基于信息化環(huán)境實(shí)現(xiàn)大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)思同步

費(fèi)德祥

摘 要：信息技術(shù)與大學(xué)基礎(chǔ)課課堂教學(xué)整合的基本原則是有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的本質(zhì).數(shù)學(xué)的教學(xué)應(yīng)再現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，體現(xiàn)知識(shí)體系的形成過(guò)程，展示數(shù)學(xué)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)過(guò)程以及解決問(wèn)題方法的形成和優(yōu)化過(guò)程.好的數(shù)學(xué)教學(xué)必然能實(shí)現(xiàn)學(xué)與思的完美結(jié)合。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；高等數(shù)學(xué)；教學(xué)模式

一、信息化環(huán)境對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的影響

（一）調(diào)動(dòng)多種感官，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)思結(jié)合提供情感支持

傳統(tǒng)的“一支粉筆一本書(shū)”的教學(xué)，把學(xué)生封閉在枯燥的教材和單調(diào)的課堂內(nèi)，使其和豐富的資源、現(xiàn)實(shí)的生活完全隔離，致使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣日益衰減.學(xué)習(xí)比率研究結(jié)果表明：人們學(xué)習(xí)知識(shí)通過(guò)視覺(jué)的占83%，聽(tīng)覺(jué)的占11%；注意比率研究結(jié)果表明：視覺(jué)注意力集中比率為81.7%，聽(tīng)覺(jué)為54.6%；記憶比率研究結(jié)果表明：同樣一份材料，純聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)3個(gè)小時(shí)后能記住60%，純視覺(jué)學(xué)習(xí)3個(gè)小時(shí)后能記住70%，視聽(tīng)兼用學(xué)習(xí)3個(gè)小時(shí)后能記住90%.信息化環(huán)境中，將多媒體技術(shù)融于課堂教學(xué)，發(fā)揮多媒體信息技術(shù)圖文并茂、聲像并舉、能動(dòng)會(huì)變、形象直觀的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種情境，可以激起學(xué)生的各種感官的參與，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)思結(jié)合提供情感支持。

（二）改變數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)工具，為學(xué)思結(jié)合提供新技術(shù)軟硬件支持

常規(guī)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)工具只有教材、筆、尺等，這對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲取信息、探索問(wèn)題、協(xié)調(diào)創(chuàng)作、構(gòu)建知識(shí)體系都造成了極大的限制，學(xué)生的創(chuàng)造性也因工具的缺乏難以得到發(fā)揮.而信息化環(huán)境為學(xué)生提供更有效的培養(yǎng)以上能力的認(rèn)知工具和更能展示學(xué)生個(gè)性的平臺(tái)，為學(xué)思結(jié)合提供新技術(shù)的支持。

1.“幾何畫(huà)板”等繪圖軟件成為教師演示、學(xué)生自主探究函數(shù)圖象、幾何圖形性質(zhì)的有力工具.例如在網(wǎng)絡(luò)教室中，學(xué)生可以快速利用幾何畫(huà)板繪制的多個(gè)圖象，并且可以改變參數(shù)a的取值，動(dòng)態(tài)演示其圖象變化.耗時(shí)與傳統(tǒng)教學(xué)相似，但學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解更深刻，對(duì)于從特殊到一般的抽象思維體驗(yàn)更鮮活，學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)更強(qiáng)烈。

2.Seewolink等軟件更好的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互，有利于學(xué)生的協(xié)調(diào)合作、均衡發(fā)展.在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的多媒體教室，教室可以隨時(shí)將不同層次學(xué)生的解題過(guò)程利用手機(jī)、平板電腦等設(shè)備拍成照片，上傳到多媒體一體機(jī)上，學(xué)生間相互討論，使思維相互碰撞.學(xué)優(yōu)生增強(qiáng)自信、更趨完善；學(xué)困生廣開(kāi)思路、完成目標(biāo)；教師同步利用批閱功能在一體機(jī)上呈現(xiàn)完善的過(guò)程.該方式有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)黑板、投影等呈現(xiàn)速度慢的不足，留給學(xué)生更多思考和交流的時(shí)間.體現(xiàn)了教育信息化的開(kāi)放性、共享性、交互性與協(xié)作性。

3.Mindmamager、Freemind等繪制思維導(dǎo)圖的軟件為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系提供方便.思維導(dǎo)圖可以為學(xué)生提供思考的框架，其知識(shí)表征方式及其過(guò)程對(duì)知識(shí)的表達(dá)與理解，與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有共同之處.但手工繪制思維導(dǎo)圖有著不易修改、不易交互和鏈接、不易保存等缺陷.信息化環(huán)境中很多的繪制思維導(dǎo)圖的軟件可以幫助學(xué)生快速、便捷的完成這一任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)體系的框架結(jié)構(gòu)形成。

（三）改變數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，為學(xué)思結(jié)合提供時(shí)間、空間支持

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)以課堂45分鐘為一個(gè)教學(xué)單元，以教室為主要教學(xué)場(chǎng)所，學(xué)生在教師為主導(dǎo)的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí).對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)方式呈現(xiàn)出被動(dòng)性、封閉性、接受性和單調(diào)性的特點(diǎn)，很難滿足學(xué)生個(gè)體差異的需要.隨著現(xiàn)代信息化的發(fā)展，微課、慕課、云端教學(xué)等新的教學(xué)形式正在逐步顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)模式，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的改變。

以微課為例，他的出現(xiàn)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)節(jié)奏快、學(xué)習(xí)工作忙的現(xiàn)實(shí)，符合人腦的學(xué)習(xí)特點(diǎn).腦科學(xué)研究表明：一個(gè)人的注意力集中時(shí)間一般不超過(guò)10分鐘.而這樣的時(shí)間足以完成某些數(shù)學(xué)任務(wù)的學(xué)習(xí).每一節(jié)微課有明確的教學(xué)目標(biāo)和要求，內(nèi)容短小精悍，能集中說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題.相較于傳統(tǒng)課程，微課重在突出課堂教學(xué)中的某個(gè)主題、某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或是某個(gè)重要環(huán)節(jié)和操作要領(lǐng)，問(wèn)題聚集，主題突出.微課支持在碎片化的時(shí)間學(xué)習(xí)碎片化的學(xué)習(xí)內(nèi)容.化整為零、靈活機(jī)動(dòng)，有利于提高學(xué)生對(duì)于重點(diǎn)知識(shí)的吸收率.學(xué)生可以在課前、課中、課后學(xué)習(xí)微課內(nèi)容.看懂的就快速跳過(guò)，難以理解的可以倒退過(guò)去反復(fù)觀看，還可以暫停下來(lái)仔細(xì)思考或做筆記.這樣充分照顧學(xué)生的個(gè)體差異，還將學(xué)生的學(xué)生時(shí)間和學(xué)習(xí)空間進(jìn)行無(wú)限的延伸。

二、信息化環(huán)境對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展的影響

（一）信息化環(huán)境便于構(gòu)建學(xué)習(xí)情境，培養(yǎng)思維的主動(dòng)性

信息技術(shù)的應(yīng)用可以將難以表達(dá)甚至根本不能用語(yǔ)義完整而準(zhǔn)確地表達(dá)的圖形圖象的運(yùn)動(dòng)信息，以及一些抽象的理論、復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，通過(guò)文字、圖形、三維動(dòng)畫(huà)、視頻、聲音等教學(xué)信息有機(jī)的結(jié)合在一起，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、形象的、接近實(shí)際的情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）信息化環(huán)境便于開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的創(chuàng)新性

傳統(tǒng)教學(xué)中一個(gè)最大的缺陷就是無(wú)法短 時(shí)間內(nèi)展現(xiàn)連續(xù)變化的數(shù)學(xué)過(guò)程、無(wú)法把復(fù)雜的變直觀、把抽象的變?yōu)榫唧w形象。而借助信息技術(shù)很容易將數(shù)學(xué)過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生可以通過(guò)細(xì)心觀察、縱橫比較，在連續(xù)變化過(guò)程中找到問(wèn)題的答案，培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性。

（三）信息化環(huán)境便于進(jìn)行數(shù)學(xué)研究，培養(yǎng)思維的邏輯性

數(shù)學(xué)是抽象性、邏輯性很強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科.而高中學(xué)生的思維正處于由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主的過(guò)渡階段，所以高中數(shù)學(xué)必須在數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性和學(xué)生思維的形象性之間架起一座橋梁.信息技術(shù)正是這樣一座橋梁。

（四）信息化環(huán)境便于開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維的深刻性和批判性

信息化環(huán)境中構(gòu)建研究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從學(xué)生生活和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)中，選擇和確定研究主題，仿照科學(xué)研究的方法和過(guò)程，主動(dòng)的獲取知識(shí)，并應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉軍，殷寶媛，劉俊強(qiáng).運(yùn)用教育技術(shù)實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)資源信息化建設(shè)，黑龍江教育（高教研究與評(píng)估），2009（9）.

[2]鄧衛(wèi)兵.大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)研究，湖南師范大學(xué)，2009

（作者單位：天津農(nóng)學(xué)院基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)院）