信息技術(shù)和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)的整合探索

尚秀麗 王秀蘭

【摘要】信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)有效整合可以?xún)?yōu)化、創(chuàng)新高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)，提高教學(xué)效率.如何把握好信息技術(shù)進(jìn)行課程教學(xué)整合，需要提高教師和學(xué)生信息技術(shù)教與學(xué)的能力，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程兩條途徑整合，用整合的教學(xué)案例說(shuō)明整合的途徑和方法的可行性，強(qiáng)調(diào)了有效整合要注意的問(wèn)題，以便同行借鑒.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);高職高等數(shù)學(xué)教學(xué);整合

【基金項(xiàng)目】2018年度甘肅省高等學(xué)校科研項(xiàng)目資助（2018A-198）;項(xiàng)目名稱(chēng)：新時(shí)代高職高等數(shù)學(xué)課程有效教學(xué)探索研究.

高等數(shù)學(xué)是高職院校的一門(mén)素質(zhì)基礎(chǔ)課，傳統(tǒng)教學(xué)中教師面臨著教得“苦”，學(xué)生則是學(xué)得“難”，提高教學(xué)效率是難點(diǎn).通過(guò)信息技術(shù)對(duì)教學(xué)資源、教學(xué)過(guò)程的合理開(kāi)發(fā)和整合，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效解決傳統(tǒng)教學(xué)“阻礙”教與學(xué)的矛盾，有利于學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，從而提高教學(xué)效率、效果.

一、整合信息技術(shù)和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)的意義

整合就是把一些零散的資源通過(guò)特定方式進(jìn)行有效銜接，從而實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的資源共享和協(xié)同工作.其主要的精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價(jià)值、有效率的一個(gè)整體.

高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)既要考慮課程自身的特點(diǎn)，還要考慮高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力，更要以學(xué)生為本，在高職多元化生源背景下，考慮學(xué)生在教育背景、智能、學(xué)習(xí)能力等方面存在的差異和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的現(xiàn)狀，重點(diǎn)解決傳統(tǒng)教學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、教學(xué)效果差的問(wèn)題.信息技術(shù)的發(fā)展，為高等數(shù)學(xué)教學(xué)帶來(lái)了圖文并茂、豐富多彩的教學(xué)氛圍[1]，各高職院校開(kāi)始嘗試?yán)眯畔⒓夹g(shù)這種新的教學(xué)方式優(yōu)化高職高等數(shù)學(xué)教學(xué).把信息技術(shù)融于高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)，發(fā)揮信息技術(shù)教學(xué)信息容量大、直觀、形象、靈活的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行輔助教學(xué)，在教與學(xué)的雙邊活動(dòng)中，教師起引導(dǎo)、組織、促進(jìn)、評(píng)價(jià)作用，同時(shí)和學(xué)生是學(xué)習(xí)伙伴的關(guān)系，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，是知識(shí)的建構(gòu)者.

信息技術(shù)與高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)的整合就是用信息技術(shù)把信息技術(shù)資源和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)恰當(dāng)?shù)亟M織和開(kāi)展教學(xué)，共同完成教學(xué)任務(wù)的一種新的有效率的教學(xué)方式.

二、信息技術(shù)和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)整合的途徑和方法

（一）提高教師和學(xué)生利用信息技術(shù)優(yōu)化教與學(xué)的能力

要實(shí)現(xiàn)高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的整合，需要不斷提高教師信息技術(shù)水平，提高學(xué)生適應(yīng)信息化教學(xué)的能力.

教師層面：一方面，對(duì)教師短期培訓(xùn)，可以使教師初步掌握信息技術(shù)在教學(xué)中常用的方法，學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件;另一方面，高職院校開(kāi)展信息化教學(xué)競(jìng)賽，教師觀摩競(jìng)賽作品，推廣應(yīng)用信息化教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、合理利用和開(kāi)發(fā)信息技術(shù)教學(xué)資源，創(chuàng)新地將教學(xué)過(guò)程和信息技術(shù)整合，不斷提高教師信息化水平.

學(xué)生層面：高職院校開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試課程，可以提高學(xué)生信息化應(yīng)用水平，教師引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，可以提高學(xué)生適應(yīng)信息化教學(xué)的能力.在開(kāi)展信息技術(shù)教學(xué)中，通過(guò)教師的反思、學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，可以不斷提高師生信息技術(shù)教與學(xué)的能力.

（二）信息化技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容的整合

高職高等數(shù)學(xué)教材提供了教學(xué)內(nèi)容的素材，但教材素材和信息教育技術(shù)結(jié)合不夠，也不一定適應(yīng)高職學(xué)生實(shí)際，所以利用信息技術(shù)教學(xué)手段教學(xué)時(shí)，需要積極合理開(kāi)發(fā)補(bǔ)充性、更新性和延伸性[2]的教學(xué)資源素材.比如，學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)需要而高職生欠缺的基礎(chǔ)知識(shí)、案例資源以及信息技術(shù)教學(xué)資源等教學(xué)素材，案例資源包括貼近生活實(shí)際、貼近專(zhuān)業(yè)的案例，信息技術(shù)教學(xué)資源有微課、多媒體課件、微視頻、有趣的圖片、背景音樂(lè)、幽默的文字、動(dòng)畫(huà)、數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件實(shí)驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源等.課堂教學(xué)內(nèi)容要把教材內(nèi)容和開(kāi)發(fā)的教學(xué)資源素材進(jìn)行合理整合.整合高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和信息技術(shù)的主要目的，一是信息技術(shù)教學(xué)素材可以增加課堂教學(xué)容量和對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行側(cè)重講解，提高教學(xué)效率;二是直觀、形象、生動(dòng)的信息化技術(shù)教學(xué)素材，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;三是信息化技術(shù)教學(xué)素材的生動(dòng)有趣的畫(huà)面、動(dòng)態(tài)效果，可以幫助學(xué)生感知，進(jìn)而理解教學(xué)的重難點(diǎn).比如，講解定積分的概念時(shí)，教師課前可以準(zhǔn)備信息技術(shù)教學(xué)素材：（1）微課“圓的面積”，此微課是學(xué)生把等分的彩色圓形紙張用剪刀沿半徑剪開(kāi)后，沿半徑拼圖，等分的份數(shù)越多，拼成的圖形越接近長(zhǎng)方形，計(jì)算圓的面積就成了計(jì)算長(zhǎng)方形的面積，這個(gè)微課的作用是幫助學(xué)生理解以直代曲，以不變代變的數(shù)學(xué)思想.（2）微視頻“龜兔賽跑”，可愛(ài)的龜和兔的賽跑畫(huà)面，配以風(fēng)趣幽默的語(yǔ)言講述，讓學(xué)生理解瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別.（3）矩形面積與曲邊梯形面積逼近的動(dòng)態(tài)過(guò)程演示，通過(guò)動(dòng)態(tài)的畫(huà)面，把用語(yǔ)言不容易描述的逼近過(guò)程生動(dòng)地表現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生觀看動(dòng)態(tài)過(guò)程演示，直觀感知、理解取極限無(wú)限逼近思想.

（三）信息技術(shù)與教學(xué)過(guò)程的整合

數(shù)學(xué)來(lái)源于實(shí)際，又服務(wù)于實(shí)際，只有聯(lián)系實(shí)際，才能體現(xiàn)數(shù)學(xué)的價(jià)值，信息技術(shù)為數(shù)學(xué)與實(shí)際的聯(lián)系提供了技術(shù)支撐，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，化抽象為具體、形象、直觀、生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣的作用.有效整合信息技術(shù)與教學(xué)過(guò)程，就要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，把信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行整合，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，把數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題、專(zhuān)業(yè)案例聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)形象生動(dòng)、圖文并茂的現(xiàn)代教育技術(shù)，傳授枯燥的數(shù)學(xué)知識(shí)，克服教學(xué)難點(diǎn)，突破教學(xué)重點(diǎn)，把學(xué)生學(xué)的“難”，教師教的“苦”的教學(xué)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)的“輕松、愉快”，教師教得有成就感.重點(diǎn)需要教師考慮如何把信息技術(shù)恰當(dāng)融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)如何開(kāi)展，教學(xué)如何組織.具體地，課前分析教學(xué)內(nèi)容重、難點(diǎn)，選擇教學(xué)實(shí)例，采用什么樣的教學(xué)方法、教學(xué)手段，準(zhǔn)備好信息技術(shù)教學(xué)素材、需要的教學(xué)設(shè)備，研究具體使用的信息技術(shù)資源在教學(xué)中起什么作用，有的放矢地使用信息技術(shù)資源，設(shè)計(jì)好教學(xué)過(guò)程和組織實(shí)施過(guò)程，這樣，在具體教學(xué)實(shí)踐中才能創(chuàng)新教學(xué)，達(dá)到高職高等數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)效率.

（四）信息技術(shù)與高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)有效整合的教學(xué)案例

信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合是為了能把抽象的內(nèi)容及相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法用直觀、生動(dòng)的方式向?qū)W生展示出來(lái)，比如，介紹導(dǎo)數(shù)概念及曲線(xiàn)上某點(diǎn)處的切線(xiàn)斜率、變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，函數(shù)中各種函數(shù)圖像的直觀展示、定積分概念及曲邊梯形的面積、變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的路程，微分的概念及正方形薄鐵板受溫度變化影響，面積改變量近似值計(jì)算等內(nèi)容及思想方法都可以使用信息技術(shù)手段與傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合.

比如，講解定積分的概念時(shí)，考慮到定積分概念比較抽象、難懂，傳統(tǒng)教學(xué)效果不理想.本節(jié)重點(diǎn)：定積分定義及應(yīng)用;難點(diǎn)：理解以直代曲，以不變代變的思想，無(wú)限逼近（取極限）.與定積分相關(guān)的兩個(gè)實(shí)例：計(jì)算曲邊梯形面積，計(jì)算變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的路程.可以采用案例教學(xué)法，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，直觀教學(xué)法（使用信息技術(shù)），制作課件，使用多媒體教學(xué)設(shè)備，為提高教學(xué)效果，使用傳統(tǒng)教學(xué)和信息技術(shù)相結(jié)合的教學(xué)方式教學(xué).

教學(xué)組織和實(shí)施過(guò)程設(shè)計(jì)如下：

組織學(xué)生課前觀看微課、在線(xiàn)課程、教材，預(yù)習(xí)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容.

課堂教學(xué)過(guò)程：

（1）設(shè)置問(wèn)題：最基本、最奇妙的圖形是什么？（引發(fā)學(xué)生思考、討論，教師順勢(shì)提出圓的面積圓面積公式是如何推導(dǎo)的？）

播放教學(xué)微課“圓的面積”（引出以直代曲，以不變代變的數(shù)學(xué)思想）.

（2）問(wèn)題1：如何計(jì)算曲邊梯形的面積？（課件）

設(shè)置問(wèn)題：怎么把小曲邊梯形的面積轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形面積？（用以直代曲的思想）

啟發(fā)、誘導(dǎo)解決問(wèn)題的“四部曲”：大化小，常代變，近似和，取極限（矩形面積與曲邊梯形面積逼近的動(dòng)態(tài)過(guò)程演示）.

問(wèn)題2：如何計(jì)算變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的路程？（課件）

瞬時(shí)速度和平均速度的區(qū)別（播放微視頻“龜兔賽跑”）.

啟發(fā)、誘導(dǎo)，使用“四部曲”解決問(wèn)題（課件）

（3）歸納問(wèn)題，得出定積分的定義（學(xué)生分組討論歸納問(wèn)題1、問(wèn)題2的共同之處，在教師引導(dǎo)下寫(xiě)出定積分定義）.

思考兩個(gè)問(wèn)題（課件）：

① 定積分和哪些因素有關(guān)，和哪些因素?zé)o關(guān);

② 定積分和不定積分的區(qū)別.

（4）舉例求曲邊梯形面積（學(xué)生完成求解并在黑板展示，教師引導(dǎo)，師生共同評(píng)價(jià)）.

（5）小結(jié)：“四部曲”，定積分實(shí)質(zhì)（學(xué)生集體回答，教師總結(jié)）.

（6）師生課后微信、QQ互動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)微課學(xué)習(xí)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)（解決不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求）.

定積分的概念這節(jié)課的課堂組織和實(shí)施過(guò)程把文本、圖像、視頻、音頻、動(dòng)畫(huà)整合在一起，通過(guò)多媒體技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)處理和控制，從而提高了教學(xué)效果[3].

三、信息技術(shù)和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)有效整合要注意的問(wèn)題

信息技術(shù)和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)有效整合，可以創(chuàng)新教學(xué)，提高教學(xué)效果，但在高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)并不能完全替代教師的示范、點(diǎn)撥和言傳身教，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué).比如，很多計(jì)算過(guò)程，教師用黑板和粉筆邊講邊寫(xiě)，示范解題過(guò)程，設(shè)問(wèn)點(diǎn)撥，關(guān)鍵點(diǎn)的概括小結(jié)、強(qiáng)調(diào)，在板書(shū)過(guò)程中提供給學(xué)生思考的時(shí)空，這種示范、演練過(guò)程是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，是信息技術(shù)不可替代的.信息技術(shù)也不能替代師生間面對(duì)面的交流互動(dòng)，高職學(xué)生沒(méi)有良好的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)存在較大差異，在教學(xué)中教師要不斷矯正學(xué)生的學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣，學(xué)生使用教學(xué)資源學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)遇到很多困難，教師的適當(dāng)輔導(dǎo)、解答疑難是非常重要的.信息技術(shù)雖然在教學(xué)中有優(yōu)勢(shì)，但過(guò)度使用信息技術(shù)會(huì)沖淡教學(xué)主題或使教學(xué)信息容量太大，造成學(xué)生走馬觀燈的局面，不僅失去了信息技術(shù)與教學(xué)整合的意義，造成人力、時(shí)間、資源的浪費(fèi)，而且會(huì)影響學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維.因此，信息技術(shù)作為現(xiàn)代高職高等數(shù)學(xué)的輔助教學(xué)工具，只有和高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)合理整合，才可以?xún)?yōu)化高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)，提高教學(xué)有效性，獲得預(yù)期的教學(xué)效果.

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