教育技術在高等數學教學中的應用

李海燕，張 遠

（內蒙古化工職業學院，內蒙古 呼和浩特 010010）

教育技術在高等數學教學中的應用

李海燕，張 遠

（內蒙古化工職業學院，內蒙古 呼和浩特 010010）

本文通過對現代教育技術含義的介紹，分析了現代教育技術在高等數學教學中的優勢，并結合教學實踐指出了目前高等數學教學中應用教育技術存在的主要問題，最后給出了應用現代教育技術優化高等數學教學的措施和方法.

教育技術；優化；高等數學

高等數學是高職院校大多數專業的一門基礎課，對學生后續課程的學習發揮著重要作用.但近年來，高數的課時有所縮減，學生的基礎也相對下降，學習困難的人數不斷增加，高等數學教學正面臨著越來越大的困難和挑戰.現代教育技術的興起與迅速發展，正在對世界范圍內的教育改革產生著變革性的影響，為我們探求更為有效的、更易為學生接受的教學方法和手段提供了新的契機.在實踐教學中要提高高數課程的教學效果和學習效果，就必須重視現代教育技術的應用問題，把現代教育技術作為優化高等數學教學的重要手段和突破口.

1 現代教育技術背景下的高等數學教學

1.1 現代教育技術的含義

現代教育技術是運用現代教育理論和現代信息技術，通過對教與學的過程和學習資源的設計、開發、利用和評價，以實現教學過程優化的理論與實踐.一方面，現代教育技術要求以現代教育理論為指導，以系統科學方法為方法論基礎，對傳統教育思想、教育模式等進行改革創新，實現教學組織形式和教學信息呈現方式的突破.另一方面，以網絡和多媒體為核心的現代信息技術運用于教學，使教學的形式、手段和方法得到更新.計算機系統的網絡化、智能化和多媒體化使各種教學組織形式可以科學有效地配合，發揮其整體功能，為教與學提供了多通道、全方位、整體化的教學信息加工、傳輸模式，有利于教學效益的提高和學生創新能力的培養.

1.2 高數教學中應用現代教育技術的優勢

1.2.1 激發學生的學習興趣，提高教學效率

傳統的高數教學大多采用的是“黑板+粉筆”的教學模式，課堂教學手段比較單一，使很多學生對高數學習產生枯燥、乏味的感覺，影響了很多學生對高數學習的積極性.利用計算機等現代教育技術則更有利于教師對數學語言、文字、符號、圖形、動畫、聲音、視頻等教學信息進行有效地組織與管理，可以更充分地激發學生的好奇心與求知欲，使他們產生學習的動機，全方位地調動學生的多感官參與學習，提高學習積極性，使數學課堂變得生動活潑和高效.另一方面，教師利用在課前制作的課件，可以將教學內容精心設計和組合，在課堂上節省了大量的板書時間，使課堂教學的信息量大量增加.也可以使教師將更多的精力放在教學內容的講解和難點問題的處理上.而且教育技術手段并不僅僅是代替傳統的板書，而是要盡量直觀地展示數學知識的發生發展過程，更有利于提高教學效率.

1.2.2 有利于突破教學難點和教學重點

很多學生認為高數課程是很傷腦筋的一門課程，學習起來很困難.其中很大的原因是因為高數的課程內容抽象不易理解，而利用計算機等教育技術手段，可以非常方便有效地形象直觀地展現高數中的幾何和空間關系，將靜態孤立變為動態連續.有助于學生理解抽象的數學概念，降低學習難度，突破學習難點.對抽象思維能力較差的學生來說，效果就更明顯.例如：高數中定積分概念是教學中的一個重點和難點，學生不容易理解.講解時是利用曲邊梯形的面積來引入的，具體分為分割、近似、求和和取極限四個步驟.傳統教學中利用黑板演示，教師只能用靜態圖形引導學生去想象，很多學生還是會感覺困難.而如果利用CAI課件，當分割區間時，學生可以很明顯地觀察到，隨著分點的不斷增加，小梯形的面積和不斷逼近曲邊梯形的面積這一過程.所以能讓學生更好地理解了定積分的概念和極限的思想，也對以后應用“微元法”思想方法打下了一個良好的基礎.

1.2.3 促進教學方式和學習方式的轉變

計算機環境下的高數教學，在教學手段上較傳統的教學方式有了重要的發展.但是現代教育技術在高數教學中的應用不是簡單地把計算機僅僅作為輔助教學的演示工具，而是要實現信息技術與數學教與學的融合.要在先進的教育思想、理論的指導下，使各種教學資源、各個教學要素和教學環節相互融合，在整體優化的基礎上產生聚集效應，從而促進傳統的教學方式和學習方式的轉變.

2 目前教育技術在高數教學應用中存在的主要問題

高數教學中應用現代教育技術存在著諸多優勢，然而在具體的實施過程中，由于各種主客觀的原因，教育技術在數學課堂教學中，還存在著一些不盡如人意的地方，還不能完全發揮它的優勢.存在的主要問題有：

2.1 對現代教育技術的應用存在著認識上的不足，有形式化的現象

對高數教學來說，沿用多年的傳統教學思想還根深蒂固，一部分教師仍然滿足“黑板+粉筆”的傳統模式，對教育技術的應用持消極態度.CAI在應用中多見于一些公開課、評優課中，在日常教學中的應用卻不多，存在著為技術而技術的現象.

另外一種認識上的不足是片面強調技術的作用，似乎只要運用了現代教育技術就是現代教學，否則就是傳統教學.一些技術的應用，只停留在表面形式，并未充分發揮出教育技術的優勢.在教學設計過程中缺乏先進的教育理論的指導.教師按照事先設計好的思路“一講到底”，教師的講解變成了計算機的播放，由“人灌”變成“機灌”.忽視了教師與學生之間的互動和交流，學生的主體地位沒有充分地體現出來.

2.2 缺乏優秀的教學課件

現代教育技術應用于高數課堂教學的關鍵是要有適合教學要求的CAI課件，課件質量的好壞直接關系到教學效果.目前高數教學課件存在的主要問題有：

●課件中知識表示單調，沒有新意，與課本板書差別不大，單純的“課本搬家”或“黑板搬家”.

●課件只注重對教學內容的選擇和知識的講授，對學生的思維缺乏深入的研究，對教學過程缺乏組織和引導.

●教學模式固定.在教學過程中，教師不能隨意更改或適時調整教學內容和方法，不能應對課堂中的突發事件.

●允許學生的操作較少,課件中的互動較為簡單，教師的活動替代了學生的活動.

●課件重復開發，質量不高.高等數學教學軟件，由計算機專業人員開發的多，由一線的高數教師制作的少，因而對教學的重點和難點把握不夠準確.

2.3 教師應用計算機等信息技術的能力急待提高

現代教育技術的應用過程中，教師起著非常關鍵的作用.但目前仍有部分數學教師對教育技術應用于高數課堂教學的緊迫性認識不足，對多媒體技術能否切實提高高數教學效果持懷疑態度.部分教師應用計算機技術的水平也需要不斷提高，能自己制作開發課件的教師比例還太少.如何在現有條件下，提高廣大高數教師的信息素養和能力，激發他們應用教育技術的積極性，也是當前急需解決的問題.

3 應用現代教育技術優化高等數學教學的措施

應用現代教育技術優化高等數學教學的關鍵在于：如何結合高等數學學科的特點，設法找出教育技術在哪些方面能完成傳統教學解決不好或解決不了的問題，尋找傳統教學手段與現代教育技術兩種形式之間的最佳結合點.

3.1 以先進的教育理論為指導，加強教學設計

教學設計是以教學過程為研究對象，用系統科學方法分析和研究教學需求，設計解決問題的方法和步驟.現代教育技術在高等數學教學中的應用，并不僅僅是技術手段本身的應用，而且還包括對教與學過程和學習資源的設計開發、利用和評價.也就是說，既要有“硬”，還要有“軟”.為了優化教學效果，必須要重視教學設計環節.

在教學實踐中，教師應在吃透教材、明確教學重點和難點的基礎上，精心設計教學過程，確定教學策略.要根據教學內容和學生的實際情況，合理恰當地使用教育技術.所有的設計都要以學生為主體來考慮.技術只是一種手段，它必須為學生的“學”服務.教師的講解和課件的放映要很好地進行銜接，能把課堂教學中的提問、設疑、思考、推理、引導等教學環節和媒體結合起來.

3.2 合理選取教學內容

高等數學的教學中，不是所有內容都需要或都適合用計算機技術來表現，不是說用了現代教育技術的教學就是現代化的教學.在新概念的引入或一些比較抽象的缺乏直觀性的內容，例如：極限和導數的概念、定積分的概念、旋轉體的體積、空間解析幾何、多元函數的圖像等內容都適合優先選用多媒體課件進行教學.而對于一些純計算的內容，如求極限、求導數、求不定積分等內容，用傳統的黑板粉筆則更利于學生掌握解題思路，方便教師和學生的交流.另外，可用于制作教學課件的軟件很多，教師要根據自身情況和教學目標，能突破教學中的一些重點和難點問題，變抽象為具體，變靜態為動態，化枯燥為生動.要更多地利用計算機的交互性，增加更多的控制，方便于教師的使用.

3.3 加強課件的制作效率和水平

由于課件自身的整體性、固定性、模式化和封閉性等基本特性，決定了它的使用范圍受到了很大的局限.而不同的教師、不同的學生對課件的要求是不相同的，要想對一個課件進行大規模的普及往往是非常困難的.在實際當中，往往存在著同一內容課件的重復開發現象，造成了資金和精力的浪費.因此，個別化的教學需要從課件思想向一種更靈活的適應不同教師、不同教學情境的方向發展.積件就是一種新的平臺，是針對課件的局限性而發展起來的新的教學軟件模式和新的教材建設思想.積件由積件庫和組合平臺組成.積件庫是教學資料和表達方式的集合，是按一定檢索和分類規則組織的零散素材或是面向某個知識點或教學難點的微教學單元，可以由教師根據自己的教學要求自由組合.積件思想具有很大的優勢，各個學校應充分重視積件庫的建設，由熟悉計算機軟件的教師和高數教師合作，嘗試做一點小范圍的積件庫，以提高高數課件的制作效率和質量，實現資源的共享，有利于實現教學的個別化.

3.4 正確處理現代教育技術與傳統教學的關系

現代教育技術無論怎么先進，都只是教學的手段而不是目的.對所有的學習類型和學習者來說，不存在一種普遍優于其它媒體的媒體.教育技術的優勢依賴于它的有效應用，要避免使用技術的形式化.所以計算機輔助教學和傳統教學也不是非此即彼，而應該是取長補短優勢互補.現在提倡使用教育技術，決不是要否定或替代傳統的教學方法和手段.而是要發揮現代教育技術的優勢，做過去不能做或做得不太好的工作，以更好地組織和管理教學資源，更好地引導和促進學生的高數學習.只有將教育技術與其它教學手段結合起來，才會取得更好的教學效果.

3.5 加快提高高數教師應用現代教育技術的水平

無論多么先進的技術，在教學中的運用最終都要靠教師來實現，教師熟練掌握計算機、網絡等信息技術的使用，掌握課件的開發和應用，才能在教學實踐中真正發揮好教育技術的作用和優勢.在各級學校，都十分重視對教師的計算機培訓.但在實踐中我們也發現了一種就技術學技術的現象.培訓的內容多是一些具體的應用軟件的使用，至于這些軟件如何與具體的教學相結合，如何用現代學習理論指導技術的使用，這些內容都很少涉及.純計算機技術不是教師運用技術的重點，也不是其長處，教師應把精力放在更好地將教育技術與教學相結合，充分利用現有資源和教學平臺進行課堂教學.所以，在加大高數教師培訓力度的同時，要密切結合教學實踐，提升培訓工作的有效性，幫助高數教師提高運用現代教育技術從事課堂教學的策略.

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