摘 要: 數學與信息技術整合的問題備受關注,信息技術與高職教育數學課程整合,就是通過高職教育數學課把信息技術與高職教育數學教學有機地結合起來,將信息技術與高職教育數學課的教與學融為一體,將技術作為一種工具,提高教與學的效率,使數學教學融入了現代的教育思想觀念與教育藝術,使數學教學真正實現改革。本文就從三個方面介紹了如何有效開展高職的數學與信息技術的整合。
關鍵詞: 高職院校 數學與信息技術整合教學 數學建模
一、數學與信息技術的整合教學
數學是研究現實世界數量關系和空間形式的科學,它在產生和發展的歷史長河中,一直是和各種各樣的應用問題緊密相關的。培養學生應用數學的意識和能力已經成為數學教學的一個重要方面。而現代信息技術的發展一方面為數學教育的普及與傳播提供了得天獨厚的土壤,另一方面也對數學教育的價值、目標、內容,以及學與教的方式產生了重大的影響。數學課程改革要反映信息技術所引發的變革,就必須在數學課程理念、數學課程的設計與實施中與信息技術進行整合。
二、如何開展數學與信息技術整合的教學
1.適當利用信息技術即多媒體技術進行數學教學。
(1)通過信息技術的介入,達到數學教學各要素的豐富和諧,使信息技術融入教學過程之中,通過改變教與學的方式,改變信息資源與傳播渠道等實現數學教學的突破與發展。
例如:在平面幾何中講解三角形全等有關知識時,教師可制作一個課件,使滿足全等條件的兩個或幾個不同色彩三角形在鼠標的控制下,通過旋轉、平移、重疊、閃爍等系列動畫模擬過程,形象生動地描述圖形全等內涵,便于學生切實理解。又如:在講述立體幾何中的對各種柱體、錐體、臺體、球體認識和面積、體積計算公式推出時,就可以利用空間圖形的分、合、轉、并、移、裁、展等多種形式的動畫,再結合有關必要的解說和優美音樂,使學生身臨其境,產生立體效應,同時通過啟發性提問,引導學生積極開展思維,自我挖掘各圖形間的內在聯系和有關計算公式的推出。動畫模擬不但能徹底改變傳統教學中的憑空想象、似有非有、難以理解之苦,而且能充分激發學生學習的能動主觀性,化被動為主動,產生很好的教學效果。
(2)借助于計算機,一些現代數學的內容能夠及時地滲透到中學數學內容體系之中,如分形、混濁問題、孤立子等非線性知識進入學生課堂。這樣才有可能把原先一些費勁的煩瑣計算問題簡化下來,使學生有更多的時間考慮如何探索獲取更多的知識,使得有更多的內容以方便的形式介入學生的學習過程中,真正實現數學內容的彈性化、學生發展空間的擴大化;使學生有機會接觸一些有重要價值的數學知識,如高中數學中設計邏輯框圖讓計算機去執行、用計算機符號系統表示數學內容、用計算機語言表達數學命題、用程序和算法表示數學過程,如“IF…THEN…”這樣的語句可以在數學課程中出現等。
(3)計算機的使用,還可以加強學生對于數學問題來源的思考,從而引導其自主地學習數學。例如,在講解高等數學中的微積分時,教師可以引入物理內容,啟發學生思考,并且對于牛頓的介紹,也可以促使學生進一步的去探究數學中的其他問題。
2.進行數學的實際效用檢驗,在信息技術中檢驗數學的作用。
不少學生問:學習數學有什么用?數學無非就是一些計算和理論之類的,有什么用啊?這時候我們要告訴他們:數學是基礎,必須學好。但是如何來體現這一點呢?這就要求我們要改變數學教學模式,不能單一地通過講授來教授數學,要實現數學與信息技術的整合,就應該在數學課程中開展數學建模。
數學建模是聯系數學與實際問題的橋梁,是數學科學技術轉化的主要途徑,國內外越來越多的大學正在進行數學建模課程的教學和參加開放性的數學建模競賽。現在許多院校正在將數學建模與教學改革相結合,努力探索更有效的數學建模教學法和培養面向21世紀的人才的新思路。
數學建模以學生為主,教師要利用一些事先設計好的問題啟發、引導學生主動地查閱文獻資料和學習新知識,鼓勵學生積極開展討論和辯論,培養學生主動探索、努力進取的學風,教學過程的重點是增強他們的數學素質和創新能力,提高他們的數學素質,強調的是獲取新知識的能力,是解決問題的過程,而不是知識與結果。
接受參加數學建模競賽賽前培訓的學生大都需要學習諸如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網絡、層次分析法、模糊數學、數學軟件包的使用等“短課程”(或講座),主要靠自學。教師應充分調動學生的積極性,充分發揮學生的潛能,在培訓中廣泛地采用的討論班方式,讓學生自己報告、討論、辯論,競賽中使用計算機等軟件,如Matlab,Mapple等軟件。
學生掌握了這些,我們就可以在學習了《線性規劃》之后,給學生留下題目,讓他們盡量用簡單的方法去解決一些實際問題,這就給了他們不同的選擇:可以直接利用手算(麻煩),也可以結合數學軟件,編程來簡化問題。
信息技術提供了理解、探索數學的平臺,使得數學走向生活,走向現實,更加情境化,使得數學教學更加生動活潑,真正從書本中、課堂上、考試中走出來。利用技術之間的交互作用,創設逼真的數學學習情境,用錄像、影碟,以及計算機軟件的方式呈現數學問題,使得數學材料更具有活動性、可視性和空間立體感,而且易于與其他學科相結合,進而使學生深刻體會數學的作用與價值,感悟數學的真諦,真正經歷數學化的過程,共事學習收獲,從中真切地感受數學的優美、力量、統一性。
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