基于校園網(wǎng)的數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的探索

【摘要】數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的建設(shè)是學(xué)校課程建設(shè)的重要部分.本文從系統(tǒng)建構(gòu)原則、系統(tǒng)構(gòu)成和系統(tǒng)特點等方面對數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的建設(shè)進行了探索.構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)，要遵循資源豐富與開放性原則、使用靈活與重組性原則、交互高效與廣泛性原則；系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)積件庫和網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)成；系統(tǒng)具有教學(xué)資源呈現(xiàn)多維化、學(xué)生自主學(xué)習(xí)因材化、教師與學(xué)生交互多樣化的特點.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)學(xué)科；網(wǎng)絡(luò)課程；原則；網(wǎng)絡(luò)積件庫；網(wǎng)絡(luò)平臺

【基金項目】遼寧省教育廳科研項目：現(xiàn)代教育技術(shù)整合于數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的實效性研究(W2010256)

根據(jù)教育部現(xiàn)代遠程教育資源建設(shè)委員會《現(xiàn)代遠程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》對網(wǎng)絡(luò)課程的定義，網(wǎng)絡(luò)課程就是通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容及實施的教學(xué)活動的總和.隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)課程已經(jīng)成為課程資源的重要形式.近年來，各校都在普遍開展基于校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計與開發(fā).數(shù)學(xué)是重要的基礎(chǔ)課之一，由于其具有高度的抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓院蛷V泛的應(yīng)用性，對培養(yǎng)學(xué)生能力非常重要.計算機的出現(xiàn)和普及使得數(shù)學(xué)在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用越來越廣泛，基于校園網(wǎng)的數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程突破了學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)資源之間的時空限制，是一種新型的教學(xué)組織形式，將帶動學(xué)校數(shù)學(xué)教育的改革.

一、數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)構(gòu)建的原則

網(wǎng)絡(luò)課程的興起為教育改革增添了新的動力，為教育提供了新的平臺.在構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的過程中，應(yīng)遵循以下幾個原則：

1.資源豐富與開放性原則

構(gòu)建數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程資源，不僅要將傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程資源數(shù)字化、電子化、影像化，還要存儲網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方面的資源.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源以互聯(lián)網(wǎng)作為傳播的媒介，通過計算機呈現(xiàn)，借助網(wǎng)絡(luò)鏈接、導(dǎo)航、搜索乃至個性化服務(wù)等功能，使世界各國數(shù)學(xué)教師共享豐富與開放的課程資源.如利用網(wǎng)絡(luò)資源簡要、系統(tǒng)地介紹一些關(guān)于數(shù)學(xué)發(fā)展史、經(jīng)典數(shù)學(xué)問題、傳統(tǒng)數(shù)學(xué)分支和當(dāng)代數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展等，通過網(wǎng)絡(luò)提供的豐富的史實與例證來揭示數(shù)學(xué)科學(xué)的精神實質(zhì)、思想方法、對社會進步的推動、與其他學(xué)科的交叉等，使學(xué)生既受到形式邏輯和抽象思維的訓(xùn)練，又受到辯證思維和人文精神的熏陶.

2.使用靈活與重組性原則

數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程資源是按數(shù)學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)策略組織起來的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境.網(wǎng)絡(luò)課程資源的存在與呈現(xiàn)方式應(yīng)體現(xiàn)積件思想，具有使用靈活性和重組多樣性.教學(xué)資源要按照順序、類別、功能等以基元模塊的形式設(shè)置，方便教師根據(jù)自己的實際教學(xué)需要，自由重組資源，形成課堂教學(xué)課件.教師還可根據(jù)當(dāng)前數(shù)學(xué)教育的發(fā)展現(xiàn)狀及實際教學(xué)需要，調(diào)整和更新課程資源模塊.學(xué)生也可以靈活運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進行自主學(xué)習(xí)，設(shè)計適合自身的個人學(xué)習(xí)資源庫，不僅獲得知識，而且能夠進行知識重構(gòu)和創(chuàng)造.

3.交互高效與廣泛性原則

網(wǎng)絡(luò)課程的可交互能力反映了網(wǎng)絡(luò)課程的內(nèi)在品質(zhì)，其在教學(xué)過程中的交互體現(xiàn)在區(qū)域間跨文化的資源交互，教師與學(xué)生之間的交互，學(xué)生與學(xué)生之間的交互，學(xué)生與學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境等的交互.交互活動的設(shè)計還要考慮交互的主體性、即時性、廣泛性和高效性等.網(wǎng)絡(luò)課程中的交互，可分為異步交互、同步交互：Email，BBS等屬于異步交互，而MSN，QQ則是同步交互.網(wǎng)絡(luò)課程提供的這些交互方式，極大地擴展了學(xué)生與學(xué)生、教師與學(xué)生之間的交流方式和手段.應(yīng)根據(jù)數(shù)學(xué)課程的需要，將數(shù)學(xué)內(nèi)容以超文本方式呈現(xiàn)，提供良好的導(dǎo)航系統(tǒng)和功能，賦予學(xué)生串聯(lián)知識和網(wǎng)絡(luò)瀏覽的自主權(quán)，為教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間提供廣泛交流數(shù)學(xué)理論及應(yīng)用數(shù)學(xué)思想、方法的交互平臺.

二、數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的構(gòu)成

基于以上的構(gòu)建原則及數(shù)學(xué)教學(xué)的特點，數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)積件庫和網(wǎng)絡(luò)平臺，具體內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下圖：

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1.網(wǎng)絡(luò)積件庫

網(wǎng)絡(luò)積件庫是按照一定的用途和檢索分類的教學(xué)資源的集合.它包括教學(xué)資源庫、自主學(xué)習(xí)資源庫、診斷評價庫.

（1）數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫

數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫是將教學(xué)所需的相關(guān)資源按照一定的用途和檢索分類的資源組合.它包括課程內(nèi)容模塊和教學(xué)設(shè)計模塊，具體分為課程介紹、教學(xué)日歷、教學(xué)大綱、數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模和網(wǎng)絡(luò)課件、電子教案、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)策略、在線教學(xué).

與傳統(tǒng)的“印刷教材”相比，網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容模塊中的教學(xué)資源具有容量大、超文本性、互動性、智能化等特點，它融合了多種媒體表現(xiàn)形式，可以滿足學(xué)習(xí)者的多種感觀需要；而且這些內(nèi)容是以積件形式存在的，容易分解、組合、檢索和提取.教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生特點，設(shè)計、制作個性化的教學(xué)課件，在生動輕松的課堂中實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo).庫中的資源并不是簡單地將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容電子化，在增加了教學(xué)內(nèi)容容量的同時，也將一些傳統(tǒng)教學(xué)手段無法展現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容用多媒體展現(xiàn)出來，如色彩豐富的手繪圖形與機繪圖形、富于啟發(fā)的動畫演示等幫助學(xué)生深刻理解抽象的概念、定理及其中蘊含的數(shù)學(xué)思想方法等.

（2）自主學(xué)習(xí)資源庫

自主學(xué)習(xí)資源庫是教師根據(jù)學(xué)生的實際狀況設(shè)置的供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的資源庫.它包括學(xué)法指導(dǎo)、授課錄像、多媒體教材、學(xué)術(shù)動態(tài)、專題研究的相關(guān)資源及指導(dǎo)，以及供學(xué)有余力的學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的拓展資源.這些拓展資源可以是高等數(shù)學(xué)知識拓展、理論知識的綜合應(yīng)用、相關(guān)的拓展知識應(yīng)用、熱門科研項目及課題和相關(guān)參考文獻檢索目錄等.

利用自主學(xué)習(xí)資源庫，學(xué)生通過教師的指導(dǎo)對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源等進行自由調(diào)用和組合，形成適合個人學(xué)習(xí)與發(fā)展的個性積件資源.它主要包括學(xué)生利用瀏覽器根據(jù)學(xué)習(xí)需要查閱各種資源，并可以下載、上傳、存儲資源，建立個人學(xué)習(xí)資源庫.學(xué)生掌握了學(xué)習(xí)的主動權(quán)，學(xué)習(xí)更加有的放矢，在自主的狀態(tài)下也能更加充分體會學(xué)習(xí)的快樂.

（3）診斷評價庫

診斷評價庫是進行學(xué)前診斷和學(xué)習(xí)測試的評價反饋系統(tǒng).它包括學(xué)前診斷調(diào)查、練習(xí)題庫、組卷和評價分析.教學(xué)的對象是具有主體性的人，因此教學(xué)活動要根據(jù)學(xué)生的具體實際進行教學(xué)設(shè)計，這樣才能使教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求相耦合，達到預(yù)期效果.學(xué)前診斷調(diào)查可以幫助教師了解學(xué)生與新知識相關(guān)的原有知識結(jié)構(gòu)的狀況，而學(xué)習(xí)測試及評價分析把學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及時反饋給教師和學(xué)生自己，教師不斷調(diào)整教學(xué)策略，學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方法，并有針對性地復(fù)習(xí)鞏固，使教學(xué)更有效.

2.數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)平臺

數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺是供教師和學(xué)生用來組合教學(xué)資源積件并最終生成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件以及進行教學(xué)活動的軟件環(huán)境.根據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)特點以及教學(xué)活動的實施，網(wǎng)絡(luò)積件平臺包括：資源組合更新平臺和交互平臺.

（1）資源組合更新平臺

資源組合更新子平臺是教師和學(xué)生選取、加工數(shù)學(xué)的教學(xué)資源信息、組合教學(xué)策略，并利用網(wǎng)絡(luò)資源對教學(xué)資源進行不斷更新替換的操作平臺.常用的有Matlab、Mathmetica、Mathcad、Authorware、Flash、幾何畫板、Powerpoint等軟件平臺.相對于傳統(tǒng)黑板加粉筆的教學(xué)手段，這些軟件所提供的數(shù)值計算、圖形處理、圖像處理、符號計算、文字處理、數(shù)學(xué)建模、實時控制、動態(tài)仿真以及信號處理等強大功能，可以讓數(shù)學(xué)知識具體化、生動化，同時也利于學(xué)生真正的參與教學(xué)活動.

（2）交互平臺

在數(shù)學(xué)教學(xué)中，作業(yè)、討論、答疑等都是課堂教學(xué)的一個很重要的補充，可及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)信息，也使教學(xué)更有效.交互子平臺運用多媒體交互技術(shù)，以多層菜單樹形式提供的師生界面，為師生互動、生生互動提供了學(xué)術(shù)交流、學(xué)習(xí)方法、心得交流的契機.該平臺設(shè)置在線答疑、Email、Blog、BBS討論區(qū)、論壇、聊天室、作業(yè)布置/批閱區(qū).

數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程的網(wǎng)絡(luò)平臺是開展教學(xué)活動、學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師進行教學(xué)管理的共同環(huán)境.基于網(wǎng)絡(luò)的講授型教學(xué)模式與傳統(tǒng)的課堂“填鴨”式教學(xué)可謂是大相徑庭.傳統(tǒng)的課堂講授學(xué)生往往只是被動地接受，網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過程不再是講授型和演示型的模式，而是自主個性學(xué)習(xí)、協(xié)作討論學(xué)習(xí)、問題探究學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)新學(xué)習(xí)等多種教學(xué)模式的綜合體.基于網(wǎng)絡(luò)平臺，學(xué)生積極進行數(shù)學(xué)思維從而成功建構(gòu)數(shù)學(xué)概念、解決數(shù)學(xué)問題，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，以“學(xué)生發(fā)展為本”的教育理念得以實現(xiàn).

三、數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程系統(tǒng)的特點

1.教學(xué)資源呈現(xiàn)多維化

傳統(tǒng)的教學(xué)資源多是以教材、教參為媒介呈現(xiàn)給學(xué)生，容量小、形式單一、效率低下.這使得整個數(shù)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)更加嚴(yán)謹(jǐn)封閉，加大了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，也限制了學(xué)生思維靈活性的發(fā)展.網(wǎng)絡(luò)課程以網(wǎng)絡(luò)為依托背景，使得教學(xué)資源的類型多樣化、層次化.多媒體作為教學(xué)資源的呈現(xiàn)工具，可以將教學(xué)資源以文本、圖片、聲音以及它們的多種組合形式形成視頻、音頻文件，并配以動態(tài)的視覺效果，展示動靜結(jié)合、視聽結(jié)合、聲情并茂的學(xué)習(xí)資源，從多個方向刺激學(xué)生的多種感官，使學(xué)生可以多角度、多方位、多層次地獲得圖文并茂的文獻資料，從而拓寬了教學(xué)的時空范圍，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.此外，數(shù)學(xué)中很多抽象的概念、定理及其應(yīng)用，可以通過多媒體展現(xiàn)，使其直觀化、形象化，更利于學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)本質(zhì)，克服教學(xué)難點.

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)因材化

網(wǎng)絡(luò)課程有效地促進了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的開展.一方面，多媒體技術(shù)改變了學(xué)生閱讀、積累、探究的學(xué)習(xí)方式，調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性；另一方面，教學(xué)資源的豐富性，使用的靈活性，調(diào)用的方便性，都為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的開展提供了有利條件.而自主學(xué)習(xí)的有效開展，學(xué)生根據(jù)興趣和自身知識結(jié)構(gòu)的特點自主選擇學(xué)習(xí)資源，不僅完善了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，而且促進了學(xué)生的個性發(fā)展，這是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的一個很好補充.

3.教師學(xué)生交互多樣化

交互平臺是數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程的特色.與傳統(tǒng)課堂面對面的單一交互方式相比，它突破了時間和空間的限制，交互形式具有多樣化的特點.從交互的主體看，有人—媒體、人—資源、人—媒體—人、人—資源—人、人—媒體—資源的交互形式；從交互的空間上看，有區(qū)域性交互和社會性交互；從參加交互的人數(shù)看，有個別化交互和多人交互；從交互的時間上看，有實時交互和即時交互.教學(xué)過程中的交互是多種交互的綜合運用，有利于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)價值觀和數(shù)學(xué)交流能力，利于數(shù)學(xué)情感的培養(yǎng).

數(shù)學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程作為傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代多媒體教學(xué)的有機結(jié)合，實現(xiàn)了兩者的互補和互進.它集課堂教學(xué)、自主學(xué)習(xí)、交互學(xué)習(xí)等多種方式于一體，其開放性為數(shù)學(xué)教學(xué)提供了廣闊的發(fā)展空間.根據(jù)金伯格等人的看法，“我國的網(wǎng)絡(luò)課程大部分處于第二代，有一些還處于第一代……基于網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)的效果也并不是很理想”.以校園網(wǎng)為紐帶，數(shù)學(xué)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)還需要在實踐中不斷地完善.