信息化环境下高中函数课堂教学有效性的实践研究

黄宇 祁耀斌

摘  要：科技的快速发展推动并改变着教育教学发展的进程，给课堂教学带来了巨大的冲击。而函数是高中数学课程的一大主线，贯穿着整个高中数学教学，在高考中占有非常大比例，而指数函数是高中阶段学生接触到的第一个函数，学生在學习指数函数时积攒的经验直接影响着对后续几个函数的进一步研究。因此，探究信息化环境下指数函数的有效教学显得非常必要。

关键词：信息化环境;指数函数;有效教学

随着科技的发展，我国越来越重视信息化环境下的课堂教学。十九大对教育工作做出全面系统部署，总体目标中指出加快教育现代化，办好人民满意的教育，充分发挥教育信息化对教育改革发展的引领作用。同时，在2018年3月6日宁夏教育会议中强调加快打造教育信息化“宁夏升级版”。宁夏教育云平台的全面推广，为新冠病毒疫情期间有效开展线上教学提供了平台支持，实现了“停课不停学”的线上教学模式。由此可见，信息化环境推动并改进着教育教学的进程。

同时，函数是高中数学课程的一大主线，贯穿着整个高中数学教学，在高考中占有非常大比例，而指数函数是高中阶段学生接触到的第一个函数，学生在学习指数函数时积攒的经验直接影响着对后续几个函数的进一步研究。因此，指数函数的教学显得尤为重要。

一、常规课堂下指数函数教学中存在的问题

传统的教学中，教师更注重的是对指数函数三要素的挖掘而忽视了指数函数的生成过程和指数函数图象的形成过程。在指数函数教学中教师的教学环节为：从生活实例中抽象出具体的指数函数——得到指数函数的概念——分析指数函数的解析式——绘制指数函数的图象——结合指数图象分析指数函数的性质——指数函数的应用——课堂小结——作业布置。在绘制指数函数图象时，教师采用的绘图工具有中自PPT带的绘图工具、几何画板。学生在绘制函数图象基本上都用直尺在黑板上或练习本上绘制。

在对指数函数图象处理上教师舍不得花时间时间，而是把大量的时间放在对指数函数性质的探究上，导致应用指数函数的性质解决有关函数问题时学生不知道从何入手。因为指数函数图象的呈现太过仓促，将数的抽象转化为形的直观的过程太短，学生没有形成经验，因此在处理实际问题时，学生是机械的套用性质，并没有真正理解其实质。学生对函数的理解只停留在函数的三要素上，对指数函数的学习比较死板，不能用动态的变化过程去理解指数函数。

传统的指数函数课堂教学使得学生对指数函数图象认识不清，记忆不深，学完就忘，不能灵活应用，在对指数函数相关内容考察的题目上，学生的得分率较低，从而，指数函数也就成为高中数学教学内容的难点。同时，新课改理念要求在课堂教学中，要充分体现学生的主体地位，信息化的教学能够有效的降低教师在教学中的灌输思想，体现学生的主体地位。利用媒体技术，学生在参与中感受函数概念的生成，通过实际操作生成具体函数的图象，从而从“形”上准确的把握各种函数。能够在函数教学中要凸显其“形”的本质。

二、信息化环境下指数函数的有效教学过程探究

通过以上分析，在指数函数的教学中，指数函数概念的生成和图象形成是重中之重。教师在课堂教学中要引导学生从这两个方面进行思考，突破重难点，从而形成方法。

首先，教师要从贴近学生实际生活的实例入手，引导学生分析实例，建立相应的数学模型，即函数关系，总结这些函数关系的共同特征，抓住变化量的本质，得出指数函数的形式，总结出指数的概念。

其次，教师要舍得花时间在函数图象的处理上，借助信息技术手段，花时间利用几何画板或白板工具绘制不同的指数函数的图象。然后让学生在练习本上绘制不同的指数函数图象，用投影仪展示，集体纠错，规范函数图象。

再次，在函数图象绘制的基础上引导学生分析、归纳不同的指数函数，总结出指数函数的性质。此环节加强学生对数形结合思想的应用，由形的直观过渡到数的抽象，突破学生思维上的困难。

最后，教师引导学生应用数形结合的方法解决有关指数函数问题。

如果教师花大量时间带领学生处理指数函数图象，再让学生独立绘制不同的函数图象，学生获得体验，深化理解，在处理函数的性质时相对较容易，学生基本能够自己通过归纳总结得出。若处理函数图象时，教师直接用PPT给出函数图象，在得出函数的性质，学生显得迷茫混乱，教师纠错，最后完善指数函数的性质。这一过程学生缺乏体验，出现认知上的混乱。

由此得出，在指数函数的课堂教学中，互联网下媒体技术的应用能够提升课堂教学效率，特别是影响到学生对函数图象的理解，进一步影响到学生对数形结合这一思想方法的理解与应用，最终影响到学生对函数整体的把握。

三、信息化环境下函数的有效教学过程形成

根据最近发展区理论，新知识的产生是建立在旧知的基础上，因此指数函数概念的建立需来自实际生活的实例，而图象直观的呈现远远清晰于文字的描述，学生自己探究函数图象，积累经验，加深记忆。理论结合实践，从而得出指数函数的有效课堂教学过程：从生活实例中抽象出具体的指数函数（教学情境贴近学生的实际生活）——得到指数的函数的概念——分析指数函数的解析式——绘制指数函数的图象——结合指数图象分析指数函数的性质——指数函数的应用——课堂小结——作业布置（分层作业，多留开放性问题，让学生借助网络自主查阅，解决问题）。在绘制指数函数图象时增强过程性探究，首先教师利用几何画板或其他工具动态演示指数函数图象的绘制过程;其次学生自选函数，通过合作探究的方式尝试利用几何画板生成指数函数图象，通过合作探究，学生获得体验;最后学生选出有代表性的指数函数，利用直尺和铅笔绘制其函数图象，此环节独立完成，深度思考。在指数函数的应用方面，教师及时引导，先绘制相应的指数函数图象，根据图象分析问题、借助性质解决问题，在此环节及时渗透数形结合的思想思。作业布置环节，多留开放性问题，让学生借助网络自主查阅，解决问题。

信息化环境下学生应用媒体技术绘制指数函数图象，参与到函数图象和性质的生成过程中，学生在探究中发现问题，总结规律，亲历知识的生成过程，这样帮助学生加深记忆，深化理解，灵活应用，从而突破指数函数的重难点教学。

四、结束语

通过改变学生学习方法，重视指数函数概念的生成过程，跳出函数的三要素来看指数函数，帮助学生深层次的理解指数函数的概念。在信息环境下让学生自己绘制不同的指数函数的图象，有助于学生准确理解指数函数的性质，从而进行灵活的应用，解决相关题目，提高学生的学习成绩。学生通过课堂展示环节，提高信息技术应用的能力，提升学生的综合素养。在对指数函数相关内容实施教学时，有效利用媒体技术，图象的可视化帮助学生突破理解上的困难，提升课堂教学效率。

课题研究：本文系宁夏省第五届基础教育教学课题研究成果，课题《信息化环境下高中函数的有效教学模式实验研究》，课题编号：JXKT-ZS-05-075