信息科技与数学教学的融合

【关键词】信息科技；数学教学；具身认知

【中图分类号】G633.6  【文献标志码】B  【文章编号】1005-6009（2024）07-0080-02

【作者简介】水菊芳，江苏省震泽中学（江苏苏州，215200）党委书记，正高级教师，江苏省数学特级教师。

信息科技的快速发展正在深刻地改变着我们的生活方式，同时也给教育领域带来了巨大的影响。使用计算机软件、互联网资源和数学建模工具，可以使数学概念更加形象化、直观化，增强学生的学习兴趣和参与度。

一、教师借助信息科技，构建教学体系

信息科技可以提供实时的学习反馈和个性化评估，帮助教师了解学生学情、学习进展和困难，从而及时调整教学策略，针对学生的需求提供个性化的支持和指导。下面以人教版高中数学必修一第五章《三角函数》的教学为例，进行阐述。

1.网络学情分析，寻找学生最近发展区

初中阶段，学生已经学习了三角函数部分知识。在教学开始之前，教师可通过问卷调查，了解学生对三角函数的整体理解。同时，设计课前练习并进行统计分析，了解学生对三角函数关键知识的掌握情况。

2.利用专业软件，优化课堂教学设计

高中三角函数是初中三角函数的延续与发展。在教学中，教师可以运用几何画板、GeoGebra软件进行教学设计，引导学生明确初高中知识点的异同，体会单位圆中的角与三角函数值的对应关系，理解有序实数对与图象的动态关系，明确三角函数图象的性质与特征。

3.学生具身参与，实施互动教学活动

学生可以通过信息科技手段，从映射视角理解三角函数，突破旧认知的束缚。图1为学生在教师指导下，运用几何画板完成的正弦函数动态对应关系。

4.多维立体评价，达成教学评一致性。

评估体系应包括传统的考试评估和基于信息科技的评估方法，以全面反映学生的数学水平。

二、学生利用信息科技，实现深度学习

信息科技可以根据学生的学习需求和能力水平，提供个性化的学习路径和资源。通过学习管理系统和智能学习软件，学生可以根据自己的兴趣和学习风格选择适合自己的学习内容和学习方式。

1.创设深度学习环境，激发数学学习兴趣

数学学科具有高度抽象性，教师在教学时可利用数字化实验、虚拟实验、VR与AR软件、制图制表工具、互动课件等资源。如人教A版数学选择性必修第一册《圆锥曲线的方程》的教学中，椭圆、抛物线和双曲线是由不垂直于圆锥的轴的平面通过不同状态截圆锥所得，教师可利用Mathematica软件实现直观化教学。

2.兼顾硬件软件资源，增强知识交互教学

学生学习主要由两部分构成，一是基于互动活动的知识生成，二是基于元认知的自主学习。互动生成方面，师生融合信息科技，借助交互式电子白板、投屏技术、实物投影等，呈现学生自学、小组合作与探究形成的学习成果。自主学习方面，可通过国家中小学智慧教育平台以及相应的数字教材、电子课件、微课、网络课程、虚拟实验等，拓展学生自学资源，实现学习的可持续性。

3. 基于行为数据分析，实现信息精准评价

可基于人工智能、大数据等技术，通过智能设备对学生学习行为进行数据采集与分析，建立数据分析模型，将各类学习行为数据进行可视化呈现，为学生自主反思提供数据支撑，促进学生深度学习。［1］

4.搭建信息应用平台，发展学生非智力因素

以学生为中心，搭建学校、家庭、社会一体化的家校共育平台，如开通班级校讯通平台、建立数学学习小组等方式，方便学生各组成员之间讨论问题、交流观点、分享成果、互助学习、统计学习结果，及时交流学习心得、安排学习任务、传送学习资料。［2］

三、重构数学教学内容，达成知识结构化

数学知识结构化由数学学科知识结构化与跨学科知识结构化两部分组成。前者，强调不同知识模块间的内在联系，如函数与数列的教学中“已知等差数列[an]中，S10=100，S100=10，求S110的值”可以通过几何画板等作图工具，帮助学生理解二次函数本质，运用函数图象特征解决问题。后者，知识结构化可以通过主题式学习和项目式学习实现，如将数学与物理相结合，研究音阶的物理特征与数学本质。

四、回归现实生活世界，营造具身场景

信息科技可以为学生提供虚拟实验和实践的机会，使其在数学领域进行实际操作和探索。例如，通过数学建模软件和仿真工具，学生可以模拟和实验各种数学问题，这种虚拟实验和实践的方式可以提高学生的实践能力和独立思考能力。除了虚拟现实技术，虚拟实境和增强实境在數学教学中也有其应用价值。例如在三维空间中探索几何形状、观察数学模型的变化等。

综上所述，信息科技与数学教学相融合，一方面，教师需要更新教学理论与方法，合理运用信息科技丰富教学场景，激发学生学习数学的兴趣；利用专业软件开展数学实验，将抽象知识直观化，促进学生对知识的理解与建构。另一方面，教师也需要指导学生通过线上网络空间与线下物理空间的融合，打破时空限制，丰富学习资源，营造自主学习的良好环境。

【参考文献】

［1］张树臣，张刘淼.基于深度学习路线的信息科技与学科教学深度整合策略［J］.中国现代教育装备，2016（7）：34-36.

［2］吴英玉，张丽芳.探索信息科技与小学数学课堂教学的深度整合［J］.中小学信息科技教育，2023（12）：80-82.

*本文系江苏省教育科学“十四五”规划2021年度普教立项一般课题“‘活泼泼地天文特色高中建设的行动研究”（D/2021/02/225）阶段性研究成果。