数字化时代高中数学教育改革与发展研究

    陆萱语

    在数字化技术全面渗透教育领域的背景下，高中数学教育面临传统教学模式与核心素养培育需求的适配难题。《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》强调信息技术与数学课程的深度融合，为教育改革指明了方向。然而，在传统教学中，抛物线等抽象概念因呈现形式静态化，易导致学生理解困难、参与度不足，制约核心素养的提升。因此，开展数字化赋能高中数学教学的研究，既能破解传统教学的痛点，又能推动教学模式的革新。

    一、数字资源具象化，破解概念理解难点

    数字资源具象化是依托数字化工具将抽象数学概念转化为直观可感内容的核心策略。其核心逻辑是立足数学知识抽象性与学生认知直观性的矛盾，通过动态演示、分层素材等数字资源，搭建“抽象概念—具象呈现—本质把握”的认知桥梁，助力学生突破理解瓶颈，夯实知识基础，为后续探究学习奠定根基，契合数字化时代教学资源多元化的发展趋势。

    以抛物线教学为例，教师可构建“课前感知—课中探究—课后巩固”的全流程数字资源体系。课前利用AI工具生成投篮轨迹、卫星天线截面、喷泉水流等生活化动态视频，嵌入预习任务单推送至学习平台，引导学生感知抛物线的现实应用，初步建立概念认知。课中核心概念探究环节，借助GeoGebra软件打造动态演示场景：设定定点F （焦点）与定直线l（准线），拖动动点P时，实时显示P到F的距离与P到l的距离，当二者始终相等时，同步生成抛物线轨迹，并标注关键元素的位置关系，让抽象定义可视化。针对不同学情，开发分层资源：为学困生制作“参数变化演示微课”，通过调整焦点与准线位置，直观呈现抛物线开口方向、大小的变化规律；为学优生设计“自定义轨迹探究”任务，鼓励其探索特殊位置下抛物线的形态。课后推送概念辨析动画，帮助学生厘清易混点。学生通过自主操作与观察，打破传统板书静态呈现的局限，深刻理解“平面内与一个定点和一条定直线的距离相等的点的轨迹”这一核心定义， 有效破解概念理解难题。

    二、智慧课堂互动化，激活自主探究活力

    智慧课堂互动化是依托智慧教室载体，融合互动终端与协作工具的教学革新策略，其核心在于以问题为驱动，构建“自主探究—协作交流—实时反馈”的课堂模式，打破传统“教师主讲、学生被动听讲”的格局，激活学生主体地位，在互动探究中提升逻辑推理、实践操作与协作交流能力，实现课堂教学的提质增效。

    在抛物线标准方程推导教学中，教师可依托智慧课堂系统设计分层互动探究活动。 将学生分为4人小组，每组配备平板终端， 推送核心探究任务“已知抛物线焦点F （p/2，0）与准线 x=-p/2，推导其标准方程”。小组内通过腾讯文档实时协作，记录推导思路与步骤，教师通过平台实时查看各组进度，对思路卡顿的小组精准推送“距离公式应用提示”微课。推导完成后，教师利用互动白板展示3组典型成果，涵盖正确推导过程、焦点坐标混淆的错误案例、距离公式误用的案例，组织学生通过平板投票点评，深化对推导逻辑的理解。随后设置拓展探究问题：“若焦点在y轴正半轴，标准方程形式如何？”学生通过平板操作GeoGebra软件，修改焦点与准线位置，观察方程变化规律，小组讨论后提交结论。此外，课堂最后10分钟，通过AI智能题库推送分层练习题，基础层聚焦方程直接应用，提高层侧重焦点与准线互求，系统实时生成学情报告。教师针对正确率低于60%的“参数p的几何意义”知识点， 即时开展针对性讲解，实现“ 探究—反馈—巩固”的课堂闭环。

    三、数据评价精准化，赋能个性成长发展

    数据评价精准化是依托数字化评价工具，整合全流程学情数据的个性化辅导策略。其核心是通过采集课前、课中、课后各环节学生表现数据，构建动态学情分析体系，生成个性化知识图谱，精准定位薄弱点，实施分层辅导，破解传统评价滞后、反馈不足、辅导泛化的难题，助力学生个性化成长。

    在抛物线教学全过程中，教师可借助智学平台实现全流程数据追踪与精准评价：课前预习阶段，通过记录学生资源访问时长、预习任务完成质量，精准标记出对“焦点与准线概念模糊”的学生群体；课中依托互动答题正确率、小组协作贡献度、工具操作熟练度等数据，捕捉学生在方程推导、参数辨析中的核心薄弱点；课后通过收集作业答题数据，生成“个人错题集”与班级错误分布图，明确共性与个性问题。针对数据反映的问题实施分层辅导：对概念薄弱的学生，推送“抛物线定义与标准方程”动态复习课件，并搭配1对1在线答疑；对推导思路不清晰的学生，组织小范围线上研讨，分享优秀推导过程的思维导图；对学有余力的学生，布置“抛物线在卫星轨道设计中的应用”建模任务，指导其用Python处理相关数据，分析参数对轨道的影响。同时，将学生的课堂操作成果、探究报告、建模作品存入数字化成长档案，构建过程性评价体系，替代单一的结果评价，全面反映学生数学素养的发展轨迹，为后续圆锥曲线章节教学提供精准学情参考。

    数字化技术为高中数学教育改革注入核心动力，数字资源具象化、智慧课堂互动化、数据评价精准化三条策略，为技术与数学教学的深度融合提供了可行路径。面向未来，教育工作者还需持续优化数字化教学资源、创新课堂互动模式、完善数据评价体系，推进技术从辅助工具向核心赋能载体的转变。

    （作者单位：南京师范大学泰州学院）