任劍波

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)中小學(xué)基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)全覆蓋和信息化課堂建設(shè)，在信息技術(shù)的推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)手段的有效革新，逐步實(shí)現(xiàn)了從單純PPT到多媒體展臺(tái)，再到交互式電子白板的跨越。新平臺(tái)和新媒體的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)教學(xué)方式發(fā)生了質(zhì)的改變。信息技術(shù)的手段在當(dāng)前課堂上的應(yīng)用有效促進(jìn)了教學(xué)內(nèi)容及形式改革的進(jìn)程，使課堂知識(shí)情境化、內(nèi)容共享化、教育內(nèi)涵豐富化得以有效實(shí)現(xiàn)，在媒體創(chuàng)設(shè)下的課堂預(yù)設(shè)、互動(dòng)環(huán)節(jié)、核心概念的形成等教學(xué)問題得以更好地呈現(xiàn)?；诖耍咧袛?shù)學(xué)教學(xué)中的信息技術(shù)應(yīng)用在效果驅(qū)動(dòng)下逐步由工具融合向?qū)W科融合層面發(fā)展，本文將從融合的視角就其現(xiàn)狀及優(yōu)化路徑展開分析。

一、信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)整合的原則

（一）生動(dòng)性

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，很大一部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科望而生畏。概念的抽象、原理的復(fù)雜以及計(jì)算的煩瑣在很大程度上澆滅了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及信心。信息技術(shù)的植入使這一問題得到有效改善，打破了學(xué)生對(duì)高中數(shù)學(xué)的固有認(rèn)知，以更生動(dòng)、更形象的方式展現(xiàn)數(shù)學(xué)的魅力。我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說：“善于退，足夠的退，退到最原始而又不失重要性的地方，是學(xué)好數(shù)學(xué)的一個(gè)重要訣竅”。例如，在展現(xiàn)函數(shù)概念的探索歷程時(shí)，教師可以將相關(guān)素材以圖文并茂的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，并植入視頻軟件中進(jìn)行剪輯，帶給學(xué)生一場(chǎng)別開生面的概念探索之旅，生動(dòng)再現(xiàn)概念發(fā)展的同時(shí)，助力學(xué)生的認(rèn)知和理解。

（二）融合性

信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合過程中，教師既要深化工具使用、素材呈現(xiàn)、動(dòng)畫展示等淺表性功能，也要從高中數(shù)學(xué)的學(xué)科內(nèi)容及特質(zhì)出發(fā)，尋找二者的深度結(jié)合點(diǎn)，以引入和創(chuàng)新的方式，真正構(gòu)建信息技術(shù)支撐下的高中數(shù)學(xué)課堂體系以及課堂模式，使數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法融入其中。例如，在總結(jié)對(duì)數(shù)函數(shù)的圖像規(guī)律時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)將抽象的“思”以表象的“理”來呈現(xiàn)，讓學(xué)生在一次次的親身體驗(yàn)中感知規(guī)律的存在，并對(duì)呈現(xiàn)出的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，這一過程本身就融合了數(shù)學(xué)思想中從特殊到一般的過程。數(shù)學(xué)思想內(nèi)化其中，才能真正賦予信息技術(shù)應(yīng)用以靈魂。

（三）層次性

教與學(xué)是教學(xué)活動(dòng)的一體兩面。忽略學(xué)生的興趣態(tài)度、能力技術(shù)、知識(shí)儲(chǔ)備而構(gòu)建的教學(xué)無異于空中樓閣，對(duì)信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的整合而言亦是如此。層次性也是信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)融合探索中應(yīng)遵循的一個(gè)原則。數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)有難易、有層次，數(shù)學(xué)課堂的信息技術(shù)探索也有難易、有層次，教師既要看到教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，又要看到學(xué)生的技能和基礎(chǔ)，這是決定信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)整合實(shí)效性的關(guān)鍵。同時(shí)，在這一過程中，教師要充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的作用，借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的差異化評(píng)價(jià)和多元化評(píng)價(jià)，以激活學(xué)生探索的積極性，推動(dòng)課程教學(xué)探討的深入。

二、高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)整合的現(xiàn)狀

（一）工具開發(fā)層面

在當(dāng)前信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)整體探索中，就工具層面進(jìn)行了多元探索，這是信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)融入最初的切入點(diǎn)。目前在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中被廣泛應(yīng)用的信息技術(shù)工具主要有教學(xué)軟件、計(jì)算工具和教育平臺(tái)三大類。其中，教學(xué)軟件主要是幾何畫板，這款軟件受到了高中數(shù)學(xué)教師的普遍歡迎。

首先，幾何畫板的動(dòng)態(tài)性呈現(xiàn)較好，如可以在圖像的變化中，通過拖動(dòng)圖形上的要素使之運(yùn)行，動(dòng)態(tài)的操作過程能夠讓學(xué)生在關(guān)注圖形本身變化特性的同時(shí)，對(duì)幾何的性質(zhì)有更深刻的認(rèn)知。其次，它還具有形象性的特點(diǎn)，能夠變抽象認(rèn)知為動(dòng)態(tài)演示，如在函數(shù)教學(xué)中可以實(shí)現(xiàn)所見即所得圖形，給學(xué)生以直觀呈現(xiàn)，降低學(xué)生的理解難度。再次，可操行強(qiáng)也是其受到歡迎的一個(gè)重要原因。點(diǎn)擊功能菜單，可以實(shí)現(xiàn)度量、計(jì)算及測(cè)繪等基礎(chǔ)操作。最后，這款軟件可以與辦公軟件實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，圖形可以植入到Word中。

計(jì)算工具使用較多的便是科學(xué)計(jì)算器，能夠滿足高中數(shù)學(xué)的計(jì)算需求。也有部分學(xué)校選擇使用Ti圖形計(jì)算器，相較于科學(xué)計(jì)算器，其在滿足計(jì)算需求的同時(shí)，還可以作圖，新增了幾何操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。

就教育平臺(tái)而言，主要有教育部推廣的教育云平臺(tái)，提供了資源層面的參考。近年來，隨著交互式電子白板、希沃白板等平臺(tái)終端的推廣，在線檢測(cè)、習(xí)題分析、板書推送、搶答計(jì)時(shí)、作品觀摩、拍照展示、彈幕評(píng)論、小組評(píng)分等多種信息技術(shù)功能得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提升了信息技術(shù)與數(shù)學(xué)的整合力度。

（二）課堂實(shí)踐層面

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息化技術(shù)開始被廣泛地應(yīng)用于課程教學(xué)中，掀起了一場(chǎng)新的教學(xué)革命，已經(jīng)成為教學(xué)中不可分割的一個(gè)環(huán)節(jié)，并逐步由一種置入工具成為一種教學(xué)模式和教學(xué)理念。不可忽視的是，信息技術(shù)的加持使高中數(shù)學(xué)課堂異彩紛呈，但是高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程也對(duì)其產(chǎn)生了較大依賴，教師既要看到信息技術(shù)之于教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，也要重視其中的隱性問題。

一是資源照搬。近年來，在“互聯(lián)網(wǎng)+”等模式的助推下，高中數(shù)學(xué)的數(shù)字化資源呈量級(jí)提升。豐富的信息化資源讓教師的授課有了多元選擇，而在這一過程中，部分教師采用資源照搬的方式進(jìn)行教學(xué)，以課例或教學(xué)片段的播放代替教師的授課過程。也有部分教師雖然進(jìn)行了一定的個(gè)性化修改，但整體而言，模式和內(nèi)容的復(fù)制比仍相對(duì)較高。這樣的應(yīng)用方式在一定程度上湮滅了教師的創(chuàng)造性，這些未以生本出發(fā)所引用的課程資源會(huì)在應(yīng)用中出現(xiàn)多種不適。高中數(shù)學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用不能簡(jiǎn)單地以內(nèi)容方面的信息化呈現(xiàn)和板書上的信息化替代，需要從更深層次的融合出發(fā)，突破信息技術(shù)應(yīng)用上的瓶頸。

二是效果偏差。部分年輕教師過于追求信息技術(shù)給課堂增添的色彩，著力打造聲情并茂、趣味橫生的高中數(shù)學(xué)課堂，忽視了對(duì)教學(xué)實(shí)效性層面的要求，最終導(dǎo)致信息化教學(xué)步入高投入、低產(chǎn)出的階段，這是信息技術(shù)教學(xué)應(yīng)用中的一個(gè)“美麗陷阱”，應(yīng)引發(fā)足夠關(guān)注。尤其是在高中這樣一個(gè)惜時(shí)如金的階段，一切要以學(xué)生獲取的時(shí)間和產(chǎn)出比作為衡量信息技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，讓技術(shù)真正成為推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展的支撐。就這一點(diǎn)而言，還有很大的探索空間。

三是能力不足。信息化整合對(duì)教師而言也是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，尤其是對(duì)中老年教師而言。信息技術(shù)的不斷發(fā)展在一次次地倒逼著教師專業(yè)化成長(zhǎng)，但多頻次的遠(yuǎn)程培訓(xùn)、信息化專項(xiàng)、校本培訓(xùn)等仍未能達(dá)到預(yù)期效果，素養(yǎng)的孱弱仍是當(dāng)前信息技術(shù)和數(shù)學(xué)教學(xué)整合中的一個(gè)亟待改進(jìn)的問題。部分高中教師認(rèn)為，在當(dāng)前的教育架構(gòu)下很難按部就班地去展現(xiàn)每節(jié)課的內(nèi)容，尤其是對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科而言，大跨度、大跳躍的教育之下，對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用多少有些“雞肋”。這種聲音即傳達(dá)出教師對(duì)技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)疑，也是其自身對(duì)這些具體情境無法較好解決的一種無力。

四是支撐不足。從體系化的維度出發(fā)，在信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)融合過程中，支撐力的不足在一定程度上拖累了整個(gè)探索進(jìn)程。一方面，部分高中學(xué)校囿于自身在資金投入等方面的能力，硬件設(shè)施的更新和維護(hù)不足，軟件的更新也相對(duì)滯后，導(dǎo)致一些優(yōu)秀的教學(xué)資源不能被使用，阻礙了教師創(chuàng)意設(shè)計(jì)的呈現(xiàn)；另一方面，從培訓(xùn)層面而言，高中學(xué)校的信息技術(shù)的教育培訓(xùn)開展頻次相對(duì)不足，基于信息技術(shù)的學(xué)科教研開展多流于形式，這是信息技術(shù)教學(xué)探索中亟待解決的一個(gè)問題。對(duì)教師而言，不能搞無米之炊，也不能行無本之木。

三、高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)整合的優(yōu)化路徑

（一）優(yōu)化教師素質(zhì)，創(chuàng)新教學(xué)方法

信息教學(xué)與高中數(shù)學(xué)教育的整合探索進(jìn)程中，教師的創(chuàng)造力、建設(shè)力將直接決定最終整合成果。因此，在積極推動(dòng)信息化技術(shù)培訓(xùn)的過程中，要在各類平臺(tái)加大對(duì)教師技術(shù)應(yīng)用的考核力度，用真實(shí)的應(yīng)用案例考量技術(shù)的習(xí)得水平。例如，信息化專項(xiàng)培訓(xùn)時(shí)，在高中數(shù)學(xué)信息技術(shù)整合課件中，要對(duì)教師課件的蒙版、擦除等技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以提升培訓(xùn)實(shí)效。同時(shí)，要就此展開信息技術(shù)整合校本教研活動(dòng)，將著力點(diǎn)放在課堂，推動(dòng)技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的深度融合。對(duì)高中學(xué)校而言，要加大對(duì)信息技術(shù)軟硬件設(shè)施的投入，為信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的深度融合提供支撐，更好地推進(jìn)這一進(jìn)程。

（二）提升學(xué)科興趣，凸顯教學(xué)成效

信息技術(shù)應(yīng)用的根本在于對(duì)學(xué)科教學(xué)效益和教學(xué)質(zhì)量的提升。教師要摒棄技術(shù)應(yīng)用上的偏頗認(rèn)知，去繁就簡(jiǎn)、去偽存真，以效率作為技術(shù)應(yīng)用的第一導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)技術(shù)服務(wù)下課堂的深度耦合，這是信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)融合長(zhǎng)效發(fā)展的關(guān)鍵。例如，在講解人教版數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)“建立函數(shù)模型解決實(shí)際問題”的過程中，為提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師以學(xué)生的視角設(shè)計(jì)教學(xué)方案，通過視頻的導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并解決問題。為更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果，在問題解決環(huán)節(jié)，教師引入幾何畫板這一工具，用動(dòng)態(tài)的模擬代替實(shí)景的展現(xiàn)，讓信息元素的呈現(xiàn)更明確。學(xué)生探索的興趣及情感得到了充分激發(fā)和賦能，課堂效率得到了很好的提升。

（三）關(guān)注實(shí)踐應(yīng)用，促成知行合一

信息技術(shù)和高中數(shù)學(xué)作為一種具有較強(qiáng)工具屬性的學(xué)科，其終極價(jià)值在于應(yīng)用，二者的整合也需要就此展開有效探索。在這一過程中，教師可以在信息技術(shù)平臺(tái)使用的基礎(chǔ)上，植入項(xiàng)目化思維，讓學(xué)生在不斷探索中實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的多元實(shí)踐。例如，教師發(fā)布“幾何變化中的不變量問題”這一任務(wù)，由學(xué)生在平臺(tái)的支撐下去發(fā)現(xiàn)、去解讀，并通過信息技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行演示?！皫缀巫兓械牟蛔兞繂栴}”這一內(nèi)容核心在這一過程中得到了深度展示，部分學(xué)生還可以結(jié)合信息技術(shù)對(duì)此類題目的多種解法進(jìn)行總結(jié)，在促進(jìn)高中生自主探索的同時(shí)，提高了其數(shù)學(xué)思維及應(yīng)用能力。同時(shí)，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生就信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)展開線下的自主探索，將數(shù)學(xué)思維植入到利用信息技術(shù)解決實(shí)際問題的探索中，更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，以提升其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí)和能力。

四、高中數(shù)學(xué)與信息技術(shù)整合的教學(xué)案例

“三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)”是人教版高中數(shù)學(xué)必修第一冊(cè)中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容?；谌呛瘮?shù)的重要性及其在發(fā)現(xiàn)和探索中的特殊性，在與信息技術(shù)整合的探索中，教師采用了動(dòng)畫的形式，一方面充分展現(xiàn)三角函數(shù)的生成及其性質(zhì)，另一方面結(jié)合實(shí)際案例提升學(xué)生的問題解決能力，深化學(xué)生對(duì)三角函數(shù)的理解。基于此，教師設(shè)定以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)；進(jìn)行類比，明確作圖方法，并應(yīng)用三角函數(shù)性質(zhì)解決問題。這樣的目標(biāo)設(shè)計(jì)在于達(dá)成對(duì)學(xué)生直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算及數(shù)學(xué)抽象方面能力的培養(yǎng)。

教學(xué)過程包括創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)思考；圖像探究，小組合作；逐步化歸，概念再探；鞏固練習(xí)，加深理解；生活應(yīng)用，課堂小結(jié)五個(gè)基本環(huán)節(jié)。在第一個(gè)板塊中，教師利用思維導(dǎo)圖，從初等函數(shù)出發(fā)與學(xué)生一同回顧函數(shù)學(xué)習(xí)過程，并由此引入三角函數(shù)。這一過程充分運(yùn)用了信息技術(shù)中的蒙版功能，很好地實(shí)現(xiàn)了基于學(xué)生思維發(fā)展的、知識(shí)脈絡(luò)圖的共建過程。

第二個(gè)板塊主要利用幾何畫板這一工具，在屏幕上呈現(xiàn)函數(shù)圖像。這一過程的應(yīng)用迅速、高效、準(zhǔn)確，極大地壓縮了傳統(tǒng)教學(xué)中的作圖耗時(shí)，提升了教學(xué)效益。

第三個(gè)板塊主要以圖形計(jì)算機(jī)為依托，有的學(xué)生快速得出三角函數(shù)圖像，同樣展現(xiàn)出來很高的教學(xué)效益。豐富的圖像也為下一步性質(zhì)的探討提供了諸多樣本。

第四個(gè)板塊主要采用信息統(tǒng)計(jì)軟件，對(duì)學(xué)生的答題情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在這一過程中，依托精準(zhǔn)分析，找到學(xué)生的薄弱點(diǎn)，并就此展開二次練習(xí)，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

最后一個(gè)板塊采用的是與第一個(gè)板塊相同的方式，以信息技術(shù)支持下的思維導(dǎo)圖構(gòu)建來結(jié)束本節(jié)課。從教學(xué)反饋來看，內(nèi)容、環(huán)節(jié)以及思維板塊對(duì)信息技術(shù)的深度植入，能夠充分激發(fā)學(xué)生的探究欲望，提升了教學(xué)的指向性，讓教學(xué)效率得以提高的同時(shí)，教學(xué)效益得以充分展現(xiàn)。

五、結(jié)語

信息技術(shù)與高中數(shù)學(xué)的教學(xué)整合是時(shí)代發(fā)展所需，革新了教師的教學(xué)模式和教學(xué)行為，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維方式，有力地提升了高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)效。技術(shù)的不斷發(fā)展豐富了教學(xué)模式和手段，當(dāng)工具逐步成為課堂教學(xué)中所倚重的平臺(tái)時(shí)，其與課程的整合也將就此開始。當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)整合意識(shí)雖已萌發(fā)，但受資源利用方式、課堂建設(shè)理念以及教師綜合素養(yǎng)等因素的影響，高中數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)整合的效果不盡如人意。立足于學(xué)科教育的未來，高中數(shù)學(xué)教師要積極采取一系列的措施，深入推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的融合，以更豐富的資源、完善的手段和出色的效果推動(dòng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)更好地發(fā)展。