基于信息技術(shù)的高等數(shù)學實驗教學模式研究①

朱風玲 郭磊 陳勇

摘 ? 要：一直以來，數(shù)學便在人類文明中發(fā)揮著重要作用，其直接推動了人類文明的發(fā)展進程?，F(xiàn)如今，數(shù)學已經(jīng)成為教育領(lǐng)域中的一門必修學科，隨著人們對數(shù)學研究的不斷深入，數(shù)學也產(chǎn)生了許多分支，如基礎(chǔ)數(shù)學、數(shù)論、計算幾何學、高等數(shù)學等，其中尤以高等數(shù)學在我國數(shù)學史中占據(jù)著重要地位?，F(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，為教育領(lǐng)域帶來了新一輪的改革，由于高等數(shù)學較為抽象且難以理解，將信息技術(shù)應用于高等數(shù)學中勢在必行，但在此過程中也有許多值得人們思考的問題。鑒于此，本文對基于信息技術(shù)的高等數(shù)學實驗教學模式進行深入的研究。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) ?高等數(shù)學 ?實驗教學模式

中圖分類號：TH45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（a）-0226-02

1 ?信息技術(shù)整合于高等數(shù)學課程中的相關(guān)理論依據(jù)

1.1 整合意義

信息時代的來臨，促使現(xiàn)代化信息技術(shù)與高等數(shù)學之間的逐漸融合，在教育領(lǐng)域中，信息技術(shù)在高等數(shù)學教學中發(fā)揮著重要輔助作用，但人們更加重視的是將信息技術(shù)融入到高等數(shù)學的教學過程當中去，以此實現(xiàn)對新型教學模式的有效構(gòu)建。在新型教學模式中，不僅能夠使各類資源得到更加有效的共享，而且在信息獲取和情境創(chuàng)設(shè)等方面也變得更為容易。并且，教師在教學過程中所發(fā)揮的引導作用，也將進一步激發(fā)學生在學習過程中的主觀能動性。此外，這種新型教學模式還能使學生的實踐能力得到更加有效的培養(yǎng)，并充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新精神，使學生能夠在高等數(shù)學課程教學活動中積極主動的參與，從而使其自身的數(shù)學素養(yǎng)與學習能力得到進一步的提升。

1.2 構(gòu)建理論

信息技術(shù)和高等數(shù)學之間的逐步融合，也會促使高等數(shù)學在理論知識上發(fā)生變化，進而構(gòu)建出相應的學習理論。兩者之間的相互整合，使高等數(shù)學中的學習理論成為基礎(chǔ)，人們可以更加積極地探索高等數(shù)學在邏輯上所具有的關(guān)聯(lián)性以及相應的傳播理論。構(gòu)建主義學習理論是近些年來在高等數(shù)學教學過程中最新提出的一種理論，該理論重視對原有的知識結(jié)構(gòu)進行重構(gòu)與完善，其將學生作為整個教學過程中的核心，學生在學習中也將具備更加積極、主動的學習認知態(tài)度，從而使學生進一步凸顯出其所具有的主體地位，使高等數(shù)學學習中遇到的問題得到更加積極、有效的解決。

2 ?基于信息技術(shù)的高等數(shù)學實驗教學模式研究

2.1 任務驅(qū)動法

信息技術(shù)在逐步與高等數(shù)學進行整合的過程中，可通過任務驅(qū)動法來加速整合過程。對于任務驅(qū)動法來說，其是以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)而形成的一種教學方法，任務驅(qū)動法將任務作為驅(qū)動，通過在學習過程中設(shè)置相應的實際問題和實踐任務，使學生在學習時能夠以解決這些實際問題或完成實踐任務為目標，以此更好的激發(fā)學生的學習興趣，增強其學習動機，進而使學生在學習過程中能夠帶著問題和任務來有目標的進行學習。在應用該方法時，教師需要充分發(fā)揮引導作用，以此充分體現(xiàn)出學生在學習過程中所具有的自主權(quán)利。此外，在任務驅(qū)動教學時，教師還要結(jié)合高等數(shù)學中的主題，將教學內(nèi)容進行有機結(jié)合，以此系統(tǒng)性的分解任務，然后組織學生按照小組的形式來相互協(xié)作，以此探索出問題的解決方法。學生在學習過程中，由于其具有明確的目的性，這使其在不斷的探索過程中能夠發(fā)現(xiàn)更多的方法和技巧，從而在充分體現(xiàn)出學生的學習主體地位的同時，也使課堂教學成效得到了顯著提高。

2.2 整合原則

在信息時代下，信息技術(shù)和高等數(shù)學教學之間的逐步整合，要想充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用及價值，就必須要遵循相應的整合原則。首先，教師需要深入分析高等數(shù)學的學科特點，并結(jié)合教學過程中存在的重難點，以此選擇正確的信息化技術(shù)來進行解決。其次，教師應對信息技術(shù)有一個充分的認知，不應將其簡單的當作一種輔助工具，還要在應用信息技術(shù)的過程中，嘗試對教學過程及內(nèi)容進行創(chuàng)新與改進。最后，教師需要充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，加強師生間的溝通，協(xié)調(diào)好師生間的關(guān)系，使學生能夠積極主動的參與到課堂活動中，以此凸顯其學習主體地位。

2.3 實驗教學模式的應用

一直以來，教師在高等數(shù)學教學中的角色都是充滿權(quán)威性的，學生只能被動式的接受教師的講解與知識灌輸，而這種教學模式也扼殺了學生的學習主動性和創(chuàng)新性，其教學成效也可想而知。而信息技術(shù)的應用，使師生間能夠以平等的地位來共同學習，并且還可利用信息技術(shù)來對原本較為復雜、抽象的數(shù)學知識進行生動、形象的展示。例如，在講解函數(shù)極限性質(zhì)時，通過信息技術(shù)，可對函數(shù)所具有的極限性質(zhì)特點進行形象的描述，進而使學生能夠?qū)瘮?shù)極限性質(zhì)有一個更加深入的理解。除此之外，利用教學實驗課，還能使學生通過數(shù)學試驗來進行主動的探索，進而激發(fā)學生的求知欲望，并在實驗過程中鍛煉其實踐操作能力、推力能力與觀察能力。

3 ?基于信息技術(shù)的高等數(shù)學實驗教學模式實現(xiàn)

3.1 網(wǎng)絡實驗教學平臺

基于信息技術(shù)的高等數(shù)學實驗教學模式，需要高校建立相應的網(wǎng)絡平臺，以此落實高等數(shù)學的實驗教學，在網(wǎng)絡平臺中需要包含多個內(nèi)容，如個人資源、課程列表、日程安排、教學博課等，在該平臺中，教師可根據(jù)教學所需來進行相應的編緝與操作，例如對材料進行增加和刪除等，而學生則可在該平臺中進行作業(yè)提交與在線學習。此外教師還可編寫調(diào)查問卷來對學生的學習情況進行掌握，并了解學生的需求反饋。

3.2 教學情景設(shè)計

通過網(wǎng)絡實驗教學平臺的建立，并配置含有豐富資源的高等數(shù)學教學資源庫，可設(shè)計出不同的教學情景，例如教師可利用3D Maxs、Authorware等軟件來制作高等數(shù)學的實驗教學課件，并利用動畫、視頻等方式將其展現(xiàn)出來。此外，教師還可通過信息技術(shù)來仿真與模擬現(xiàn)實世界中的各種物體，并形象化的描繪出具體的空間圖形，進而幫助學生更加直觀、深入的推理各種公式和定理。

3.3 高等數(shù)學實驗能力培養(yǎng)

在信息技術(shù)的應用下，教師可利用網(wǎng)絡實驗教學平臺來高效的共享各種教學資源，同時還可利用這些教學資源來設(shè)計對應的學習任務，從而使學生在完成學習任務的同時，提高其自身的數(shù)學實驗能力。在網(wǎng)絡實驗教學平臺中還擁有許多學習工具，學生在學習高等數(shù)學時，可利用這些工具來進行相應的實驗，從而使學生能夠隨時隨地的進行自主學習。并且，學生還可通過平臺來獲得其他同學的幫助，從而實現(xiàn)探究式學習與協(xié)作式學習。例如，在對微分方程及矩陣進行求解時，學生可利用計算機來實現(xiàn)研究性學習。

4 ?結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)的快速發(fā)展，使其在教育領(lǐng)域中得以不斷滲透。在高等數(shù)學實驗教學中，通過信息技術(shù)的運用，可使高等數(shù)學教學中的相關(guān)重難點得到有效解決，進而使高等數(shù)學的教學效果得到了顯著改善。與此同時，信息技術(shù)還使高等數(shù)學的教學內(nèi)容變得更加豐富，并進一步營造了積極、輕松的教學氛圍，為高等數(shù)學教學質(zhì)量的提高提供了強大的技術(shù)保障。

參考文獻

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