如何利用信息技术提高高中数学教学质量
主动使用数据
随着互联网的普及，学生隐私和在线安全成为热门话题。学校意识到学生数据很容易被暴露到网上，这也是为什么很多学校远离网络的原因。鉴于此，英国将颁布《通用数据保护法(GDPR)》。
短期内，对于学校工作人员来说，使用数据可能是一项额外责任，尤其是其中很多人并未做好充分准备。但是，那些用数据来管理各个学科知识的学校，不仅能使用数据，还能解释数据，进而能更好地理解学习趋势，并应对社会挑战。
Bett、Kidzania（一种可以让孩子体验各种不同工作的主题公园）和哈佛合作，统计了6万名儿童所倾向的职业角色。调查结果显示，女生更倾向于选择性别定型化的职业。一个典型的例子是，她们通常会选择低于她们年龄、技能水平的工作。
学校产生的数据每日都在快速增长着，如果能用好这些数据，不仅能响应政府政策，还能从学校角度，打造最适合的创新性应用，从而打破孩子们面前的无形障碍。
推行自适应学习
随着越来越多的学生接受教育，由人工智能驱动的自适应学习将变得越来越重要。它可以使教师按学生规模编制课程，并以学生学习的速度推进，还可以提供详细的分析，以显示学生的付出，以及学生的进步……这些都将是革命性的。
对老师而言，它可以腾出老师的时间，使其能集中精力与那些正在努力的学生，以及准确地跟随着进度的学生展开一对一的交流。
《普通高中数学课程标准》中明确提出：“现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等方面产生深刻的影响。高中数学课程应提倡实现信息技术与课程内容的有机整合(如把算法融入到数学课程的各个相应的部分)，整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质，高中数学课程应提倡利用信息的技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，在保证笔算训练的前提下，尽可能使用科学型计数器、各种数学教育技术平台，加强数学教学与信息技术的结合，鼓励学生运用计算机、计数器等进行探索和发现” 。 建构主义学习理论认为，知识是学习者在一定的情境即社会背景下，借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得，网络化的教学环境使本理论的实施成为可能。数学教学的核心是培养思维能力。信息技术以其交互性强、运算速度快、图文音象并茂、及时反馈结果等优势为学生提供了发展自我思维能力的空间。 信息技术作用于课堂教学，自然会给教学带来一系列新变革，并使其呈现出不同于传统教学的新的教学特征。1993年，美国教育部组织了十多位资深的专家(如b.means等)提出了一份题为《用教育技术支持教育改革》的报告，该报告为如何运用现代化信息技术进行教育改革提供了指导性的框架。报告提出了改革新教学的若干特征，从下表中可以看出在信息技术支持下的课程教学与传统教学之间的明显差别。 报告进一步指出，现代教育改革的核心是使学生变被动型学习为投入型学习(engaged learning)，让他们在真实的环境中学习并接受挑战性的学习任务。在教育中使用技术的根本目的是促进教学形态从被动型向投入型转。信息技术对提高高中数学课堂教学效率有如下作用： 一、利用信息技术为学生提供丰富的学习资源,激发学生数学学习兴趣,增强学生对数学与实际生活之间联系的理解. 美国心理学家布鲁纳认为，“在学校教育教学中，所有教学计划在很大程度上将依赖于为达到教学目标而采用的教学媒体。”我们从听觉获得的知识能够记忆15%；从视觉获得的知识能够记忆25%；如果同时使用这两种传递知识的方式，就可以接受65%的知识。利用多媒体技术，教师在对数学教学内容进行分析、提取、重组和综合的基础上，创设丰富的数学教学情境，以计算机为中心采用多种信息传输手段，利用视、听两种传递方式，展现形象生动的画面，声像同步的情境，充分调动学生的多种感官，将数学内容中本质的、重要的信息多方位、多层次、多角度凸显出来，引导学生自己发现和探索，使学生在观察、理解、认识的基础上获取数学知识，掌握事物的本质。多媒体技术为创设数学情境提供了强有力的技术支持，为学生的创新意识和探索精神的培养提供了良好的环境，从而确保数学课堂教学的优化。 信息技术可以为学生提供丰富的学习资源,这些资源又有利于创设贴近生活的情境,在这种情境下,通过思考和操作活动,研究数学现象的本质和发现数学规律.例如在二面角的教学时,笔者给学生创设了这样的情境:人造卫星的轨道平面与赤道平面成一定的角度,修筑的水坝面与水平面成一定的角度,打开的六与门框所在的平面成一定的角度等等.然后提出问题,二面角是怎样定义的学习兴趣,另一方面激发了学生的学习兴趣,另一方面也引发了他们的认知冲突.学生通过讨论,探究得出二面角的定义,二面角的棱,二面角的面等定义.紧接着又通过类似平面角的度量方法,可行的方法给予肯定,学生在内心深处迸射出一种想再尝试再度引人注意的驱动力,因而接下来的课堂中学生主劝参与的热情就可想而知了. 二、利用信息技术进行数学课堂教学,可以改变学生的学习方式,加强学生之间的数学交流 信息技术融入课堂教学，能进一步展示数学知识的发生、发展过程,展现思维过程。课堂教学模式将从以教师讲授为主转为以学生动脑动手、自主研究、小组学习讨论交流为主，信息技术可以把数学课堂转为“数学实验室,学生通过自己的活动得出结论。学生可以利用计算机猜测和验证教材中呈现的数学结论。在“对数函数”的教学中，就可利用“几何画板”很好的探索对数函数的图象，学生之间也加强了对问题的探索与交流，使学生从心里真正的接受对数函数的图象正是教科书上所说。在”二次函数“的教学中让学生全面了解二次函数中的三个系数a,b,c对其图象的影响，可以在几何画板中任意输入不同的a,b,c,观察图象的变化，通过大量的演示结果，以及学生自主的探索，学生自己得出，a,b,c的值对二次函数图象的影响。例如，”椭圆“第一定义的教学，利用计算机借助数学教学软件-----几何画板来展示实验,效果很明显,整个教学过程一改过去听理论阐述,像是在做有趣的物理化学实验,极大地提高了课堂教学效率,成功地形成 了应有的数学思想与方法,而且调动了学生探求知识欲望,提高了知识的综合运用能力,.充分发挥了以学生为中尽的主体作用. 三、借助信息技术能够生动地演示数学的思维过程 有助于学生进行探索和发现，培养学生想像力，发展创造性思维 数学教学过程，实际上就是学生在教师的引导下，对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程，继而对其进行延拓、创新的过程。于是，教师如何设计数学问题、选择数学问题就成为数学教学活动的关键。利用多媒体技术中图文并茂、综合处理的功能，可以使每一个枯燥无味的数学题目都变成演示实验，在讲解的基础上，对学生有选择地性加以演示比较，通过比较引导学生积极思考，培养学生的空间想象能力、创新演示比较，通过比较引导学生积极思考，培养学生的空间想象能力、创新思维能力、一题多解能力，最终达到灵活运用已学的知识来解决问题的目的。 人教版a，数学必修1第三章（函数的应用）中“函数与方程”的内容在教学中，仅老师说是讲不清楚的，必须结合信息技术来突破难点。我在教学中使用t1手持技术平台。 案例：数学必修1，函数与方程。 要求：根据具体函数的图象，能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解，了解这种方法是求方程近似解的常用方法。 分析：函数与方程的联系是本节的重点内容，这一联系的基础是函数的图象。正是信息技术在处理图象方面的优势使得该联系容易表现，也令二分法讲解得以直观地进行。同时二分法是一个很好的算法实例，可以在算法教学中借鉴。此处使用信息技术弱化数值计算从而突出其算法实质。 设计：以求方程：f（x）=x3 + x-l=0在[0，1]上的近似解为例。首先建立函数与方程的联系，作图象,让学生探索函数图象与x轴的交点大概在哪儿，能不能准确一点再准确一点。通过探索过程，让学生体会并归纳二分法的步骤。最后，学生动手用计算器实践求解过程。说明：这是一个不能离开技术支持的内容，除了作为学习计算工具这一作用外，信息技术还起着多元联系的作用。同时利用信息技术动态的特点，可以方便地呈现对分区间的过程中函数图象与x轴的交点情况，这种对图象的“zoom操作在没有信息技术的条件下是不可能实现的。另外，由“准确一点再准确一点……”归纳步骤的过程正是算法形成的过程，虽然不提算法概念但其思想渗透其中，这对学生信息素质培养有很大的促进作用。 四、利用信息技术促使数学知识结构化 利用信息技术可方便地使学生从整体上掌握某个单元某一节的数学知识。例如：解析几何中椭圆、双曲线、抛物线都有一个刻划曲线形状的数值就是“离心率”。利用数学软件定义作出图形，将一线段的长度作为e值，用鼠标拖动线段一端点调整e的取值，即可看到相应的曲线变化，把圆锥曲线的变化规律淋漓尽致的展现出来，学生立刻就能理解明白。再如，知识总结，利用多媒体辅助教学，只需用powerpoint即可变为多媒体的超级链接结构形式，利用信息技术可以沟通各部分内容之间的有机联系，向量与三角，几何与代数的联系，导数与现实世界中存在的变化率的联系等等。讲解某内容时，可跳转到和该内容相关的任何知识点或网络资源，把不同阶段的数学知识组成一个有机的整体，教学效果就会大大提高。 五利用信息技术进行课堂教学，有助于巩固所学知识，提高课堂教学效果。 数学知识的掌握、思维能力的培养和智力的开发，不能单凭老师讲，更重要的是靠学生从练习中得来。练习是教学过程中学生实践的主要形式，要使学生所学的知识转化为技能就必须通过练习。教师能及时根据反馈，实现教学诊断，及时调整教学，使学生在课堂能及时消化、巩固和运用知识，掌握基本技能，提高课堂教学效率，减轻学生课外负担。利用信息技术编写的系统的、有针对性的练习，其练习效果非常之好，传统练习方法不可比拟。它的最大成功之处在于化学习被动为主动，化抽象为具体，通过带娱乐性的练习，能使学生轻松巩固已学知识。例如，在练习中编各种形式的选择题、填空题、是非题等，由电脑来判断学生解答的正确与否，根据练习的情况，给予必要的表扬鼓励或重复练习等。 综上所述，把信息技术作为辅助教学的工具，充分发挥信息技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等优势，促使教师角色的转变。信息技术在数学教学中的作用不可低估，它在辅助学生认知的功能上要胜过以往的任何技术手段。努力创设信息化的数学教学情境，为数学课堂教学现代化开辟一条新路。
