信息技術和高職高等數學教學的整合探索

尚秀麗 王秀蘭

【摘要】信息技術和傳統教學有效整合可以優化、創新高職高等數學教學，提高教學效率.如何把握好信息技術進行課程教學整合，需要提高教師和學生信息技術教與學的能力，從教學內容、教學過程兩條途徑整合，用整合的教學案例說明整合的途徑和方法的可行性，強調了有效整合要注意的問題，以便同行借鑒.

【關鍵詞】信息技術;高職高等數學教學;整合

【基金項目】2018年度甘肅省高等學校科研項目資助（2018A-198）;項目名稱：新時代高職高等數學課程有效教學探索研究.

高等數學是高職院校的一門素質基礎課，傳統教學中教師面臨著教得“苦”，學生則是學得“難”，提高教學效率是難點.通過信息技術對教學資源、教學過程的合理開發和整合，充分發揮信息技術的優勢，能夠有效解決傳統教學“阻礙”教與學的矛盾，有利于學生主動進行知識的建構，從而提高教學效率、效果.

一、整合信息技術和高職高等數學教學的意義

整合就是把一些零散的資源通過特定方式進行有效銜接，從而實現信息系統的資源共享和協同工作.其主要的精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價值、有效率的一個整體.

高職高等數學教學既要考慮課程自身的特點，還要考慮高等職業教育的特點，注重培養學生數學素養和應用數學知識的能力，更要以學生為本，在高職多元化生源背景下，考慮學生在教育背景、智能、學習能力等方面存在的差異和數學基礎知識薄弱的現狀，重點解決傳統教學費時費力、教學效果差的問題.信息技術的發展，為高等數學教學帶來了圖文并茂、豐富多彩的教學氛圍[1]，各高職院校開始嘗試利用信息技術這種新的教學方式優化高職高等數學教學.把信息技術融于高職高等數學教學，發揮信息技術教學信息容量大、直觀、形象、靈活的優勢進行輔助教學，在教與學的雙邊活動中，教師起引導、組織、促進、評價作用，同時和學生是學習伙伴的關系，學生是學習的主體，是知識的建構者.

信息技術與高職高等數學教學的整合就是用信息技術把信息技術資源和高職高等數學教學內容有機結合起來，通過恰當地組織和開展教學，共同完成教學任務的一種新的有效率的教學方式.

二、信息技術和高職高等數學教學整合的途徑和方法

（一）提高教師和學生利用信息技術優化教與學的能力

要實現高職高等數學教學與信息技術的整合，需要不斷提高教師信息技術水平，提高學生適應信息化教學的能力.

教師層面：一方面，對教師短期培訓，可以使教師初步掌握信息技術在教學中常用的方法，學會計算機、網絡、多媒體技術，學習計算機軟件、數學應用軟件;另一方面，高職院校開展信息化教學競賽，教師觀摩競賽作品，推廣應用信息化教學經驗，在教學實踐中不斷探索、合理利用和開發信息技術教學資源，創新地將教學過程和信息技術整合，不斷提高教師信息化水平.

學生層面：高職院校開設計算機等級考試課程，可以提高學生信息化應用水平，教師引導學生利用計算機、網絡、手機學習教學內容，可以提高學生適應信息化教學的能力.在開展信息技術教學中，通過教師的反思、學生對教學的反饋進行改進和調整，可以不斷提高師生信息技術教與學的能力.

（二）信息化技術與教學內容的整合

高職高等數學教材提供了教學內容的素材，但教材素材和信息教育技術結合不夠，也不一定適應高職學生實際，所以利用信息技術教學手段教學時，需要積極合理開發補充性、更新性和延伸性[2]的教學資源素材.比如，學習高等數學需要而高職生欠缺的基礎知識、案例資源以及信息技術教學資源等教學素材，案例資源包括貼近生活實際、貼近專業的案例，信息技術教學資源有微課、多媒體課件、微視頻、有趣的圖片、背景音樂、幽默的文字、動畫、數學應用軟件實驗和網絡教學資源等.課堂教學內容要把教材內容和開發的教學資源素材進行合理整合.整合高職高等數學教學內容和信息技術的主要目的，一是信息技術教學素材可以增加課堂教學容量和對重難點進行側重講解，提高教學效率;二是直觀、形象、生動的信息化技術教學素材，可以激發學生的學習興趣;三是信息化技術教學素材的生動有趣的畫面、動態效果，可以幫助學生感知，進而理解教學的重難點.比如，講解定積分的概念時，教師課前可以準備信息技術教學素材：（1）微課“圓的面積”，此微課是學生把等分的彩色圓形紙張用剪刀沿半徑剪開后，沿半徑拼圖，等分的份數越多，拼成的圖形越接近長方形，計算圓的面積就成了計算長方形的面積，這個微課的作用是幫助學生理解以直代曲，以不變代變的數學思想.（2）微視頻“龜兔賽跑”，可愛的龜和兔的賽跑畫面，配以風趣幽默的語言講述，讓學生理解瞬時速度與平均速度的區別.（3）矩形面積與曲邊梯形面積逼近的動態過程演示，通過動態的畫面，把用語言不容易描述的逼近過程生動地表現出來，學生觀看動態過程演示，直觀感知、理解取極限無限逼近思想.

（三）信息技術與教學過程的整合

數學來源于實際，又服務于實際，只有聯系實際，才能體現數學的價值，信息技術為數學與實際的聯系提供了技術支撐，同時可以實現化復雜為簡單，化抽象為具體、形象、直觀、生動，激發學生學習數學的興趣的作用.有效整合信息技術與教學過程，就要充分發揮信息技術的優勢，把信息技術和傳統教學過程進行整合，挖掘學生的學習興趣，激發學生學習動力，把數學與實際問題、專業案例聯系起來，通過形象生動、圖文并茂的現代教育技術，傳授枯燥的數學知識，克服教學難點，突破教學重點，把學生學的“難”，教師教的“苦”的教學變為學生學的“輕松、愉快”，教師教得有成就感.重點需要教師考慮如何把信息技術恰當融入高等數學教學過程中，教學如何開展，教學如何組織.具體地，課前分析教學內容重、難點，選擇教學實例，采用什么樣的教學方法、教學手段，準備好信息技術教學素材、需要的教學設備，研究具體使用的信息技術資源在教學中起什么作用，有的放矢地使用信息技術資源，設計好教學過程和組織實施過程，這樣，在具體教學實踐中才能創新教學，達到高職高等數學的教學目標，提高教學效率.

（四）信息技術與高職高等數學教學有效整合的教學案例

信息技術與高等數學教學有機結合是為了能把抽象的內容及相關的數學思想方法用直觀、生動的方式向學生展示出來，比如，介紹導數概念及曲線上某點處的切線斜率、變速直線運動的瞬時速度，函數中各種函數圖像的直觀展示、定積分概念及曲邊梯形的面積、變速直線運動的路程，微分的概念及正方形薄鐵板受溫度變化影響，面積改變量近似值計算等內容及思想方法都可以使用信息技術手段與傳統數學教學進行有機結合.

比如，講解定積分的概念時，考慮到定積分概念比較抽象、難懂，傳統教學效果不理想.本節重點：定積分定義及應用;難點：理解以直代曲，以不變代變的思想，無限逼近（取極限）.與定積分相關的兩個實例：計算曲邊梯形面積，計算變速直線運動的路程.可以采用案例教學法，問題驅動教學法，直觀教學法（使用信息技術），制作課件，使用多媒體教學設備，為提高教學效果，使用傳統教學和信息技術相結合的教學方式教學.

教學組織和實施過程設計如下：

組織學生課前觀看微課、在線課程、教材，預習相關教學內容.

課堂教學過程：

（1）設置問題：最基本、最奇妙的圖形是什么？（引發學生思考、討論，教師順勢提出圓的面積圓面積公式是如何推導的？）

播放教學微課“圓的面積”（引出以直代曲，以不變代變的數學思想）.

（2）問題1：如何計算曲邊梯形的面積？（課件）

設置問題：怎么把小曲邊梯形的面積轉化為規則圖形面積？（用以直代曲的思想）

啟發、誘導解決問題的“四部曲”：大化小，常代變，近似和，取極限（矩形面積與曲邊梯形面積逼近的動態過程演示）.

問題2：如何計算變速直線運動的路程？（課件）

瞬時速度和平均速度的區別（播放微視頻“龜兔賽跑”）.

啟發、誘導，使用“四部曲”解決問題（課件）

（3）歸納問題，得出定積分的定義（學生分組討論歸納問題1、問題2的共同之處，在教師引導下寫出定積分定義）.

思考兩個問題（課件）：

① 定積分和哪些因素有關，和哪些因素無關;

② 定積分和不定積分的區別.

（4）舉例求曲邊梯形面積（學生完成求解并在黑板展示，教師引導，師生共同評價）.

（5）小結：“四部曲”，定積分實質（學生集體回答，教師總結）.

（6）師生課后微信、QQ互動，網絡微課學習，網絡平臺學習（解決不同層次學生的學習需求）.

定積分的概念這節課的課堂組織和實施過程把文本、圖像、視頻、音頻、動畫整合在一起，通過多媒體技術進行相應處理和控制，從而提高了教學效果[3].

三、信息技術和高職高等數學教學有效整合要注意的問題

信息技術和高職高等數學教學有效整合，可以創新教學，提高教學效果，但在高職高等數學教學中，信息技術并不能完全替代教師的示范、點撥和言傳身教，不能完全代替傳統教學.比如，很多計算過程，教師用黑板和粉筆邊講邊寫，示范解題過程，設問點撥，關鍵點的概括小結、強調，在板書過程中提供給學生思考的時空，這種示范、演練過程是傳統數學教學的優勢，是信息技術不可替代的.信息技術也不能替代師生間面對面的交流互動，高職學生沒有良好的學習和思維習慣、數學基礎存在較大差異，在教學中教師要不斷矯正學生的學習和思維習慣，學生使用教學資源學習時會遇到很多困難，教師的適當輔導、解答疑難是非常重要的.信息技術雖然在教學中有優勢，但過度使用信息技術會沖淡教學主題或使教學信息容量太大，造成學生走馬觀燈的局面，不僅失去了信息技術與教學整合的意義，造成人力、時間、資源的浪費，而且會影響學生的數學邏輯思維.因此，信息技術作為現代高職高等數學的輔助教學工具，只有和高職高等數學教學合理整合，才可以優化高職高等數學教學，提高教學有效性，獲得預期的教學效果.

【參考文獻】

[1]曾國斌.信息技術與高等數學的整合研究[J].湖北函授大學學報，2014（11）：107-108.

[2]張健.高職課程整合：困境、價值與突破[J].職教論壇，2013（24）：75-79.

[3]趙彥平.基于“互聯網+”的高職數學教學模式重構[J].漯河職業技術學院學報，2016（5）：79-81.