建構(gòu)主義及現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程改革中的應(yīng)用

曹寒問，馮麗萍，馮喜全

（南昌工程學(xué)院 理學(xué)系，江西 南昌 330099）

建構(gòu)主義及現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程改革中的應(yīng)用

曹寒問，馮麗萍，馮喜全

（南昌工程學(xué)院 理學(xué)系，江西 南昌 330099）

分析討論了建構(gòu)主義教學(xué)理論及現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程改革當(dāng)中的應(yīng)用，并對(duì)三者之間的整合提出了一些可行性建議.

建構(gòu)主義教學(xué)理論；現(xiàn)代信息技術(shù)；高等數(shù)學(xué)；課程改革

高等數(shù)學(xué)課程是理工科各專業(yè)學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課，也是教育部指定的工科類各專業(yè)的核心課程之一.高等數(shù)學(xué)具有高度的抽象性、嚴(yán)密的邏輯性和廣泛的應(yīng)用性，是學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中困惑較多，感到難度較大的一門課程.為了使得學(xué)生更好地學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),本文對(duì)建構(gòu)主義教學(xué)理論及現(xiàn)代信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程的整合進(jìn)行了探討.

1 高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中存在的問題

1.1 由精英教育向大眾教育過渡所帶來的問題

2004年，我國大學(xué)的毛入學(xué)率已超過了15%,2008年達(dá)到23.3%，按照世界公認(rèn)的高等教育標(biāo)準(zhǔn)15%-50%，這標(biāo)志著我國的大學(xué)教育已經(jīng)邁入了大眾教育階段.

自從1999年我國大學(xué)擴(kuò)招以來，大學(xué)新生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)能力上的差異越來越大，甚至有相當(dāng)一部分學(xué)生，特別是西藏、甘肅、新疆等地的學(xué)生，其高考數(shù)學(xué)成績(jī)多在及格線以下.就以我校07級(jí)學(xué)生為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)其高考數(shù)學(xué)成績(jī)分布情況為：不及格學(xué)生占38.6%、中等學(xué)生占42.1%、良好學(xué)生占18.3%，優(yōu)秀學(xué)生占1%.同一個(gè)自然班級(jí)中，學(xué)生的數(shù)學(xué)水平參差不齊，兩極分化的現(xiàn)象嚴(yán)重.另一方面，擴(kuò)招導(dǎo)致包括我院在內(nèi)的很多高等院校教師隊(duì)伍人數(shù)及教學(xué)資源相對(duì)不足，很多公共基礎(chǔ)課，包括高等數(shù)學(xué)在內(nèi)，采取大班授課的形式，忽視了學(xué)生的個(gè)體差異，在一定程度上影響了高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量.

1.2 高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)方面的問題

1.2.1 高等數(shù)學(xué)具有高度的系統(tǒng)性、抽象性和邏輯性，后繼專業(yè)課及考研對(duì)高等數(shù)學(xué)的要求比較高，但是很多院校因種種原因縮減了高等數(shù)學(xué)的教學(xué)學(xué)時(shí).以我院為例，工科類高等數(shù)學(xué)的理論教學(xué)學(xué)時(shí)從2003年的180學(xué)時(shí)降到了現(xiàn)在的160學(xué)時(shí)，如何利用較少的授課時(shí)間來獲得較好的教學(xué)質(zhì)量是教師面臨的一大問題.

1.2.2 在教學(xué)方法方面.客觀主義教學(xué)方法仍占主導(dǎo)地位.強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的“靜聽式”教育，不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立個(gè)性和探索精神.

1.2.3 在學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方面.傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式仍占主導(dǎo)地位，閉卷筆試仍為主要形式.學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況往往只通過一張?jiān)嚲淼姆謹(jǐn)?shù)來評(píng)價(jià)，側(cè)重于評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果，而忽視了學(xué)習(xí)過程本身的價(jià)值.

1.3 現(xiàn)代信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)整合過程中出現(xiàn)的問題

1.3.1 從整體上看，我國地方性高校資源有限，用于教育信息技術(shù)的軟、硬件資源配備不足，對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、教學(xué)資源的利用率較低.

1.3.2 可供學(xué)生查閱的高校數(shù)字圖書館發(fā)展嚴(yán)重滯后，影響了學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)、自主化學(xué)習(xí)的開展.

1.3.3 從課程自身的特點(diǎn)來看，高等數(shù)學(xué)課程與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合較之其他課程更為薄弱——課件、試題庫仍在現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)中占中心地位，而網(wǎng)上資源、以信息技術(shù)為支持的評(píng)價(jià)工具等的應(yīng)用較少.

2 建構(gòu)主義教學(xué)理論及現(xiàn)代信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)課程改革當(dāng)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，客觀主義教學(xué)理論占主導(dǎo)地位.教學(xué)的作用便是將這些客觀的知識(shí)正確無誤地轉(zhuǎn)遞給學(xué)生,學(xué)生象一個(gè)“容器”，最終獲得與教師相同的理解.教師處于教學(xué)的中心地位.

上世紀(jì)九十年代以來，建構(gòu)主義教學(xué)理論受到了更多的關(guān)注.教育領(lǐng)域出現(xiàn)了從“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”的轉(zhuǎn)變.建構(gòu)主義的教學(xué)理論認(rèn)為，“學(xué)習(xí)不應(yīng)該也不可能是知識(shí)的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移”，而應(yīng)是學(xué)生在一定的社會(huì)文化背景下，在教師和學(xué)習(xí)伙伴的幫助下，利用必要的學(xué)習(xí)資料，進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)的過程.建構(gòu)主義提倡教師作為“助學(xué)者”,“以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)”.[1]

建構(gòu)主義教學(xué)理論中典型的教學(xué)模式由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成：

2.1 引導(dǎo)教學(xué).即通過學(xué)生們關(guān)心、感興趣的現(xiàn)實(shí)或趣味問題引入教學(xué)知識(shí).例如，在講授極限的基本思想時(shí)，教師可通過一個(gè)故事引入數(shù)列極限的概念：“從前，有一個(gè)自大而又殘忍的國王，常?？湟约簢业母蛔悖瑓s又不肯救濟(jì)遭受

學(xué)生自然就會(huì)計(jì)算第一、二、三、四、……、六十四個(gè)格子里所放的米數(shù)：20、21、22、23、……、263.這樣就把學(xué)生帶入到了極限變化的過程當(dāng)中,從而引出了數(shù)列極限的概念.

2.2 目的教學(xué).教師在講授每一節(jié)課之前，應(yīng)明確地將教學(xué)目的告知學(xué)生，讓學(xué)生清楚地知道這節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，這樣可以防止學(xué)生“脫離軌道”.[2]在該環(huán)節(jié)中，教師可利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將教學(xué)目標(biāo)掛在教學(xué)網(wǎng)站，以備學(xué)生查閱.例如：對(duì)于極限概念這節(jié)課，重點(diǎn)——理解極限的定義；難點(diǎn)——理解極限的思想.

2.3 平臺(tái)教學(xué).學(xué)校及教師根據(jù)學(xué)生的需要為他們提供可以進(jìn)行自由探索的學(xué)習(xí)平臺(tái)、各種工具和信息資源.例如圖書館中的雜志、期刊、書籍，教學(xué)網(wǎng)站上的音像資料、CAI（計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)）與多媒體課件以及Internet上的信息等，并指導(dǎo)學(xué)生如何利用，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí).

以我院為例，理學(xué)系組織教師建立了高等數(shù)學(xué)Blackboard網(wǎng)上教學(xué)平臺(tái)，使得老師能夠與學(xué)生及時(shí)進(jìn)行交流與溝通，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)上的問題.教師可在教學(xué)平臺(tái)上給學(xué)生布置適當(dāng)難度的課后建模作業(yè)或小論文，鼓勵(lì)學(xué)生通過圖書館或電子閱覽室搜集資料，并通過教學(xué)網(wǎng)站的論壇、電子郵件或及時(shí)聊天軟件對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo).

2.4 協(xié)作學(xué)習(xí).協(xié)作學(xué)習(xí)即強(qiáng)調(diào)學(xué)生與周圍物理及社會(huì)環(huán)境的交流.在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)中，教師可利用班級(jí)QQ群或利用教學(xué)網(wǎng)站的BBS，組織和引導(dǎo)學(xué)生們自由結(jié)成學(xué)習(xí)小組，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行討論和交流.這類學(xué)習(xí)群體中的每位成員，包括教師和每位學(xué)生的思維與智慧都可為整個(gè)群體所共享.

2.5 評(píng)價(jià)學(xué)習(xí).在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師根據(jù)教學(xué)大綱編寫的標(biāo)準(zhǔn)化試卷是最主要的評(píng)價(jià)工具.其目的通常是在教學(xué)活動(dòng)結(jié)束之后對(duì)學(xué)生進(jìn)行分類定級(jí)，而學(xué)生則是教學(xué)評(píng)價(jià)的被動(dòng)接受者.這種評(píng)價(jià)方式的缺陷就是只注重評(píng)價(jià)結(jié)果，而沒有與學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生互動(dòng)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有起到充分的指導(dǎo)及激勵(lì)作用.

而在建構(gòu)主義教學(xué)模式中，學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是嵌入在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的，是整個(gè)學(xué)習(xí)過程的一部分.其目的是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行鼓勵(lì)、指導(dǎo).評(píng)價(jià)的方式也不是單一的筆試形式，而是包括了教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)及學(xué)生的自我評(píng)價(jià).除了標(biāo)準(zhǔn)化試卷以外，基于現(xiàn)代信息技術(shù)的其他評(píng)價(jià)工具還有：

2.5.1 量規(guī).量規(guī)是一種二維表格，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià).教師可將量規(guī)制成電子表格，掛在教學(xué)網(wǎng)站上，以便學(xué)生自評(píng).

例如，表1是一個(gè)高等數(shù)學(xué)中數(shù)列極限概念的評(píng)價(jià)量規(guī).

在設(shè)計(jì)量規(guī)方面，教師還可鼓勵(lì)學(xué)生參與設(shè)計(jì)量規(guī)，這樣學(xué)生就能了解學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，并能經(jīng)常通過量規(guī)來評(píng)價(jià)自己的學(xué)習(xí).

表1

2.5.2 電子學(xué)檔.電子學(xué)檔即通過計(jì)算機(jī)的文件夾管理技術(shù)，創(chuàng)建反映學(xué)生學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)成果的一整套材料.其中可以包括學(xué)生高考的數(shù)學(xué)成績(jī)、生源地高中已講授哪些高等數(shù)學(xué)內(nèi)容、學(xué)生自己制定的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)計(jì)劃、每階段學(xué)習(xí)的體會(huì)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小論文、教師對(duì)該學(xué)生的觀察及考查情況等.電子學(xué)檔可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行系統(tǒng)的記錄，教師可憑借這些資料，了解學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)情況，并為其提供輔導(dǎo)和幫助.

3 結(jié)束語

建構(gòu)主義教學(xué)理論批判了傳統(tǒng)教學(xué)中“填鴨式”的教學(xué)方法，提出了“以學(xué)生為中心”、“情境學(xué)習(xí)”、“合作學(xué)習(xí)”等人性化的教學(xué)方式；現(xiàn)代信息技術(shù)順應(yīng)信息化社會(huì)的潮流，可優(yōu)化教學(xué)效果，符合我國提倡素質(zhì)教育的要求，對(duì)推動(dòng)教學(xué)改革具有深遠(yuǎn)的意義.但是高等數(shù)學(xué)是一門邏輯性和系統(tǒng)性都很強(qiáng)的課程，基于建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)模式及現(xiàn)代信息技術(shù)在與高等數(shù)學(xué)課程整合的過程中，還存在一些的具體問題.這就要求我們教師在教學(xué)過程中運(yùn)用自己的智慧，辯證地將建構(gòu)主義及現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中.

〔1〕閆寒冰.學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì).教育科學(xué)出版社，2005.

〔2〕R.M.加涅，等.教學(xué)設(shè)計(jì)原理.華東師范大學(xué)出版社，2007.

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江西省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題資助(08YB089)水災(zāi)的黎民.一位聰明的大臣想出了一個(gè)辦法，他在與國王下棋的時(shí)候說：尊敬的陛下，我們來打個(gè)賭吧.如果我贏了，請(qǐng)你這樣賞賜我——在第一個(gè)格子上放一粒米、第二個(gè)格子上放兩粒米、第三個(gè)格子上放四粒米、第四個(gè)格子上放八粒米、……、這樣直到最后一個(gè)格子，我只要最后一個(gè)格子里應(yīng)放的米.”國王想國際象棋的棋盤只有六十四個(gè)格子，格子里放幾粒米有什么大不了，就滿口答應(yīng)了.最后大臣贏了，而國王即使罄盡全國的糧食也無法兌現(xiàn)諾言，這是為什么呢？