高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”的模式探究

曾國(guó)斌

(海南省海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院，海南 ?？?571127)

現(xiàn)在多媒體信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，不僅改變了人們的學(xué)習(xí)方式，而且還從觀念上、教學(xué)模式上引起了教與學(xué)的重度變革。學(xué)生在課堂中所聽(tīng)到的信息不再是單一語(yǔ)言、定義、概論以及書(shū)面符號(hào)，而是一些圖像、文字、聲音、動(dòng)畫(huà)等多種信息形態(tài)于一體的超文本系統(tǒng)，這對(duì)于學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握和認(rèn)識(shí)的建構(gòu)有著非常重要的意義。高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性與操作能力為宗旨，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以信息技術(shù)為手段，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，從多個(gè)層次和方面來(lái)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。通過(guò)教師情境導(dǎo)入，學(xué)生猜想問(wèn)題，回憶已學(xué)知識(shí)，思考創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，積極發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)新性，初步得到結(jié)論并進(jìn)行論證，教師點(diǎn)評(píng)，學(xué)生討論，得到最終結(jié)果。在整個(gè)教與學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思維的能力、主動(dòng)動(dòng)手操作的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，還加強(qiáng)了和同學(xué)交流的能力，創(chuàng)建了一個(gè)互動(dòng)的“學(xué)習(xí)共同體”，為學(xué)生—教師—學(xué)生三點(diǎn)組成一面構(gòu)建了統(tǒng)一。

一、高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”

高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”是指在課堂教學(xué)過(guò)程中，把現(xiàn)代信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，其目的在于提高課堂教與學(xué)效果，以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性的一種新型的教學(xué)方式。信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)是一個(gè)大的挑戰(zhàn)，同時(shí)對(duì)新興的教學(xué)方式起到了基礎(chǔ)和指導(dǎo)的作用。

二、高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”的幾種模式

傳統(tǒng)的高等數(shù)學(xué)教學(xué)模式是以教師為中心，借助板書(shū)等簡(jiǎn)單教學(xué)媒體，把教學(xué)內(nèi)容“灌輸”給學(xué)生。教師是主動(dòng)的施教者,學(xué)生是被動(dòng)的接受者。但這樣一個(gè)模式不僅會(huì)過(guò)分夸大了教師的權(quán)威地位，對(duì)教師的教學(xué)水平提高也起到了制約作用，而且還容易忽視學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，不利于學(xué)生將來(lái)的多樣性發(fā)展。而近些年教育觀念的變化、教育目的的提高，以及現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，使得多媒體信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育、教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代信息技術(shù)可提供學(xué)生一個(gè)開(kāi)放、自由的信息化教學(xué)環(huán)境，利于學(xué)生探索未知的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成積極動(dòng)腦的習(xí)慣，提高教師教學(xué)的現(xiàn)代化水平，開(kāi)發(fā)有助于創(chuàng)造教學(xué)的軟件資源，并且可探索并構(gòu)建創(chuàng)造教學(xué)“信息技術(shù)化”的新模式。

1.現(xiàn)代信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

計(jì)算機(jī)及多媒體技術(shù)在教學(xué)中的運(yùn)用，能創(chuàng)造出一個(gè)圖文并茂、有聲有色、生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，可以形象描述抽象的概念理論，演示不易表述清楚的數(shù)學(xué)定理，多次演示復(fù)雜多變的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高教與學(xué)的效果。而現(xiàn)代信息技術(shù)不僅在于技能方面對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)和發(fā)展起到了重要作用，還在精神層面上培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，激發(fā)了學(xué)生的探索能力。多媒體的廣泛使用是為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)來(lái)輔助教師解決課堂中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。這種教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)在于能把學(xué)習(xí)置于有意義的問(wèn)題情境中，通過(guò)主動(dòng)的研究來(lái)解決一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)性問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生深入理解問(wèn)題的本質(zhì)，發(fā)展學(xué)生解決問(wèn)題的能力和探究學(xué)習(xí)的能力。這種教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的要求比較高，而且借助現(xiàn)代信息技術(shù)使學(xué)生形成主動(dòng)提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維，養(yǎng)成積極探究實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。

2.現(xiàn)代信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

數(shù)學(xué)教學(xué)最為顯著的特點(diǎn)是抽象性和邏輯性。用于解釋抽象的概念和定義以及邏輯的推理和驗(yàn)證時(shí)，學(xué)生往往理解不透徹,也不會(huì)應(yīng)用。所以借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生理解概念、領(lǐng)會(huì)方法、解決問(wèn)題提供了方便直觀的手段。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本思路是：以實(shí)際問(wèn)題為基礎(chǔ)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，并在教師的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)研究步驟，在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)驗(yàn)，提出猜想，發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律，并驗(yàn)證其正確性。所以在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)生容易理解和常見(jiàn)的情境，然后設(shè)計(jì)能夠引起學(xué)生興趣的問(wèn)題，教學(xué)生使用某種方法來(lái)解決所給的問(wèn)題。

3.“個(gè)別化”教學(xué)與“協(xié)作型”教學(xué)結(jié)合，發(fā)揮信息技術(shù)巨大作用

多媒體的教育網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,可以最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、積極性。因?yàn)槎嗝襟w計(jì)算機(jī)現(xiàn)在是學(xué)生獲得學(xué)習(xí)資源，傳播自己觀點(diǎn)的主要媒介，在這樣的學(xué)習(xí)模式中，學(xué)生的個(gè)性和自主學(xué)習(xí)得到了強(qiáng)調(diào)和鍛煉，他們可以通過(guò)多種信息渠道收集自己需要的資源和信息，去解決教學(xué)的問(wèn)題，這體現(xiàn)了多媒體個(gè)性化教學(xué)的效果。同時(shí)，教師可以將班級(jí)同學(xué)分成小組若干，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指導(dǎo)各協(xié)作小組自主探索數(shù)學(xué)知識(shí)、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，構(gòu)建自己的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。

將“個(gè)別化”與“協(xié)作型”二者結(jié)合起來(lái)形成了一種新型的多媒體教學(xué)模式，應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個(gè)原則：一是積極性原則，即以培養(yǎng)學(xué)生積極性為前提。二是建構(gòu)性原則，即通過(guò)多媒體教學(xué)手段和學(xué)生自主的提出問(wèn)題并得到驗(yàn)證上，形成自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。三是累積性原則，即使學(xué)生的知識(shí)的累積和認(rèn)識(shí)水平的提高呈現(xiàn)一個(gè)逐步發(fā)展的平衡趨勢(shì)。四是目標(biāo)性原則，即學(xué)生在多媒體的課堂中要樹(shù)立一個(gè)預(yù)期的目標(biāo)并形成向著目標(biāo)不斷前進(jìn)的思維。五是反思性原則，即讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要不斷地反思和檢查結(jié)果和過(guò)程的正確性。六是協(xié)作性原則，即在課堂中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、教師的主導(dǎo)性，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的學(xué)習(xí)氣氛，提高學(xué)生的交往能力、團(tuán)結(jié)合作能力，使學(xué)生全面發(fā)展。所以，在“個(gè)別化”與“協(xié)作型”相結(jié)合的模式下，不僅能為學(xué)習(xí)者提供圖文音像并茂的、豐富多彩的交互式人機(jī)界面，還能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,并為學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)探索式、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)創(chuàng)造有利條件，從而真正達(dá)到讓學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的意義，實(shí)現(xiàn)自己獲取知識(shí)自我更新甚至創(chuàng)造新知識(shí)的理想目標(biāo)，還培養(yǎng)了學(xué)生互相合作、互相幫助的良好習(xí)慣，為將來(lái)在社會(huì)中的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

三、高等數(shù)學(xué)教學(xué)“信息技術(shù)化”模式的特征

1.開(kāi)放性

在信息化的現(xiàn)代，學(xué)生可以通過(guò)多種途徑獲得各種各樣的資源。比如：數(shù)字化圖書(shū)館、電子閱覽室、數(shù)據(jù)庫(kù)以及電子書(shū)等。這些資源可同時(shí)供多個(gè)學(xué)生使用，為學(xué)生的互相協(xié)作提供了條件。它還具有靈活性和自主性的特點(diǎn)，操作起來(lái)也簡(jiǎn)單方便，所以在學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以隨時(shí)隨地地自主選擇想要的信息。學(xué)生也可以在計(jì)算機(jī)上查閱和課題有關(guān)的信息資源及研究成果，更有利于信息的篩選和問(wèn)題的解決。除了資源上的開(kāi)放性外，還有多方面的表現(xiàn)：首先體現(xiàn)在心理上，學(xué)生在多媒體教學(xué)中的心態(tài)是開(kāi)放的、自由的；其次體現(xiàn)在內(nèi)容上，既不拘泥于教材，也不局限于教師的知識(shí)范圍；再次體現(xiàn)在思維上，教師要重視培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)放性邏輯思維的能力，鼓勵(lì)學(xué)生的觀點(diǎn)和探索結(jié)果，為學(xué)生的思維方式提供廣闊的空間；最后體現(xiàn)在教學(xué)結(jié)果上，沒(méi)有權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)答案，立意于課本的基礎(chǔ)上，得到更高層次的結(jié)論。

2.自主性

在信息技術(shù)與數(shù)學(xué)資源整合的教學(xué)中，教師起到了實(shí)時(shí)指導(dǎo)的作用，而學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，處于主動(dòng)的位置，教師創(chuàng)設(shè)了一個(gè)問(wèn)題情境，學(xué)生要根據(jù)問(wèn)題情境去猜想問(wèn)題，去模擬、驗(yàn)證，得到結(jié)論。在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)自己的課堂問(wèn)題真正地做到自主篩選信息，獨(dú)立研究和論證，體驗(yàn)內(nèi)容的吸收，學(xué)生完全處于主動(dòng)地位，是學(xué)習(xí)的主體，從而激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

3.診斷性和交互反饋性

多媒體網(wǎng)絡(luò)給學(xué)生提供了一個(gè)互相交流、互相討論的真實(shí)環(huán)境，它可以促進(jìn)學(xué)生之間的互相協(xié)作，使學(xué)生在合作中看到自己的不足，進(jìn)行自我監(jiān)控、自我測(cè)試、自我檢查，學(xué)生——學(xué)生——教師之間良好、及時(shí)的反饋能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)步。多媒體現(xiàn)代信息技術(shù)的系統(tǒng)性和開(kāi)放性正是使學(xué)生體驗(yàn)到了自主學(xué)習(xí)的進(jìn)程和親身感受知識(shí)的掌握。

4.創(chuàng)造性

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新性人才為基本目的，創(chuàng)新性人才區(qū)別于其他人才，需具備良好的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力，它是人的綜合素質(zhì)和綜合能力的集中表現(xiàn)。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式的探究活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，這是培養(yǎng)人才的一項(xiàng)重要內(nèi)容與目標(biāo)。其宗旨在于通過(guò)主動(dòng)的探究活動(dòng)，使學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，并以此為基礎(chǔ)，發(fā)動(dòng)創(chuàng)新思維去解決問(wèn)題，從而發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造新的知識(shí)。在此教學(xué)過(guò)程中，要重視教師的主導(dǎo)作用，使教師成為學(xué)生知識(shí)建構(gòu)過(guò)程的設(shè)計(jì)者、引導(dǎo)者、組織者、問(wèn)題解決的協(xié)助者。教師適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)，使學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立探索學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)整合在我國(guó)的教育改革中是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他們的整合不僅為高等數(shù)學(xué)的教學(xué)提供了新思路和新手段，而且從反方向也促進(jìn)了信息技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)化了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高了教師的教學(xué)水平，達(dá)到事半功倍的效果。文中介紹的三種教學(xué)模式是現(xiàn)在多媒體教學(xué)中比較常見(jiàn)的模式，在教學(xué)中不會(huì)單一地運(yùn)用某一種教學(xué)模式，而是需要多種模式相結(jié)合才能達(dá)到好的效果。在將來(lái)的研究和教學(xué)過(guò)程中，還會(huì)有更好更適合的教學(xué)模式需要教師去積累和探討?？傊瑹o(wú)論采取哪種教學(xué)模式，真正的目的是達(dá)到構(gòu)建學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)知，幫助學(xué)生從本質(zhì)上理解數(shù)學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，為社會(huì)培養(yǎng)新型的優(yōu)秀人才。

[1]孫杰遠(yuǎn).信息技術(shù)與課程整合[M].北京:北京大學(xué)出版社，2002：6-8.

[2]張?zhí)鞂?主體性教育[M].北京：教育科學(xué)出版社,1999：75-113.

[3]譚莉.信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)課程整合教學(xué)模式的探究[J].科技信息，2011(35):57-50.

[4]肖陽(yáng).基于信息技術(shù)的中學(xué)數(shù)學(xué)主體探究教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)與研究[D].福建師范大學(xué)，2003.