信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)模式研究

張宏偉 (湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院公共課部，湖南 湘潭 411101)

周光亞 (四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部，四川 德陽 618000)

信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)模式研究

張宏偉 (湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院公共課部，湖南 湘潭 411101)

周光亞 (四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院基礎(chǔ)部，四川 德陽 618000)

信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程的整合是進(jìn)行高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式特色設(shè)計(jì)的一個(gè)重要思想。基于信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程的整合，提出了一種與之相應(yīng)的教學(xué)模式，具體闡述了該教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方案，并強(qiáng)調(diào)了教學(xué)模式實(shí)施中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題：要充分利用信息技術(shù)這一工具，將信息技術(shù)在構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境和獲取教學(xué)資源上無可比擬的優(yōu)勢(shì)得到充分應(yīng)用；模式的實(shí)施中的另一個(gè)重點(diǎn)是要充分體現(xiàn)以“教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)原則；在模式的實(shí)施過程中要注重使教學(xué)模式發(fā)揮效力的各種條件因素的作用。

信息技術(shù)；數(shù)學(xué)；教學(xué)模式；設(shè)計(jì)

圍繞著高職教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，廣大教育工作者從教育理論到教學(xué)方法進(jìn)行了積極而深入的探究，取得了較為可觀的成績[1-2]。但作為對(duì)理論與實(shí)踐的“中介”——教學(xué)模式的研究則略顯不足。因此，面對(duì)傳統(tǒng)教育方式根深蒂固的高職數(shù)學(xué)教育，以多元的教育理念去探尋和實(shí)踐一套行之有效的教學(xué)模式是十分必要的。

1 教學(xué)模式的設(shè)計(jì)理念

高職人才培養(yǎng)方式的特點(diǎn)和高職學(xué)生的特質(zhì)決定著其數(shù)學(xué)教育的應(yīng)有特殊性，高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式的建立要以高職教育理論、教育數(shù)學(xué)理論、建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，充分利用信息技術(shù)這一現(xiàn)代教育技術(shù)，遵循“必需、夠用為度”的原則、“雙主”原則、體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)特點(diǎn)的原則、信息技術(shù)工具性原則、最優(yōu)化教學(xué)效果的原則。信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程的整合是進(jìn)行高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式特色設(shè)計(jì)的一個(gè)重要思想。這種新的教學(xué)模式有其鮮明的特點(diǎn)：一方面，教學(xué)過程中利用計(jì)算機(jī)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)學(xué)軟件等現(xiàn)代信息技術(shù)；另一方面，將這一技術(shù)作為輔助工具滲透到高職數(shù)學(xué)教學(xué)的教與學(xué)的各個(gè)方面并進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而使教學(xué)過程得到有效的優(yōu)化。模式應(yīng)用的主要目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性與創(chuàng)造性，為全面提高學(xué)生創(chuàng)新能力營造理想的教學(xué)環(huán)境。

2 教學(xué)模式的設(shè)計(jì)方案

基于信息技術(shù)與高職數(shù)學(xué)課程整合的教學(xué)模式是一種跨專業(yè)、多方位的綜合性教學(xué)模式，它將高等數(shù)學(xué)知識(shí)概念、計(jì)算、規(guī)律的學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問題的關(guān)系，以及數(shù)學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成等目標(biāo)綜合在一起。因此，其實(shí)施應(yīng)根據(jù)高職數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)將教學(xué)內(nèi)容有選擇的根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)，如可以將物體運(yùn)動(dòng)過程中即時(shí)問題的處理、各專業(yè)里的最優(yōu)化問題、機(jī)械專業(yè)中的誤差問題、不規(guī)則圖形的體積和面積計(jì)算問題等項(xiàng)目的研究作為導(dǎo)數(shù)、函數(shù)的性態(tài)、微分、積分等高等數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授平臺(tái)。模式的實(shí)施可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的要求按下列程序參照進(jìn)行：

1)設(shè)置情境，提出數(shù)學(xué)背景問題 問題情境的設(shè)置須以學(xué)生所學(xué)專業(yè)里的實(shí)際問題或社會(huì)生活中實(shí)際事件為背景由教師提出或通過討論某一問題引出。如可以通過提出“古人如何解決圓的面積的計(jì)算”這一問題來引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不規(guī)則圖形面積的計(jì)算的思考，從而引起學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)定積分知識(shí)的興趣。具體的情景也可以在課前由學(xué)生自己提出(通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行課外資料搜索)，但問題最好是客觀真實(shí)的情景，問題的內(nèi)容應(yīng)含有準(zhǔn)備學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)背景。

2)解析問題，確定所含數(shù)學(xué)知識(shí) 教師根據(jù)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、能力的程度，指導(dǎo)學(xué)生分析情景中所涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)，通過各種途徑盡可能的找出與問題相關(guān)的已知和未知數(shù)學(xué)概念。同時(shí)教師還應(yīng)向?qū)W生說明研究的結(jié)果形式以及評(píng)價(jià)的方法。這一過程主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)具體問題的觀察分析，培養(yǎng)學(xué)生將具體問題抽象成數(shù)學(xué)問題的意識(shí)和能力。

3)分組學(xué)習(xí)，確立問題研究方案 教師可以根據(jù)班級(jí)學(xué)生人數(shù)及學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將學(xué)生分成若干個(gè)小組。也可以由學(xué)生自愿形成小組，但小組成員不宜過多，一般以不超過7人為宜，并確定小組負(fù)責(zé)人。小組成員共同討論，自主確定研究方案。方案的確定可以是多個(gè)，可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行評(píng)估和篩選，其目的主要是形成多元的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)環(huán)境。

4)自主探索，完成自我學(xué)習(xí)過程 各小組成員根據(jù)小組分配給自己的工作任務(wù)，學(xué)習(xí)自己未掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，此過程可以通過學(xué)生自我學(xué)習(xí)完成。但根據(jù)高職學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，教師應(yīng)加強(qiáng)指導(dǎo)和監(jiān)控，尤其是在學(xué)習(xí)基本數(shù)學(xué)知識(shí)和方法時(shí)更是這樣?？衫脭?shù)學(xué)軟件解決學(xué)習(xí)中所涉及的計(jì)算或作圖的問題。同時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過各種信息渠道自主收集與解決問題相關(guān)的資源。學(xué)生通過問題研究中數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，逐步加深了對(duì)數(shù)學(xué)概念建立及應(yīng)用的理解，同時(shí)也得到數(shù)學(xué)思維方式的訓(xùn)練，促使學(xué)生養(yǎng)成自主思維的習(xí)慣。

5)交流協(xié)作，探索問題解決方法 學(xué)生通過各種方式進(jìn)行自主探索學(xué)習(xí)后，與小組成員一起相互交流問題的有關(guān)信息，討論問題的研究過程，提出自己關(guān)于解決問題的辦法，形成各種可能的解決方案。

6)研討假設(shè)，作出問題可行決策 由各組學(xué)生對(duì)提出的可能解決方案進(jìn)行組內(nèi)討論作出決策，決策本組形成的可行解決方案，方案最好是一個(gè)，也可以是多個(gè)。

7)小組匯報(bào)，師生評(píng)價(jià)研究成果 由小組成員推出代表將共同認(rèn)可的研究情況向老師和全體同學(xué)作出匯報(bào)，匯報(bào)形式可以是口頭、書面、PPT等形式。其他小組根據(jù)評(píng)價(jià)的方法對(duì)他們的研究進(jìn)行互評(píng)，教師對(duì)每一小組的研究情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，在點(diǎn)評(píng)中要強(qiáng)調(diào)問題解決的數(shù)學(xué)過程。

8)結(jié)果論證，反思研究過程得失 教師應(yīng)將問題的最佳解決方案形成及論證過程向?qū)W生介紹。并要求學(xué)生對(duì)照最佳解決方案對(duì)自己的方案進(jìn)行反思，找出自己方案的不合理之處，與教師方案有哪些差別，應(yīng)當(dāng)怎樣修改和完善自己方案，體會(huì)在問題的解決過程中新的數(shù)學(xué)知識(shí)所起的作用。同時(shí)客觀審視自己在小組協(xié)作研究中的所起的作用，此過程由老師與學(xué)生共同完成。

3 教學(xué)模式實(shí)施應(yīng)注意的幾點(diǎn)

1)要充分利用信息技術(shù)這一工具 信息技術(shù)的應(yīng)用不是與知識(shí)內(nèi)容的簡(jiǎn)單對(duì)接，重要的是教師怎樣有效地使用這一工具來加強(qiáng)自己在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用，學(xué)生如何自主地利用這一工具有效地完成對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。在模式實(shí)施過程中教師要有機(jī)地將信息技術(shù)中的可用成果滲入到教學(xué)中，把抽象的概念、復(fù)雜的計(jì)算、較難呈現(xiàn)的幾何形態(tài)用數(shù)學(xué)軟件直觀化、簡(jiǎn)單化。同時(shí)，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)密切注意教學(xué)系統(tǒng)各要素的地位與作用，利用信息技術(shù)手段設(shè)計(jì)學(xué)生自主環(huán)節(jié)，讓學(xué)生不僅能學(xué)會(huì)，而且能會(huì)學(xué)，使他們成為信息的加工主體，以建構(gòu)的方式獲取數(shù)學(xué)知識(shí)。

2)要充分體現(xiàn)以“教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”的教學(xué)原則 “主導(dǎo)-主體”教學(xué)原則是構(gòu)建信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)整合教學(xué)模式最主要的理論依據(jù)，該原則要求在教學(xué)模式實(shí)施進(jìn)程中，要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、自主思考，教師則在教學(xué)過程中起學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇、學(xué)習(xí)過程的組織、幫助和指導(dǎo)等主導(dǎo)性作用，使學(xué)與教有機(jī)地統(tǒng)一起來。教師要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不但能獲取所必須的數(shù)學(xué)知識(shí)，而且能得到數(shù)學(xué)的思維方式——“觀察-抽象-探索-猜測(cè)-論證”的培養(yǎng)和自我學(xué)習(xí)能力的提升。

3)要注重使教學(xué)模式發(fā)揮效力的各種條件因素的作用 模式的運(yùn)用常常需要在Internet平臺(tái)中進(jìn)行，師生應(yīng)熟練掌握搜索技術(shù)，學(xué)習(xí)Mathcad等數(shù)學(xué)軟件，熟悉Word、PowerPoint等辦公自動(dòng)化應(yīng)用程序。要培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作技巧和表述能力。學(xué)習(xí)環(huán)境要突破傳統(tǒng)的課堂的時(shí)空，形成開放式和個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師要為實(shí)現(xiàn)交流協(xié)作式學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好的技術(shù)支持條件。需要強(qiáng)調(diào)的是在模式的具體實(shí)施中教師要充分考慮對(duì)教材內(nèi)容的選取。作者建議在高等數(shù)學(xué)中一些重要概念的建立及其在實(shí)際問題中運(yùn)用的教學(xué)中采用這種交流協(xié)作式教學(xué)模式。由于該模式是建立在理想的信息技術(shù)條件及師生的活動(dòng)環(huán)境之下，因此在具體教學(xué)中，可根據(jù)教學(xué)實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以體現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的主動(dòng)適應(yīng)。教學(xué)評(píng)價(jià)也可以逐步轉(zhuǎn)向側(cè)重于問題解決的過程、成果的相對(duì)合理、協(xié)作工作的參與等方面。

[1]李克東. 數(shù)字化學(xué)習(xí)(下)——信息技術(shù)與課程整合的核心[J].電化教育研究， 2001 (9)：18-22.

[2]何克抗.建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)(上)[J].電化教育研究，1997(3)：3-9.

[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.049

N4

A

1673-1409(2012)02-0143-02

2011-10-15

湖南省高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)目(10C0095)。

張宏偉(1965-)，男，1986年大學(xué)畢業(yè)，高級(jí)講師，現(xiàn)主要從事數(shù)學(xué)教育方面的教學(xué)與研究工作。