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高中数学和现代教育技术深度融合策略分析

2023-07-26陈林

高考·下 2023年3期
关键词:深度融合现代教育技术教学质量

陈林

摘 要:信息时代背景下,教育教学呈现智能化发展趋势,助推教育发展到新阶段,促使教育方法与模式的改革创新,让教学质量也获得一定程度的提升。高中数学是高中阶段的重要学科,其知识内容表现出逻辑性、抽象性更强,知识探究更具深度,学生在学习过程中面临一定挑战。顺应新时代教育发展,将现代教育技术融合到高中数学中成为趋势,利用多样化的现代教育技术将原本枯燥单一的数学知识转化为生动、形象的知识,并且还促进教学过程中师生互动交流,对数学教学质量的提升具有积极意义。文章总结高中数学教学现状,概述现代教育技术在高中数学中的价值,明确高中数学与现代教育技术深度融合的基本原则,提出实现高中数学和现代教育技术深度融合的策略,以促进教学质量提升。

关键词:高中数学;现代教育技术;深度融合;教学质量

随着科技的不断革新、教育的不断发展,现代教育技术的出现为信息化教学创造了更多可能性。将现代教育技术融合到高中数学教学中,促使教师教学理念转变、教学模式更新,形成新的教学思路和教学方案,技术优势大幅提升了教学质量。而在实际教学中,现代教育技术的应用要把握一定原则,如何在高中数学教学中最大化地发挥其教学价值,应立足学生实际、课堂实际与教学目标进行深入的探索。

一、高中数学教学中存在的问题

高中数学教学中存在一些问题,影响着教学效果与质量,主要表现在:学生数学学习兴趣较弱,高中阶段学生应掌握的数学知识相比初中更有深度,逻辑性、抽象性更强,也要求学生具备一定的思维能力才能实现真正掌握,过高的学习难度导致学生在学习过程中遇到较多的困惑与难题,对知识难理解、难消化,出现学习上的吃力感而形成学习压力,继而也导致学生的数学学习兴趣降低,产生畏难、抵触情绪,不利于数学教学的开展。应试思想较强,高中生面臨重要的人生考试——高考,在教学过程中教师侧重于以让学生获得更高考试成绩为目的开展教学,因而所选择的教学内容、教学方法都倾向于模式化,教学氛围枯燥、单一,不仅会进一步降低学生数学学习兴趣,还导致学生的数学思维、数学能力难以得到发展,缺少数学学习的主观能动性,学习效果自然也不理想。学习质量较低,高中数学教学中在有限的课时下学生通常需要接受大量的知识点,而学生之间在知识基础、学习能力和认知能力等方面是存在差异的,大量知识的灌输,一些学生能快速消化,一些学生则难以消化,导致学生数学学习成效产生差距,学困生的问题不断积累,学习起来越来越困难,最终放弃,这种情况下学生的学习需求得不到充分满足,继而对教学效果产生影响。

二、现代教育技术融合于高中数学教学的价值

在高中数学中融合现代教育技术是顺应新时代教育发展需求的体现,高中阶段所教授的数学知识是更抽象、更具有逻辑的,不仅知识内容的整体数量大大增加,而且有限时间内传授知识的密度也大幅增大,高中数学知识还呈现独立性的特征,学生在学习过程中需具备足够灵活的思维,着重于探究把握各个知识系统之间的联系,才能更好地掌握数学知识。现代教育技术依托信息技术的优势能帮助学生解决这些问题,展现一定的价值,促使教学活动高质、高效地开展。

(一)促使教师教学观念转变

相较于传统教学方法,现代教育技术作为新型教育模式的技术方法对高中数学教学而言是十分重要的,利用现代教育技术对数学教学过程给予辅助,能获得更好的教育效果。但当前数学教学并不只强调教授与传授知识,也注重教学过程中教师和学生、学生与学生之间的交流,因而教师在教学实践中应转变仅借现代教育技术作为单纯教学工具的想法,需注意把控现代教育技术运用的合理性、科学性以及逻辑性,真正解决数学教学问题,调动学生数学学习主观能动性,让学生在现代教育技术辅助下的数学课堂中高效掌握数学知识与能力。同时,数学教师也要形成总结反思意识,总结现代教育技术应用的过程与效果,反思如何进行改进与优化,进一步增强现代教育技术的教育价值。

(二)帮助学生构建知识体系

高中数学知识不但有着较强的逻辑性与抽象性,其知识体系之间也存在较强的关联性和规律性,学生不断学习、接受新知识的过程是以一定的知识结构为基础,挖掘知识内在联系而不断补充完善,形成相对完整的知识脉络,在建构主义理论下数学知识水平得到提高。通过现代教育技术的应用,将数学知识以多媒体形式进行展现,让数学知识的重难点直观地呈现到学生面前,基于原有的数学认知结构,学生可实现对数学知识点的反复推敲,在重复和组合中吸收、掌握知识要点,进一步完善数学认知结构,构建有序的数学知识体系,促进数学认知水平的提升。

(三)降低学生数学学习难度

高中生在面对复杂的、抽象的数学知识时经常会遇到一些难题,思路打不通时就会出现排斥和抵触心理,对数学课程学习表现出不积极、不认真的态度,同时高中阶段学生所承受的各科学习压力是非常大的,为完成各科繁重的学习任务以及应对高考,在过大压力影响下学生被动地接受数学知识时其学习兴趣就会下降,学习效果无法保证。而通过对现代教育技术的应用,能够帮助学生降低数学学习难度,将抽象的数学理论、数学概念或数学知识重难点以直观、形象的方式呈现出来,细化数学知识的解释,让学生理解数学知识的形成和本质,从而加深其知识记忆、强化其知识掌握,对学习效果的提升也起到重要作用。如在讲授函数部分知识时,教师就可以借现代教育技术进行辅助,将函数所表达的图像直观、动态呈现,模拟函数值的变化,深化学生对函数知识的理解,降低学习难度[1]。

(四)优化数学知识教学过程

教学过程的设计是否科学合理直接影响着教学的效果,将现代教育技术与高中数学相融合,能够促使数学教学过程得到优化。在备课环节,数学教师在把握知识教学要求的基础上围绕教学内容从互联网上搜集相关的优质资源作为教学资料,并完成课件的制作,从根本上保证知识教学的质量。同时,教师在明确数学课教学目标后,可通过网络和教育平台将新知识导学案发布给学生,上传相应的微课视频资源,让学生在课前实现新知识的初步了解与掌握,做好接受新知识的准备。另外,在教学设计方面,利用现代教育技术为高中数学教学的过程增添活力,促使教学资源得到合理运用,保证教学策略发挥作用,帮助学生切实获得知识与能力,让教学过程实现最优化。如现代教育技术下多媒体是较为常见的工具,其能多角度、多层次地将知识内容呈现出来,根据教学需要进行大小变换、远近转化与动静结合,增强数学教学的立体性,将抽象化数学知识转变为具象化知识,学生可实现对知识内容的快速消化。并且,在这一过程中教师的知识讲授时间也被缩短,课堂中学生能最大化地接受数学知识,加快知识理解,确保教学效果。

三、高中数学和现代教育技术深度融合的基本原则

现代教育技术是科技与教育改革发展的产物,通过对现代教育技术的应用,改变以往的教学模式、师生互动方式,为教育教学活动的开展提供辅助,也助推教育教学的进一步改革。在高中数学教学中融合现代教育技术不能只关注其技术性,也要把握好几点重要原则。一是辅助工具性原则,将现代教育技术融合到数学教学中,教师将其作为辅助教学、辅助认知的工具,其作用的发挥不在技术而在技术应用的过程,因而要求教师必须把握好现代教育技术贯穿于整个授课过程的应用合理性,寻求教学与技术的有效结合,充分发挥技术在数学教育中的辅助功能。二是理解性原则,高中数学具有逻辑性和实用性的特点,在知识学习中要求学生具备一定的探索能力与理解能力,并能够将所学的知识应用到问题的实际解决中,这一要求的实现关键在于学生对知识的理解。传统模式下的教师讲授通常很难保证学生对抽象、复杂知识的理解,因而若想发挥现代教育技术的教学价值,则必须将促进学生对数学知识的理解作为其应用原则,力求通过现代教育技术简化学生的数学知识学习、认知过程,真正理解知识的产生过程,从而实现对数学知识的有效掌握。三是有效性原则,现代教育技术融合到高中数学中的根本目的是依托技术优势提升教学质量,而这一过程中教师需把握好有效性原则,即并非简单将技术结合到数学教学中,而是要确保其在结合后能够改变以往的教学局面,让教学真正得到改善。依照有效性的原则要求,对于现代教育应用时需做好全面性的考虑,充分把握学生的实际学习水平和学习需求,明确数学知识教学目标,以及确定想要通过技术运用达到什么样的教学效果,在此基础上再融合现代教育技术开展教学设计,保证数学教学效率的提高、教学质量的提升。四是互补性原则,高中数学教学中对于现代教育技术的应用能够改变传统教学模式,呈现更丰富多样且生动形象的知识效果,还能够为学生延伸数学知识、拓宽数学视野,促使学生更深入地认知数学知识本质、产生与应用,推动数学课程改革发展,这是现代教育技术与高中数学融合优势价值的体现。但同时也需要注意到,现代教育技术的应用也有一定的不足,其动态化呈现较快速,学生可能出现跟不上思考的现象,因而数学教师就需把握好传统教学技术和现代教育技术的互补性,根据实际情况合理开展教学活动[2]。

四、高中数学和现代教育技术的深度融合,促进教学质量提升的策略

(一)创设直观教学情境,加深知识理解

高中数学知识中有许多抽象性、逻辑性较强的难点,如果直接进行教学灌输学生很难搞懂,这时就需要通过直观情境为引导,让学生清楚数学知识点的形成,简化知识理解过程,以更加简洁、通俗易懂的方式理解掌握知识内容,同时也进一步调动其对知识深度探索的求知欲、积极性,为知识建构奠定基础。学习知识的过程是不断发现问题、提出问题与解决问题的过程,运用合理的情境能更好地引导学生的思考与实践,而在情境创设中融合现代教育技術则能让学生实现对知识情境更直观、透彻的观察,发现深层问题,积极思考并深入探究,加深知识理解。以函数教学为例,在讲解函数“”时,教师利用几何画板为学生动态化地演示函数的图像,让学生直观看到此函数在坐标轴上的表达,将、、设为可调整的参数,通过改变值让学生观察原本的函数图像振幅、周期等动态变化的过程与变换后的图像,基于这样直观情境的创设与观察,再提出问题对学生加以引导:“请同学们根据函数图像动态变化,思考、

、这三个参数变化对函数图像变化有什么影响?你能总结出规律吗?”如此帮助学生构建函数图像记忆,掌握此函数概念与规律,为之后的知识学习和问题解答提供支持。

(二)设计自主学习资源,优化预习效果

为促使学生在课堂上能快速接受新知识、理解新知识,跟上教师的思维与进度,预习是非常重要的环节,通过对新知识的预习学生大致了解将要学习的知识内容,并初步把握知识中的难懂点,做好课前充分准备,进而在课堂上就能实现与教师教学的同步,针对性地听课。但实际上,学生在预习学习过程中经常出现不知道从哪里开始预习、不知道怎样进行预习的问题,导致不仅没有达到理想的预习效果,还会让学生形成错误的认知,影响新知识的教授效果。为此,数学教师就可以在预习环节利用现代教育技术,为学生设计自主学习资源,帮助学生优化预习效果[3]。以“三角函数”部分知识教学为例,在进行知识讲解之前,教师先对教材中的知识内容进行深入解读和分析,明确课程标准中对该部分知识的教学要求和教学目标,然后将知识点分解,分别录制成微课视频,每个视频讲解一个知识点,时长控制在5~10分钟以内,如三角函数的结构特征、三角函数的公式内涵等,将所制作的微课再上传到教育平台中,学生进行自主观看学习。同时,教师根据教学内容设计预习单,按照从易到难排列预习任务、预习问题,也通过教育平台或者班级微信群、钉钉群等发送给学生,让学生边看微课视频边完成预习单,实现有效的预习。学生完成预习单后,将不理解、难理解的问题通过教育平台反馈给教师,教师在课前进行整合收集,把握学生在三角函数这部分知识的难点,进而在课堂教学中就难点进行详细讲解,形成预习与教学的有效衔接,利于提升学生数学学习效果。

(三)创新教学导入环节,激发学习兴趣

导入环节是课堂教学开展的关键,合理设计导入教学能让学生快速进入学习状态,激发起学生对数学知识的探究兴趣、求知欲望,并能活跃起学生的数学思维,促使其对课堂保持足够的专注力,更易于获得良好的教学效果。高中数学教学中教师可以在导入环节融合现代教育技术,增添教学导入的吸引性,以获得更好的导入引导效果,促使数学教学效果得到提升。以“直线与圆的位置关系”部分知识教学为例,教师在讲授知识点之前,可利用现代教育技术开展导入教学,设问:“同学们在日常生活中见过直线与圆的联系吗?哪些事物中体现了直线与圆的位置关系?”“这里有一段海上日出的片段,其中就展现了有关直线与圆位置关系的情况,现在我们一起来看看吧!”然后教师使用多媒体进行视频播放,学生可以直观地观看到太阳代表的圆和海平面代表的线随着太阳的升起而产生的位置关系变化,由此视频学生的注意力被有力吸引,并在问题提出的前提下带着“位置关系”这一关键更认真地观察太阳和海平面的关系变化,形成深入的思考与理解。学生观看完视频后,教师再继续进行引导“将太阳比作圆,将海平面比作线,在海上日出这段视频中你发现了几种太阳和海平面的关系?”学生思考做出回答如“太阳刚刚升起时海平面贯穿在太阳中”“太阳升起过程中边缘与海平面形成一个点”“太阳升起后完全脱离海平面”,基于学生的这些回答,教师再重复慢放视频,对照几种位置关系引入圆与直线相交、相切与相离的概念,如此使学生对直线与圆的位置关系理解得更清楚。

(四)再现知识形成过程,简化知识认知

高中数学有着更强的逻辑性,学生必须具备一定的思维能力才能弄懂知识,但是在传统教学模式与手段下,对于那些抽象的数学问题是很难转化的,无法实现化静为动的教学效果,致使学生难以把握知识的形成与内涵,也就无法保证其对知识的理解与应用。为此,教师可以将现代教育技术融合到数学教学过程当中,化抽象为具象,化静态为动态,更直观、生动地呈现数学知识,降低知识理解难度,并通过再现知识形成过程,简化学生知识认知,促使其掌握知识应用过程[4]。以“立体几何”部分知识教学为例,学生若想理解立体几何的知识点就需要能自主构建出立体空间,形成立体思维,然而,在传统教学中教师通常是通过黑板上画透视图的方式来帮助学生理解立体几何的不同面,这种平面图形与立体图形是存在很大差异的,尤其对于空间观念较差的学生而言,其很难将平面直观图转化为立体图,这就导致其难理解、难把握知识点,增加数学知识学习难度。利用现代教育技术,教师可以运用几何画板构造立体几何图形,动态呈现空间立体图,并通过鼠标的点击、拖拽实现对立体图形不同角度的面的观察,进一步理解立体几何的性质、特点,还能有效培养学生的空间观念与思维想象力。

(五)构建知识体系,巩固学习效果

数学知识之间存在紧密的内在联系,虽然高中数学知识呈现出一定的独立性,但在知识本质下依然是相互关联的,无论是对独立模块进行学习还是对整体知识进行综合探究,学生都必须建构知识结构,进而才能切实掌握数学知识。为此,在对数学知识点进行总结时,教师就可以利用现代教育技术辅助构建知识脉络体系,让学生清晰梳理所学知识,为其知识应用奠定基础。以“三角函数”部分知识总结为例,以往教师多是指导学生自主书写思维导图,这种方式比较费力,且存在知识点遗漏时再添加补充会产生混乱,利用当前教学中广泛使用的白板教师可与学生共同协作完成知识点框架式的总结。教师先在白板上点出主体即“三角函数”,再提问学生:“我们都学习了有关三角函数的哪些知识点?”根据学生回答,再延伸增加内容,最终形成如图1所示的知识导图。完成知识导图后,教师进行检查并在其基礎上继续补充,形成完整的知识结构,再让学生进行记忆,帮助学生建构清晰的知识体系。

(六)巧妙运用信息技术,开展数学实验

数学知识教学中还涉及数学实验,一些知识只有通过实验才能让学生充分理解,将理论与实验相结合,进一步深化学生对知识的理解。但一些实验是比较复杂的,其在课堂上较难完成,所以大多时候教师都是直接讲解理论,简单带过实验,这在一定程度上影响了学生对知识的理解。为此,教师可以巧妙运用信息技术开展数学实验,依托现代教育技术优势完成理论与实验的有效结合,促使学生透过实验及其结果更好地理解和掌握知识。以“概率”部分知识教学为例,在讲解随机事件与概率时,由于随机事件需经过重复多次的实验验证,课堂上开展时既费时又费力,因而教师可应用信息技术辅助进行模拟实验,如抛硬币猜正反的随机事件实验,能在现代教育技术支持下快速呈现出抛掷上百次、上千次或上万次的结果,从中再自动归纳整理出抛掷两枚硬币时出现正正、反反和正反三种事件的次数,进而再进行概率计算,让学生在观察与参与模拟实验过程中加深对随机事件知识点的理解[5]。

结束语

综上所述,高中数学与现代教育技术的融合是新时期教育发展的必经之路,推动教育教学改革创新,相比于传统教学模式与方法,现代教育技术的应用能促使教师教学观念转变、帮助学生构建知识体系、降低学生数学学习难度并优化数学知识教学过程,有效提升数学教学效果。而在高中数学与现代教育技术的融合实践中,数学教师必须把握好辅助工具性原则、理解性原则、有效性原则与互补性原则,并且还要把握好对多种技术的合理运用,以促进教学质量提升为目的,利用现代教育技术创设直观教学情境加深对知识的理解,设计自主学习资源优化知识预习效果,创新教学导入环节激发学习兴趣,再现知识形成过程简化知识认知,构建知识脉络体系巩固学习效果,巧妙运用信息技术开展数学实验。由此,获得良好教学成效,促进学生数学综合能力提升。

参考文献

[1]李淑红.现代教育技术与高中数学教学有机融合的策略探究[J].数理化解题研究,2021(24):35-36.

[2]安勃.现代教育技术在高中数学参与式教学中的应用研究[J].数学学习与研究,2021(1):31-32.

[3]董江春.现代教育技术在高中数学教学中的应用研究[J].中小学实验与装备,2020,30(5):53-55.

[4]吴玉辉.现代教育技术在高中数学教学中的应用[J].语数外学习(高中版),2020(4):46-47.

[5]夏梦飞.基于现代教育技术下的高中数学有效教学策略研究[J].读写算,2019(28):109.

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