教育信息化提升數學核心素養的策略

【摘 要】“互聯網+”時代深刻改變著人才需求和教育形態，賦予了教育信息化實現教育現代化新跨越的使命，對數學教學發展來說，是前所未有的機遇和挑戰。教師需要發揮教育信息化的支撐、引領作用，創新教學信息化方式，通過借助數學動態軟件的動態演示、智慧課堂的沉浸式教學、慕課與翻轉課堂等的交互教學等策略，提升學生的數學核心素養。

【關鍵詞】教育信息化;數學核心素養;策略

【中圖分類號】G642 ?【文獻標識碼】A ?【文章編號】1671-8437（2021）10-0001-02

2018年初，教育部啟動“互聯網+”環境下的教育信息化2.0行動，明確指出“教育信息化具有突破時空限制、快速復制傳播、呈現手段豐富的獨特優勢，必將成為促進教育公平、提高教育質量的有效手段，必將成為構建泛在學習環境、實現全民終身學習的有力支撐，必將帶來教育科學決策和綜合治理能力的大幅提高”[1]。教育信息化引發的對教育現代化的深度思考，對數學學科教學的發展來說是前所未有的機遇和挑戰，教師需要多角度研究利用教育信息化提升數學核心素養的策略。

1 ? 教育信息化、數學核心素養的涵義

教育信息化，是指在國家及教育部門的統一規劃和組織下，在教育系統的各個領域，以先進的教育思想為指導，全面深入地應用現代信息技術，加速實現教育現代化的過程。

2020年教育部發布的《中等職業學校數學課程標準》明確指出“數學學科核心素養是中等職業教育人才培養目標的具體體現，是踐行社會主義核心價值觀，培養學生社會責任意識的重要載體。中等職業教育數學學科核心素養主要包括數學運算、直觀想象、邏輯推理、數學抽象、數據分析和數學建模。這些數學學科核心素養既相互獨立，又相互交融，是一個有機的整體。教師要主動適應信息時代背景下的數學教學方式，結合數學學科特點，將信息技術與數學課程深度融合，有效實施中等職業學校數學課程的信息化教學”[2]。

培養中職院校學生數學核心素養，提升其創新思維能力與數學應用能力是數學教學的關鍵，也是檢驗數學教師水平的標準，具有重要意義。在數學教育實踐中，教師需要發揮教育信息化的支撐引領作用，研究以教育信息化為切入點、從數學核心素養的內涵出發，運用數學動態軟件的動態演示、智慧課堂的沉浸式教學、慕課等翻轉課堂的交互教學策略，多角度創新教學方式、拓寬學生視野、發展學生思維，逐步培養學生的數學核心素養。

2 ? 教育信息化提升數學核心素養的策略

2.1 ?幾何畫板等數學軟件的動態演示，從直觀到抽象，提升學生直觀想象和數學抽象的數學素養

數學抽象是指舍去事物的一切物理屬性，提取數學研究對象的思維過程。直觀想象是指借助幾何直觀和空間想象，以感知事物的形態與變化的思維形式，利用圖形理解、分析和解決數學問題的心理過程，這兩個數學素養的培養能讓學生初步學會用數學的眼光觀察世界。

教師要善于運用幾何畫板與Geogebra等動態數學軟件，為學生模擬構建“數學實驗室”。立體幾何是培養學生數學抽象和直觀想象素養的重要知識載體之一[3]。在動態數學實驗室，師生可將繪制的立體圖形通過放大縮小、分合旋轉、平移填充、轉換折疊，進行添加輔助線、展開側面圖、繪制直觀圖、演示三視圖等多種演示，動態顯示靜態文本不能呈現的軌跡及線、面關系的內在聯系，加深學生對幾何體中抽象知識的理解以及掌握表面積和體積的計算[4]?！皵敌谓Y合百般好，隔離分家萬事休?！弊寣W生從熟悉的情境演示過渡到概念的直觀想象，進一步增強運用信息化手段想象、思考問題的意識，提升學生數學抽象和直觀想象的數學素養。

2.2 ?以學定教、以人為本的智慧課堂，沉浸式教學提升學生運算和邏輯推理的素養

數學運算是指在明確運算對象的基礎上，依據數學運算法則與公式對具體對象進行變形的演繹過程。邏輯推理是指從一些事實和命題出發，依據推理規則獲得其他命題的過程，這兩個數學素養的培養有助于讓學生初步學會用數學思維分析世界。

基于“以學定教、以人為本”教學理念的智慧課堂，可以實現微課錄制、視頻點播、遠程直播、多屏互動、及時反饋、分組探究等。智慧課堂以精確的學情分析、便捷的課堂互動、實時數據反饋、全面的教學應用，跳出了“課堂定制”的限制。課前，教師通過掌握學情調整備課，學生自主預習把脈知識;課中，師生進行多樣化的課堂互動教學和實時教學測評;課后，教師統計數據進行個性輔導，學生通過自主學習獲得綜合評價。

教學中，教師通過“模塊導學→情境引導→實踐探究→歸納內涵→溫故知新”智慧課堂一體化的邏輯呈現過程，直觀解析復雜二次曲線圖形中代數、幾何的不同特征及相互轉換，從而提升學生的數學運算和邏輯推理素養。在“拋物線及其標準方程”的教學中，模塊導學部分利用幾何畫板從學生熟悉的二次函數的圖象拋物線入手，引導學生運用已經掌握的知識解答有關頂點、對稱軸方程等的運算，讓學生行成于思;由二次函數中的一次項系數和常數項循序漸進的改變，初步引入y=ax2（a>0）頂點在原點、焦點在y軸正半軸的圖象;定焦點、作準線，利用畫板的測量工具進一步探究出拋物線上任一點到焦點距離與它到準線距離之間的等量關系，初步推理出拋物線的定義;再利用旋轉工具，分別歸納出其他三種拋物線的標準方程，實現常量到變量的轉化，步步逼近概念的內涵，引導學生從感性直觀出發，沿著邏輯順序找特點，有推理、有數據地跨越圖象，從數量角度進行實踐、思考、運算，得出拋物線的標準方程和幾何性質，實現數形統一。借助教育信息化，通過邏輯情境的創設來引導、點撥學生推理觀察，使學生結合數值運算，歸納出概念的內涵，把握事物之間的基本聯系，提升學生的數學核心素養，讓學生具備在學習和工作中的理性思維和批判、質疑科學精神，使之樂享學習。

2.3 ?慕課與微課的資源共享、翻轉課堂的交互教學，提升學生數據分析和數學建模的數學素養

數學建模是指對現實問題進行數學抽象，用數學語言表述問題、用數學知識與方法構建模型解決問題的過程;數據分析是指針對研究對象獲得數據，運用統計方法對數據進行整理、分析和推斷，形成知識和規律的過程，這兩個素養能讓學生初步學會用數學語言表達世界。

“大數據”時代，數據能有效幫助人們發現規律、解決問題，教學中要注重針對研究對象收集、整理數據，用數學知識與方法對現實問題進行數學抽象，運用數學建模解決問題。

“耳聞之不如目見之，目見之不如足踐之?！闭n前導學中，筆者將動態演示正弦函數y=sinx→y=Asinx→y=

Asinωx→y=Asin（ωx+φ）圖象變化過程的微課上傳到教學平臺，讓學生分析完成A、ω、φ與圖象振幅、周期、平移變化的一組數據，初步從視學和聽覺上體會從數到形的變換過程。課中案例探究，筆者結合學情數據把脈學生的痛點，將學生針對性分組，并分發不同討論主題，在教學平臺實時分享討論過程。筆者調取、對比講評小組的討論結果，實現師生、生生之間的多向探究互動，直觀分析出數據A、ω、φ與圖象振幅、周期、平移的變換關系，抽絲剝繭，找出知識點，使學生初步掌握數據分析的基本方法和策略，培養學生借助數據分析發現規律和解決問題的思維品質和直觀發展處理隨機現象和數據的基本能力。

分段函數在實際生活中隨處可見。課前，師生可借助網絡收集本市水費、電費、快遞費、交通費、網絡通訊資費等收費標準及家庭消費情況等信息，上傳到學習平臺的導學模塊。課中案例探究，以學生收集到的本市新調整的收費標準，將居民用戶年度生活用水量實行分三個階梯的水價制度作為情境導入案例，通過對比新舊標準下同樣用水量的收費，幫助學生增強節水和保護綠水青山的意識，引導學生建立數學模型解決簡單的實際問題，讓他們感受到數學就在身邊，潛移默化中實現從分析問題到數學建模，到解決問題，再到提升素養的升華，提升學生的數學建模素養。

中職數學教學以落實立德樹人為根本任務，以培養學生的數學素養為目標。教育信息化是中職數學教學發展的方向和必由之路。本文提出通過情境導入、原理揭示、動態演示、數據分析、平臺互動、智慧課堂、翻轉課堂等，創新探究式、混合式及沉浸式學習方式和教學方式，為學生創設生動真實的教學情境，將抽象枯燥的數學知識直觀展現在學生面前，有效提高學生的數學核心素養。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.教育信息化2.0行動計劃[S].2018.

[2]中華人民共和國教育部.中等職業學校數學課程標準[S].2020.

[3]胡芙蓉.關于信息化背景下培育數學核心素養的幾點思考[J].當代教育實踐與教學研究，2019（8）.

[4]吳磊.融合信息技術教學促進學生數學核心素養的發展[J].教育信息化壇，2019（7）.

【作者簡介】

李宗芹（1971～），女，漢族，山東威海人，本科，威海市文登技師學院副教授。研究方向：數學教學。