陳申寶
根據國家高等職業教育發展規劃(2010-2015年),高職教育要培養“下得去、用得上、留得住”的高素質技能型專門人才。要實現以上目標,高職數學的基礎性和文化性地位使其成為高職生的基礎學科,該課程對學生后續課程的學習和思維素質、能力素質等的培養起著重要作用。
當前,高職數學課程在教材建設、教學模式與教學內容、考核方式等方面的改革已取得一定的成效,但面對高等教育的“大眾化”及計算機和多媒體技術的飛速發展,在如何進行現代教育技術與高等數學教學有效整合,以提高教學質量的方法、手段、策略、案例研究方面,還相當缺乏。筆者根據教學實踐,對此進行了思考。
當前高職數學教學現狀是:學生生源差,類型多樣;普遍存在數學基礎知識不扎實,兩極分化嚴重的問題;學生對數學學習信心與興趣不足,學習缺乏動力;學生學習方法不正確,自學能力差。高職數學理論的抽象性、計算的復雜性,以及教學內容多、進度快而課時少等特點,使傳統教學方法費時費力,教學效果差。學生對高等數學課程學習感到枯燥,普遍反映學不了(難懂、抽象),用不上(實際生活用不到,與專業聯系不上)。
現代計算機具有強大的動態交互功能、計算功能、繪圖功能和信息獲取功能,其圖文并茂、聲像結合的優點可使數形結合,用形象演示描述抽象、不易表達的數學概念、定理;可對稍縱即逝的數學演示現象進行慢鏡頭回放,符合人類獲取信息來源的方式,使抽象問題具體化、實際問題數學化。從而使數學思想易表達,數學方法易實現,數學與現實聯系更密切。
計算機技術有利于學生認識數學的本質,增加數學學習興趣、提高學習效率,有利于教師突出重點與突破難點,為教與學構建動態環境。高職數學教育的最大特點是弱化相關理論學習、注重應用(與專業結合),而非培養數學專業人才。因此,借助數學軟件,可對高職學生講解現代社會生產、生活的典型實例,并用計算機求解,從而開發學生潛能,培養其創造性思維。
借助計算機可開展探究式教學模式和非邏輯式的教學方式,從而為數學教學提供了理想的操作平臺。課堂上以學生為主,實現學生為本的教育理念,進行主動性、積極性、個性化教學,構建新型的教學關系,實現教學互動與合作。同時,學生學習方式發生了改變,實現了協作式、研究性學習,從傳統課堂學習向E-learning、M-learning轉化,有利于發展學生的非智力因素,有利于學生體驗數學探究過程、訓練思維,有利于培養學生自主探究能力,也有利于學生將數學知識廣泛地應用于實際情境。從而易于教學活動的個性化發展,節省了教學時間,實現了教學的最優化發展(自主的學習內容、不受時間限制等)。
借助現代教育技術,可對數學教學進行一體化設計:電子(網絡)教材、電子教案、多媒體課件、數學軟件、網絡平臺(試題庫、教學資源庫等)。根據教學實踐,現代教育技術與高職數學教學的有效整合可通過以下幾個途徑。
多媒體課件制作軟件很多,結合數學特點,在常用PPT制作基礎上,若要用到動態演示,一般可用幾何畫板制作,但采用FLASH效果較好。如講極限定義時引入“割圓術”、導數的幾何意義、定積分概念與用定積分求旋轉體體積時,學生更容易理解。當然,在具體教學時,有條件的還可用電子白板,完全代替粉筆與黑板。好的課件應該實現個性化、具體化、趣味化、動態化、實踐化、黑板化,[1]58通過創設合作實驗情境、動態變化情境、空間想象情境、游戲扮演情境[2],優化數學知識的呈現形式。
高職數學主要是微積分內容,教學中應遵循“淡化理論,注重應用”原則,因此,借助數學軟件MATLAB教學,可節省計算(求極限、導數、積分)教學時間,同時,借助軟件先繪制圖形(有條件的也可用圖形計算器),可幫助學生理解。通過數學實驗進行啟發式、驗證式、協作式教學,可使學生像研究者一樣去發現和探索知識,從而提高其學習興趣,使其致力于數學應用的學習,培養創新性,為參加數學建模競賽培養和發現人才。
在信息化時代,學生知識的學習不應局限于課堂。通過建立網絡課程,學生可了解課程大綱、授課計劃、PPT、試題(卷)庫、學習網站與學習資料等資源,實現學習的自主式和個性化;同時,教師可加入學生班級的QQ群,利用手機微信等布置作業、進行答疑,實現教學的實時化和全天候。
從現代教育技術理論、建構主義學習理論、現代教學理論出發,根據理論聯系實際、研究性、主體性、主導性、開放性、數學性、應用性、效益性、科學性等原則,[3]可采用以下教學策略,從而大大提高教學的有效性,實現教學的最優化。
課堂教學中教師傳授的是基本內容,通過練習,使所有學生都能理解與接受。而對于程度較好的學生,可通過QQ、微信推送不同的習題、作業,甚至是數學競賽題目,并指導部分學生進行數學實驗,開展探究性教學,通過掌握數學軟件來注重數學在實際生活中的應用。
找準結合點,在分析教學目的、要求、重難點基礎上,教學過程中應適時地結合多媒體與數學軟件,開發出切合學生認知特點、符合建構主義學習理論的課件。教師主導應與學生主體相結合,在關鍵概念的闡釋、主要步驟的推導上,適度進行多媒體教學,將多媒體與傳統板書(或電子白板)結合起來。
現代教育技術的運用正在深刻改變著傳統的教學模式、教學內容、教學手段與方式,但對于傳統的教學方式也不能全盤拋棄,而應采取“揚棄”原則,使兩者進行深度融合、完美整合、取長補短。借助現代教育技術,可從組織策略、傳遞策略、管理策略上深入研究,以獲得傳統教學方式所達不到的教學效果。[4]也可通過試卷(題)庫來自動生成試卷,自動評分,既減輕了教師的工作量,又能合理分析考試的結果。
通過平行班的對比發現,采用現代教育技術的班級學生有興趣學,學得了,用得上,在高等數學競賽、數學建模競賽、專升本考試等方面均優于傳統教學班學生。可見,學生在有限的時間內,學到了更多有用的知識。
但實事求是地說,真正的“現代教育技術”尚未誕生,目前的課程整合中還存在許多問題:(1)課堂變化大,隨機應變、臨場發揮的隨機課件很難做到,許多課件還不能直接使用,同時,課件的直觀性會帶來思維惰性、趣味性會造成理解表層化、形式化造成學習被動性、屏幕化引起視覺疲勞,[1]59數學信息的全新方式呈現還有欠缺。(2)教師教育技術素養與能力遠末達到理想的要求,教師的時間、精力有限的現狀,制約著其課程教學中對現代教育技術的運用程度。
盡管這些問題客觀存在,但教學實踐證明,現代教育技術必須且應該能與高職數學教學進行有效整合,教師在教學中應通過同行間的交流、努力,不斷探索、研究與實踐,從而取得豐碩的教學成果。
[1]李未材.優化高等數學多媒體教學的幾點策略[J].中國大學教學,2009(11):58-59.
[2]吳華,馬東艷.多媒體技術與數學“情境-問題”教學[J].數學教育學報,2008,17(1):87-90.
[3]馬書燮.現代教育技術與數學教學整合的剖析與探究[J].教育與職業,2012(33):165-166.
[4]馮寧.基于“天空教室”網絡教學平臺的高等數學教學策略研究[J].教育與職業,2008(5):177-178.