立體化教材在“高等數學”教學中的價值分析

林海如+林海濤

摘 要 網絡技術的普及促進了以立體化教材為存在形式的教育信息化的迅速發展。本文回顧了立體化教材的發展現狀，通過對比傳統課堂教學，研究分析立體化教材在“高等數學”教學中的價值。

關鍵詞 立體化教材 高等數學 價值分析

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.12.048

Abstract The popularity of network technology has promoted the rapid development of educational informatization in the form of three-dimensional teaching material. This paper reviews the development status of three-dimensional teaching materials， and compares the traditional classroom teaching， and analyzes the value of three-dimensional teaching materials in higher mathematics teaching.

Keywords stereoscopic textbook； advanced mathematics； value analysis

1 立體化教材的發展現狀

立體化教材的概念在國外稱為“Integrated textbook/Coursebook”，它相對傳統紙質教材，是指為了滿足教師教學及學生學習的需要，運用多媒體技術及網絡平臺，將電子教案、教師參考書、學習指導書、試題庫、教學視頻等教學資源按照教學內容、教學方法、教學重點和教學效果進行整合，制作成音像制品、電子資料或教學網站。通常，立體化教材都有其相應的紙質教材和教學網站。主體化教材就內容而言，包括主體知識、案例及案例分析、習題試題庫及答案、教案、課件、教學視頻、自測（考試）軟件等，就外在形式而言，可分為紙質教材、音像制品、電子資料、網絡出版物等。

自2006以來，隨著互聯網寬帶的不斷擴張，基于網絡的視頻點播技術得到快速的提升，從而推動了教育信息化進程，也推進了立體化教材建設的迅速發展。國內外許多教育機構，特別是高校，都擁有自己的教學資源庫和網絡學習資源，并供特定的學習者進行下載學習，其中不乏以某些特定課程為主要內容的立體化教材網站或精品課程。立體化教材中最常見的教學資源內容是電子教材、電子教案、課件、教學視頻及試題庫等。

目前，關于立體化教材的理論研究已經初具規模。例如《立體化教材發展現狀綜述》[1]一文利用中文學術期刊全文檢索數據庫，總結出目前立體化教材研究存在的問題，并提出立體化教材建設的若干建議。《淺談立體化教材建設》[3]探討了立體化教材的內涵和表現形式，對如何建設立體化教材提出一些看法。《高等數學立化化教材的輔助功效的研究》[4]介紹了“高等數學”立體化教材的研究現狀，通過測試法和調查法分析“高等數學”立體化教材的輔助功效并建立方差分析模型對立體化教材輔助功效的顯著性進一步剖析。相對于傳統的紙質教材，教學立體化呈現明顯的優越性。立體化教材的出現到發展畢竟不到二十年，但它對于傳統的課堂教學產生了巨大的沖擊。但是，并非說以立體化教材為載體的信息化教學將代替傳統的課堂教學。我們應該從立體化教材本身的特點出發，研究分析其教學價值，供教學工作者參考。本文將以“高等數學”的教學為例，通過對比傳統課堂教學，研究分析立體化教材在“高等數學”教學中的價值分析。

2 立體化教材在“高等數學”教學中的價值分析

教學活動的三要素是教師、學生和教學內容。教師是承擔和設計教學活動的組織者和管理者，在教學中起主導作用。學生是教學活動中的受教育的對象，是教學的中心。教學內容是指根據教育的目的和學生的身心特點而將教材的知識進行設計和呈現的內容。傳統的教學活動需要教師在課堂中直接出現，以指導和組織教學過程。但是信息化教學的出現，特別是以立體化教材的出現，使得教學活動的形式發生巨大的變化并呈現教材多媒體化、教學資源全球化、教學個性化、學習自主化、環境虛擬化等特點。從而，教學活動三要素——教師、學生和教學內容在信息化教學中也呈現出新的特點，表現出新的關系。“立體化教材”作為一種現代教學活動的傳播形式，已經潛移默化地改變了現代教學的方式和習慣，其教學價值正在一步步地得到發掘和驗證。本文將結合“高等數學”教學內容，分別從教師、學生和教學表現形式三個角度進行分析。

2.1 立體化教材在教師教學的價值體現

（1）實現教學可視化，互動性及反饋性。一方面，教師通過教學視頻傳播知識的同時，展示自己的教學風格和個人魅力，讓更多的學生和同行認識自己。另一方面，通過同行或學生評價，了解教學效果，實現教學互動，便于教師對該教學內容進行反思，有利于教學質量的改進。

（2）立體化教材為教師的成長提供豐富的資源。教師通過觀看同行的教學視頻，對比自身的教學過程獲得提升，是再學習的過程。在觀看同行視頻中，教師無形中交換了教學觀念、學習了對方的技能、風格并對知識點進行遷移和提升，從而快速提高自身的課堂教學水平，促進自身的專業成長。

2.2 立體化教材在學生學習的價值體現

（1）提高學生學習的能動性和針對性。“高等數學”抽象性較強，傳統的課堂教學以教師的講授為主，在有限的時間里教師將教學內容進行講授，學生往往處于一種被動學習、接受學習的狀態。立體化教材為學生提供了自主學習的資源，學生可以根據自身的特點選擇特定科目的特定知識點進行個性化學習。例如許多學生一開始不能很好理解用定義的極限，用“化整為零”的思想定義的定積分。這時可以通過搜索立體化教材資源，對相關的內容進行反復揣摩。這是一種主動性和針對性的學習，是信息技術與教學相融過程，也是傳統課堂的一種重要補充和拓展資源。endprint

（2）提高學生學習的連續性。傳統的課堂教學，教師在有限的時間里教師將教學內容進行“灌輸”，沒有考慮學生接受能力、數學基礎的差異性。對不同層次的學生采取同一方式進行講授。因而對相當部分的學生容易出現這種情況：一旦聽不懂某個知識點，接下的內容就無法跟進，導致整節課堂都很迷茫，甚至影響后面課程的學習。“高等數學”內容嚴謹，邏輯嚴密，具有很強的連續性。例如函數的極限是為導數服務的，導數與微分又是一脈相承，而微分與積分是互逆的運算。整個“高等數學”就是一個連續的有機整體。立體化教材的再現性的特點，可以彌補這種不足。學生通過回放視頻，查漏補缺，將知識的“斷點”連接起來。從教學視頻中獲得教學內容的再現，從習題庫中檢驗和鞏固知識點，使學習更有連續性。

2.3 立體化教材在教學內容呈現方式的價值體現

（1）體現“高等數學”課程的層次性和系統性。“高等數學”按照教學大綱的要求，將教學內容分為若干章，將每一章分為若干節，每一次授課只講該節的內容。這種授課方式的弊端是：學生對本節的內容可能掌握了，但學生不能清楚把握本節在整個“高等數學”體系的地位和作用，往往“只見樹葉，不見森林”。究其原因，一是傳統的授課方式只能解決本節的內容，不能“回放”前面的內容；一是對于同一個教學內容，往往需要幾個課時才能完成，如果每周的課時較少，就會導致這個教學時間跨度較長，因而學生在學習時不能很好把握“高等數學”的層次性和系統性。而立體化教材通過思維導圖、課程結構等輔助資源，突出結構和層次感，讓學生易于整合課程內容，這也符合建構主義學習理論。

（2）實現“高等數學”動態化、可視化、形象化。傳統的“粉筆加黑板”難以展現動態、直觀的數學概念，例如各種旋轉曲面、二次曲面的形象，又如定積分概念的展示等。在立體化教材中，這樣的形象載體就很容易以實物或者動畫的形式出現。有了這樣的形象化的展示，學生更易于接受和理解。

3 立體化教材時代高等數學教學前景

立體化教材作為一種數字化的教學資源，存儲于網絡服務器中并以網頁的形式呈現。以它為介質的新時代教學模式正悄無聲息地改變著傳播者和學習者的關系，改變著教與學的模式。它符合了美國著名哲學家、教育家約翰·杜威（John Dewey，1859-1952）的學生中心說的理論，支持學生進行自主探究、協作學習等先進的學習方法，提高學生的自學能力，培養了學生在信息化社會的綜合素質，服務了廣大的教育工作者和學生。它通過教學服務專用網站在網絡上為教師和學生提供交流的網格環境，實現教師信息交流、學術討論、專家咨詢提供服務，也可以讓教師發表對教材建設的意見。對學生來說，則在教學支撐平臺上所提供的自主學習空間來實現學習、答疑、作業、討論和測試。這樣，在編輯、作者、專家、教師、學生之間建立起一個以網絡為紐帶、以數據庫為基礎、以網站為門戶的立體化教材建設與實踐的體系，用快捷的信息反饋機制和優質的教學服務促進教學改革。未來，立體化教材將會在教育中發揮越來越大的作用。

*通訊作者：林海濤

基金項目：廣東省高等職業教育教學改革立項項目（201401010）

參考文獻

[1] 劉敏，張景生.立體化教材發展現狀綜述[J].內江科技，2011.3.

[2] 黃榮懷，郭芳.立體化教材的設計與開發[J].現代教育技術，2008.10.

[3] 丁立明.淺談立體化教材建設[J].天津職業大學學報，2008.12.

[4] 林海濤.高等數學立化化教材的輔助功效的研究[J].當代教育實踐與教學研究，2016.8.

[5] 楊偉芳等.基于“微課”的高等數學教學模式改革探索[J].數學學習與研究，2016.8.endprint