全國職業院校（2013）高職數學信息化教學設計大賽介紹與思考

【摘要】2013年全國職業院校信息化教學設計大賽于10月份在江蘇省南京市舉行，高職數學組信息化教學設計首次被列為正式比賽項目，從本組參賽選手的教學設計來看，有許多值得關注和學習之處，對平時的數學教學與教學設計提供了有益的借鑒。同時，文章也對這次高職數學信息化教學設計進行了一些思考。

【關鍵詞】2013年 "全國職業院校 "信息化教學設計 "高職數學 "教學設計思考

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）09-0150-02

2013年全國職業院校信息化教學設計大賽于10月19、20兩天在江蘇省南京市南京高等職業技術學校舉行。全國37個?。ㄖ陛犑?、自治區）以及計劃單列市的1168名教師參賽，收到667件參賽作，382件作品入圍中職組（含多媒體軟件、信息化教學設計、信息化實訓教學）與高職組（含多媒體教學軟件、信息化教學設計）決賽。

一、高職數學信息化教學設計介紹

參加此次高職數學信息化教學設計大賽的選手一共23人，比賽分三個半天進行，每場比賽說課時間為10分鐘，答辯5分鐘。關于此次比賽情況從以下四個方面進行概述：

（一）參賽作品介紹

23件作品中，線性規劃概念及其應用5件，函數的極限1件，微分（導數）2件（1件作品關于導數的概念，1件作品是曲率的性質及應用），矩陣的概念及計算1件，概率應用1件，微分方程模型及應用1件，微分幾何（旋轉曲面）1件，二重積分概念及計算1件，定積分概念及其應用10件。23件作品中只有2件作品，即函數的極限與導數的概念沒有涉及到數學知識在專業課程的應用，其它的22件作品都和學生的專業學習與專業應用相關，說明了在當前職業院校中，數學課程與專業課程的融合在加速，數學課程的教學設計更側重其工具性以及培養學生數學的解決實際問題和專業問題的能力。另外一點需要關注，定積分概念及其應用幾乎占到參賽作品的一半，不知是大賽高職數學競賽組有意為之，還是其它的原因，但仔細斟酌，高職數學最能體現數學源于生活實際，并運用于解決實際問題的就是定積分的概念及其應用，同時，相同內容的教學設計比較，也最能反應出參賽選手對數學的理解以及把實際問題轉化為數學問題加以解決的素養。

（二）教學設計的信息化手段運用

23件作品都采用ppt作為教學設計的基本平臺，其中有一件作品（函數的極限）采用純ppt制作。其它的22件作品都在ppt制作的過程中，嵌入Matlab、Mathematica、Lingo、幾何畫板等軟件用來突破教學的難點或解決實際專業問題或幫助學生計算，這22件教學設計ppt中，其中有3件嵌入的是Lingo、1件嵌入的是幾何畫板、剩下的18件作品中嵌入的Matlab和Mathematica各有7件與11件。在所有的教學設計作品中，有一位選手引入了mini cloud（微云），探索建立數學教學的云網絡，實現網絡虛擬世界與教學現實世界的融合，使數學教學多樣化，靈活化，便利化，移動化，mini cloud也便于學生依據教師的電腦進行云計算。

通過選手作品的展示，我們看到信息化手段確實給數學教學帶來一些革命性的變革，有些數學概念抽象、晦澀，難以理解，通過動畫等信息化手段使這部分內容變得形象、直觀、可視，從而突破教學重難點，例如二重積分中某些函數的圖像，依靠教師的粉筆是沒辦法在黑板上畫出來的，而通過技術手段卻輕而易舉，省時省力，三維地展現在學生眼前，幫助提升學生的空間想象能力;信息化手段也增加、延伸了生生、師生之間多途徑數學學習與交流的機會和空間這樣一個平臺。

（三）教學設計的共同關注

共同關注一：教學情況分析。針對職業院校學生的數學學習興趣不高、學生整體的思維能力、空間想象能力差、計算能力較弱、發現問題與分析問題的能力缺乏等事實，教學設計的教學情況分析普遍都能夠做到從學生的已知、未知、能知、想知、如何知出發對學情進行分析， 制定教學目標。教學目標注重對學生解決問題的能力、計算技能、macad、Matlab、Mathematica、Lingo等軟件操作能力的培養，同時關注學生團隊協作能力、嚴謹求學、探索意識等情感培育。所有的23位選手中，對于教學目標的制定出現了分歧，教學目標大體分成以下幾種情況：一是“知識+技能+素質”;二是“知識+技能+情感”;三是“知識+技能+素養”;四是“知識+能力+素養”;五是“知識+能力+情感”。這五種教學目標的第一層次都是知識，說明大家對數學知識是學生后續學習和發展的基礎的認識是一致的。第二層次出現了“技能”和“能力”的差異，暫且不討論這層目標是否恰當與合適，但反應了教學設計者的數學學科的科學價值出現了分歧。第三層次出現了“素質”、“素養”、“情感”的差異，這一差異則反應了教學設計者對數學的社會教育目標及數學對學生終身職業發展的認識不同。

共同關注二：信息化的教學平臺。教學設計者普遍對數學課程教學的資源平臺進行整合，把原來教學中呈孤立狀態的課堂教學平臺、實驗教學平臺、拓展教學平臺等進行融合，并輔以相關資源，特別是數學課程網站，整合成數學課程資源平臺。整合后的數學課程教學平臺，具備網絡化、空間化，可以更好地進行教學中的師生交互活動，易于發揮學生的主體性和主動性。具體地：第一，便于學生的知識準備和教師教學的針對性。例如，學生可以利用數學課程教學平臺中網絡資源，填寫知識回顧單，并搜集與新課有關的知識及案例，按照小組形式在網上匯報給教師，而教師根據匯報單，查看學生已知、未知，制定針對性的教學策略，讓學生能知。教師同時根據匯報單中的熱點問題，結合教學內容和學生專業，選擇適宜的案例，作為教學的切入點。第二，便于學生課后鞏固。學生即使離開了課堂，也可以登錄數學課程資源網站再次瀏覽教學課件，并進行自主練習，鞏固新知，加深對新課的理解與認知。第三，便于師生、生生間全時空的交流。相對于傳統課堂教學，信息化的網絡有助于課前、課后師生間的交流、答疑、解惑，也便于學生間的討論、合作學習。第四，便于教師對學生的即時評價。通過學生在數學課程資源平臺的學習情況（包括知識準備、課前與課后的自主練習、新課案例的搜集整理、學生對新課學習的自評、學生間的互評），教師可以即時對學生的學習情況給出評價，并對每個學生給出具體的學習指導意見，真正做到因材施教、個別化教學。

共同關注三：教學驅動形式。本次大賽的選手主要利用了三種教學驅動形式：任務驅動、問題引領、案例驅動，不管是哪種教學驅動形式，都呈現出案例或問題情境等引入的生活化、以及和專業緊密銜接，并且這些都作為教學設計的出發點、著力點。

任務驅動教學設計，以結合學生生活實際或以專業應用為著眼點，將教學的重點和難點分解，把教學內容設計成多個呈遞進層次的具體的任務或是任務組合模塊，通常這樣的任務設計具有針對性與可操作性，讓學生在完成任務（學和做）的同時掌握學習內容，也培養了學生的解決問題能力。任務驅動教學，把任務作為教學線索，體現了教師“學生主體，教師主導，過程學習，學以致用”教學設計理念。

問題引領教學設計，教師創設各種各樣的問題情境，拉近數學學習與學生生活的距離，在情境中“問題”起到引領作用，讓學生發現問題（培養問題意識、探究能力），分析問題（培養歸納、推理等思維能力），解決問題（實際問題轉化為數學問題，并建構數學模型），反思問題（培養學生辯證思想、質疑精神），從而實現知識的意義建構。問題引領教學驅動形式融認知、技能、情感為一體，體現了“問題是知識的種子”的科學哲學思想。

案例驅動教學設計，本次高職數學組信息化教學設計大賽，也有幾個參賽者選擇案例驅動型教學形式。教師根據教學內容與學生的專業，精選幾個有相關性的案例，把要學習的數學知識融入到案例中去，使學生（學生分小組）進入到特定的事件中;學生對事件進行分析、探究，查閱各種他認為與案例相關的知識（包括數學知識和專業知識），提出解決事件的方案。教師根據每個小組學生提出的方案，采用層層推進方式，和學生一起分析方案涉及的數學知識以及方案的數學解決模型。案例驅動教學形式屬于開放型的學習形式，有利于拓寬數學知識的廣度和深度，有利于學生對數學知識的綜合運用，培養學生創新地運用知識的能力、判斷能力。

共同關注四：信息化技術的運用。教學設計中信息技術手段被廣泛運用的好處體現在給教師帶來教學（包括管理與評價）的一體化、理性化、便利化;使學生的求知渠道更寬、求知興趣更濃、求知愿望更強。具體地，①教學重難點處理，利用信息技術手段制作動畫或視頻等，帶來視覺沖擊（增加學生的學習興趣），使數學概念變得直觀形象，一舉突破重難點。對于繁瑣的數學計算，則省時省力;②利用班級QQ、課程資源平臺等信息化工具，課上、課下遇到問題時，學生與學生、學生與教師、學生與專業教師、專業教師與教師之間可以互動，進行多維交流、空間交流，共同探討、共同解決;③信息化平臺有助于知識的拓展與應用，學生操作信息平臺提供的軟件，輸入參數或改變參數，驗證課堂上所學的數學知識，進而結合專業課程或生活案例，拓展數學知識的應用;④信息化手段寓教于樂，學生可以觀看或自行演示數學課程資源平臺上的動畫或游戲，在輕松的氛圍中了解、學習數學概念，實現愉快學習。

共同關注五：多元綜合評價。信息化改變了以往評價主觀性因素過多，做到了評價的互動化（和學生就評價進行溝通、交流）、動態化（根據學生學習的動態進展，調整教學策略，改進評價）、多元化。評價時，教師綜合考量，賦予評價內容相應的權重，更透明，也就更加客觀。信息化下的教學評價，真正實現了教學評價的過程性——對學生的全部的評價都可以保留在網絡空間，評價包括學生網上的自評、同學間互評、網絡自測的結果、教師對其的評價、知識點的小結、課后拓展、課上練習、數學實驗等，甚至家長的評價;也實現了教學評價的影印性——學生可以查閱、回顧過往評價中學習存在的問題，進行反思性的再學習，從而做到有針對性的復習、鞏固。

共同關注六：數學的工具性、服務性。幾乎所有選手的教學設計（包括選手的說課）都透露出一個共同的信號：數學是學生學習專業課程的工具，數學是為學生學習專業課程服務的，即數學知識是作為工具解決專業或生活實際問題，是為培養高職校的高技能專門人才服務的。具體地，一是數學是計算工具，學習數學的主要目的是提高學生的計算技能;二是數學的應用價值，數學幫助學生進行建模，解決專業與實際問題。

（四）評委點評

本屆高職數學信息化教學設計大賽有五位評委，他們對23位選手作品的點評意見主要有以下五點：第一，教學設計的針對對象來源是普高學生、中職學生、簽約學生還是其他形式過來的學生？這是提問選手最多的一條，這里可以看出評委對教學設計的針對對象是很看重的。第二，教學設計做到與教材及學生已學知識的銜接嗎？教學設計不能脫離教學實際（教材和學生已知），應該基于現有的教材和學生的認知經驗和知識水平。第三，教學設計中嵌入的動畫、游戲、軟件運用都是不可或缺嗎？目的性是什么？對本次課的教學確實產生幫助嗎？重難點知識的處理必須要運用軟件處理嗎？教師或學生手動處理確實解決不了嗎？這里可以看出評委對教學設計中信息化手段應用的合理性、必要性、適宜性要求是比較嚴的，評委明確指出：軟件的應用不能好看不實用，不能增加教學負擔，特別是學生的負擔。第五，學生真的會操作軟件嗎？計算都用軟件進行嗎？數學教學中選擇的軟件和教學內容、學生、及學生的專業緊密相關嗎？對學生的專業學習有幫助嗎？第六，為什么沒有運用Excel、微軟計算器等常見的軟件進行繪圖或計算？這些軟件不僅常用，而且對于學生與教師來說，使用起來都非常方便。這說明，有些信息技術手段不要舍近求遠，追求時髦，要運用對的。第七，信息化教學設計確實能調動學生的學習積極性？對有些問題學生怎么處理？

三、高職數學信息化教學設計的思考

思考一：信息化教學設計中的“過度替代”。本次高職數學信息化教學設計大賽的選手在遇到重點與難點時，普遍使用軟件等技術手段，變抽象為直觀，變繁雜為簡單，這是好現象。但也出現了信息化的“過度替代”，一是“替代思考”，數學的思想方法教學處理完全技術化，二是“替代計算”，比較難的計算，就利用軟件程序代替學生手動計算。從學習理論的認識論角度看，“過度替代”對學生學習有不利的影響：第一，培養學生錯誤的學習觀，認為數學學習可以用程序、動畫等來完成，而事實上，數學不是簡單地等同于數學知識的匯集，數學是數學家共同體在“語言”、“方法”、“問題”、“命題”等多種成分所組成的復合體中的一種創造性活動。數學家共同體在數學發展中創造了許多數學方法，諸如 “數學模型法、數學猜想（包括歸納與類比）、公理化方法與形式化方法、數學創造的心理學方法（包括直覺、靈感或頓悟、審美）、數學實驗”[2]，這些想用“信息”技術完全來“替代”實現是不可能的。即使對于計算技能的培養來說，用程序“替代”學生手動計算也是值得思考的，程序相當于一個黑箱子，這樣不能提高學生的計算技能！第二，不利學生學習能力形成和提高，學習能力是學生獲得知識的能力，是學生對學習材料進行分析、加工、轉換出知識的能力。信息技術的“過度替代”就會束縛、抑制學習的這一過程。第三，降低了學生的內部學習情感，“信息化”技術好用，也帶來視覺等的刺激，確實可以提高學生的外部學習情感，但不可忽視的是，在這樣的一個過程中，學生是作為知識形成的“旁觀者”，而不是創造者，一定程度上阻礙了學生主體性的發展，而學生認知結構的形成很大程度上依賴其內部學習情感（對知識、學習本身的興趣）。

誠然，技術只是工具，專業的教學改革才是大賽追求的目標。程建鋼教授就指出，我們要求評委在今年的提問中必須緊扣專業教學改革，對那些只看重技術的評委，堅決請出評委隊伍。

思考二：教學設計中教育性的缺失問題。教育性的缺失從選手的教學目標的確定（共同關注一的分析）、數學的“工具”性定位即可看出。

任何學科的教學都存在學科的“知識方面”與“教育方面”，“知識方面”是關于學科的知識、內容體系的教學，側重點在學科的科學性。而“教育方面”則主要是培育學生的人格品質、道德修養等，側重點在于人文素養。學科的“知識方面”與“教育方面”構成學科教育的基本矛盾，教師要處理好這一基本矛盾，過于偏重某一方面，都會造成教育的失衡，導致畸形教育的出現。數學的“知識方面”，可以短時間就給學生帶來成功，但獲得知識只是教育的一部分，學生獲得的知識應是有血有肉的科學知識！蔡元培先生認為培養學生“知識方面”是“目前的急務”，但同時認為培養人格更重要——“國民人格完善與否，則事關國家的隆盛?！?雅斯貝爾斯就指出只注重科學知識的教育是教育中的“唯利是圖”，違反了教育的本原，教育要體現人的主體性，回歸人本主義教育。

數學的“工具”性，我想就好比“斧子”，一個出色的木匠，對他來說，使用什么樣的“斧子”當然是重要的，但更為重要的是他是如何使用這把“斧子”的。對于數學的“工具”性，應該從數學之于學生的價值角度考察，數學是學生認識實踐活動的一種模式及思維工具，體現在：有數學（科學）的語言，思維能夠“自由”想象與創造，學會數學地思維、數學地觀察世界和分析、處理問題，形成“數學化”的思想與解決問題的藝術，數學成為自身文化的重要組成部分。數學作為“工具”不能僅僅視為專業的計算等服務。

思考三：信息化手段與傳統教學手段。本次高職數學組教學設計比賽23位選手中只有一位選手提到了信息化教學設計中的板書問題，傳統板書是數千年來傳承下來的教學模式，有其合理及不可取代之處，例如，設計合理的板書能展現完整的教學過程與思維過程，可以把整節課知識發生、發展、結構以及教學的重難點完整保留在黑板上，有利于學生的思考和知識的梳理，而且板書相對來說比較經濟。信息化教學設計不能對傳統板書采用全盤否定的態度，信息化教學設計應該在繼承中發展，吸取板書合理的、積極的一面。

思考四：突出教學設計的“活動”性

縱觀教學設計的研究，教學是有目標的活動，設計是為了達成目標而進行的決策活動[3]，活動是人求知、發展的唯一途徑，因而教學設計的本質是“活動”。教學設計在遵循教學規律基礎上，突出“活動”的屬性。具體地，①活動具有很強的指向性，對具體的教學內容，教學設計是微觀的，制定教學目標要具體，例如，共同關注一的 “知識+能力+素養”教學目標過于籠統，“能力”不是一次課就能形成的，需要時間積累、知識的內化、認知結構的完善，若改為“方法或過程”，這次課的教學目標是否更能實現。②教學設計要從怎樣教的活動轉變為怎么學的活動，也即重點是引導學生學習，助推學生積極主動學習，探究學習，互助合作學習，信息技術手段等教學策略的目的都是圍繞這一中心進行的，不能好看不實用。③教學設計要以系統方法為指導，教學活動各個要素組成一個教學系統，設計時要統籌考察，分析各活動（要素）之間的關系、以及相互影響，使教學效果達到最優。④教學活動要突出交往實踐的價值，社會學表明學生的社會性、主體性、合作意識的發展主要取決于學生間的交往，而且，交往又可以促進學生的學習主動性與自主性。⑤從認識獲得過程角度，教學設計就是展開的認識活動，因而教學活動的安排、制定。一要避免“片面”，以防學生認識的片面;二要開啟智慧，智慧關乎學生獲取知識的方式，關乎著學生的價值取向，知識幫助學生認識世界，而智慧則幫助學生通過現象看本質;三要體現知行合一，“教育要培養出這樣的學生：他們一方面很好地了解一些事情，另一方面又能出色地做一些事情?！盵4]

參考文獻：

[1]張婷.中國教育報[N]，2013.10.21.

[2]鄭毓信.《數學教育：動態與省思》[M]，上海教育出版社，2005：73.

[3]李定仁，徐繼存.《教學論研究二十年》[M]，人民教育出版社，2006：236.

[4]懷特海. 徐汝舟，譯.教育的目的[M].北京：生活·讀書·新知三聯出版社，2002：24.

作者簡介：

丁興榮（1963.5—），男，江蘇人，江蘇聯合職業技術學院南京分院講師，研究方向：數學教學、職業教育。