基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究①

朱風(fēng)玲 郭磊 陳勇

摘 ? 要：一直以來(lái)，數(shù)學(xué)便在人類文明中發(fā)揮著重要作用，其直接推動(dòng)了人類文明的發(fā)展進(jìn)程?，F(xiàn)如今，數(shù)學(xué)已經(jīng)成為教育領(lǐng)域中的一門必修學(xué)科，隨著人們對(duì)數(shù)學(xué)研究的不斷深入，數(shù)學(xué)也產(chǎn)生了許多分支，如基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、數(shù)論、計(jì)算幾何學(xué)、高等數(shù)學(xué)等，其中尤以高等數(shù)學(xué)在我國(guó)數(shù)學(xué)史中占據(jù)著重要地位?，F(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，為教育領(lǐng)域帶來(lái)了新一輪的改革，由于高等數(shù)學(xué)較為抽象且難以理解，將信息技術(shù)應(yīng)用于高等數(shù)學(xué)中勢(shì)在必行，但在此過(guò)程中也有許多值得人們思考的問(wèn)題。鑒于此，本文對(duì)基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行深入的研究。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) ?高等數(shù)學(xué) ?實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：TH45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（a）-0226-02

1 ?信息技術(shù)整合于高等數(shù)學(xué)課程中的相關(guān)理論依據(jù)

1.1 整合意義

信息時(shí)代的來(lái)臨，促使現(xiàn)代化信息技術(shù)與高等數(shù)學(xué)之間的逐漸融合，在教育領(lǐng)域中，信息技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要輔助作用，但人們更加重視的是將信息技術(shù)融入到高等數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中去，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)新型教學(xué)模式的有效構(gòu)建。在新型教學(xué)模式中，不僅能夠使各類資源得到更加有效的共享，而且在信息獲取和情境創(chuàng)設(shè)等方面也變得更為容易。并且，教師在教學(xué)過(guò)程中所發(fā)揮的引導(dǎo)作用，也將進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性。此外，這種新型教學(xué)模式還能使學(xué)生的實(shí)踐能力得到更加有效的培養(yǎng)，并充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神，使學(xué)生能夠在高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)活動(dòng)中積極主動(dòng)的參與，從而使其自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步的提升。

1.2 構(gòu)建理論

信息技術(shù)和高等數(shù)學(xué)之間的逐步融合，也會(huì)促使高等數(shù)學(xué)在理論知識(shí)上發(fā)生變化，進(jìn)而構(gòu)建出相應(yīng)的學(xué)習(xí)理論。兩者之間的相互整合，使高等數(shù)學(xué)中的學(xué)習(xí)理論成為基礎(chǔ)，人們可以更加積極地探索高等數(shù)學(xué)在邏輯上所具有的關(guān)聯(lián)性以及相應(yīng)的傳播理論。構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論是近些年來(lái)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中最新提出的一種理論，該理論重視對(duì)原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)與完善，其將學(xué)生作為整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的核心，學(xué)生在學(xué)習(xí)中也將具備更加積極、主動(dòng)的學(xué)習(xí)認(rèn)知態(tài)度，從而使學(xué)生進(jìn)一步凸顯出其所具有的主體地位，使高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題得到更加積極、有效的解決。

2 ?基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式研究

2.1 任務(wù)驅(qū)動(dòng)法

信息技術(shù)在逐步與高等數(shù)學(xué)進(jìn)行整合的過(guò)程中，可通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來(lái)加速整合過(guò)程。對(duì)于任務(wù)驅(qū)動(dòng)法來(lái)說(shuō)，其是以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)而形成的一種教學(xué)方法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法將任務(wù)作為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)在學(xué)習(xí)過(guò)程中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)際問(wèn)題和實(shí)踐任務(wù)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)能夠以解決這些實(shí)際問(wèn)題或完成實(shí)踐任務(wù)為目標(biāo)，以此更好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，進(jìn)而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠帶著問(wèn)題和任務(wù)來(lái)有目標(biāo)的進(jìn)行學(xué)習(xí)。在應(yīng)用該方法時(shí)，教師需要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，以此充分體現(xiàn)出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所具有的自主權(quán)利。此外，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)時(shí)，教師還要結(jié)合高等數(shù)學(xué)中的主題，將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以此系統(tǒng)性的分解任務(wù)，然后組織學(xué)生按照小組的形式來(lái)相互協(xié)作，以此探索出問(wèn)題的解決方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于其具有明確的目的性，這使其在不斷的探索過(guò)程中能夠發(fā)現(xiàn)更多的方法和技巧，從而在充分體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位的同時(shí)，也使課堂教學(xué)成效得到了顯著提高。

2.2 整合原則

在信息時(shí)代下，信息技術(shù)和高等數(shù)學(xué)教學(xué)之間的逐步整合，要想充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用及價(jià)值，就必須要遵循相應(yīng)的整合原則。首先，教師需要深入分析高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，并結(jié)合教學(xué)過(guò)程中存在的重難點(diǎn)，以此選擇正確的信息化技術(shù)來(lái)進(jìn)行解決。其次，教師應(yīng)對(duì)信息技術(shù)有一個(gè)充分的認(rèn)知，不應(yīng)將其簡(jiǎn)單的當(dāng)作一種輔助工具，還要在應(yīng)用信息技術(shù)的過(guò)程中，嘗試對(duì)教學(xué)過(guò)程及內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新與改進(jìn)。最后，教師需要充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，加強(qiáng)師生間的溝通，協(xié)調(diào)好師生間的關(guān)系，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到課堂活動(dòng)中，以此凸顯其學(xué)習(xí)主體地位。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用

一直以來(lái)，教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的角色都是充滿權(quán)威性的，學(xué)生只能被動(dòng)式的接受教師的講解與知識(shí)灌輸，而這種教學(xué)模式也扼殺了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新性，其教學(xué)成效也可想而知。而信息技術(shù)的應(yīng)用，使師生間能夠以平等的地位來(lái)共同學(xué)習(xí)，并且還可利用信息技術(shù)來(lái)對(duì)原本較為復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行生動(dòng)、形象的展示。例如，在講解函數(shù)極限性質(zhì)時(shí)，通過(guò)信息技術(shù)，可對(duì)函數(shù)所具有的極限性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行形象的描述，進(jìn)而使學(xué)生能夠?qū)瘮?shù)極限性質(zhì)有一個(gè)更加深入的理解。除此之外，利用教學(xué)實(shí)驗(yàn)課，還能使學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行主動(dòng)的探索，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉其實(shí)踐操作能力、推力能力與觀察能力。

3 ?基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)

3.1 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

基于信息技術(shù)的高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，需要高校建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以此落實(shí)高等數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中需要包含多個(gè)內(nèi)容，如個(gè)人資源、課程列表、日程安排、教學(xué)博課等，在該平臺(tái)中，教師可根據(jù)教學(xué)所需來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的編緝與操作，例如對(duì)材料進(jìn)行增加和刪除等，而學(xué)生則可在該平臺(tái)中進(jìn)行作業(yè)提交與在線學(xué)習(xí)。此外教師還可編寫調(diào)查問(wèn)卷來(lái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行掌握，并了解學(xué)生的需求反饋。

3.2 教學(xué)情景設(shè)計(jì)

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建立，并配置含有豐富資源的高等數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫(kù)，可設(shè)計(jì)出不同的教學(xué)情景，例如教師可利用3D Maxs、Authorware等軟件來(lái)制作高等數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，并利用動(dòng)畫、視頻等方式將其展現(xiàn)出來(lái)。此外，教師還可通過(guò)信息技術(shù)來(lái)仿真與模擬現(xiàn)實(shí)世界中的各種物體，并形象化的描繪出具體的空間圖形，進(jìn)而幫助學(xué)生更加直觀、深入的推理各種公式和定理。

3.3 高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

在信息技術(shù)的應(yīng)用下，教師可利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)來(lái)高效的共享各種教學(xué)資源，同時(shí)還可利用這些教學(xué)資源來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，從而使學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同時(shí)，提高其自身的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中還擁有許多學(xué)習(xí)工具，學(xué)生在學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)時(shí)，可利用這些工具來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。并且，學(xué)生還可通過(guò)平臺(tái)來(lái)獲得其他同學(xué)的幫助，從而實(shí)現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)與協(xié)作式學(xué)習(xí)。例如，在對(duì)微分方程及矩陣進(jìn)行求解時(shí)，學(xué)生可利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，信息技術(shù)的快速發(fā)展，使其在教育領(lǐng)域中得以不斷滲透。在高等數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)信息技術(shù)的運(yùn)用，可使高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的相關(guān)重難點(diǎn)得到有效解決，進(jìn)而使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效果得到了顯著改善。與此同時(shí)，信息技術(shù)還使高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容變得更加豐富，并進(jìn)一步營(yíng)造了積極、輕松的教學(xué)氛圍，為高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

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