高等數學教學“信息技術化”的模式探究

曾國斌

(海南省海口經濟學院，海南 海口 571127)

現在多媒體信息技術被廣泛應用于教育領域，不僅改變了人們的學習方式，而且還從觀念上、教學模式上引起了教與學的重度變革。學生在課堂中所聽到的信息不再是單一語言、定義、概論以及書面符號，而是一些圖像、文字、聲音、動畫等多種信息形態于一體的超文本系統，這對于學生對知識內容的掌握和認識的建構有著非常重要的意義。高等數學教學“信息技術化”以培養學生創新性與操作能力為宗旨，以學生為主體，以教師為主導，以信息技術為手段，創設教學情境，模擬數學實驗，從多個層次和方面來促進學生全面發展。通過教師情境導入，學生猜想問題，回憶已學知識，思考創新實驗，積極發揮主動性和創新性，初步得到結論并進行論證，教師點評，學生討論，得到最終結果。在整個教與學的過程中，學生不僅培養了獨立思維的能力、主動動手操作的能力、分析問題和解決問題的能力，還加強了和同學交流的能力，創建了一個互動的“學習共同體”，為學生—教師—學生三點組成一面構建了統一。

一、高等數學教學“信息技術化”

高等數學教學“信息技術化”是指在課堂教學過程中，把現代信息技術與高等數學有機地結合起來，其目的在于提高課堂教與學效果，以及學生學習積極性、主動性的一種新型的教學方式。信息技術的發展對傳統的教學是一個大的挑戰，同時對新興的教學方式起到了基礎和指導的作用。

二、高等數學教學“信息技術化”的幾種模式

傳統的高等數學教學模式是以教師為中心，借助板書等簡單教學媒體，把教學內容“灌輸”給學生。教師是主動的施教者,學生是被動的接受者。但這樣一個模式不僅會過分夸大了教師的權威地位，對教師的教學水平提高也起到了制約作用，而且還容易忽視學生的主動性、創造性，不利于學生將來的多樣性發展。而近些年教育觀念的變化、教育目的的提高，以及現代信息技術的發展，使得多媒體信息技術和網絡技術在教育、教學中得到了廣泛的應用。現代信息技術可提供學生一個開放、自由的信息化教學環境，利于學生探索未知的學習領域，培養學生養成積極動腦的習慣，提高教師教學的現代化水平，開發有助于創造教學的軟件資源，并且可探索并構建創造教學“信息技術化”的新模式。

1.現代信息技術與高等數學教學結合，激發學生學習興趣

計算機及多媒體技術在教學中的運用，能創造出一個圖文并茂、有聲有色、生動逼真的教學環境，可以形象描述抽象的概念理論，演示不易表述清楚的數學定理，多次演示復雜多變的數學現象，激發學生學習的興趣，提高教與學的效果。而現代信息技術不僅在于技能方面對學生的培養和發展起到了重要作用，還在精神層面上培養了學生的自主學習意識，提高了學生的學習動機，激發了學生的探索能力。多媒體的廣泛使用是為了充分發揮計算機的優勢來輔助教師解決課堂中的難點和重點。這種教學模式的優勢在于能把學習置于有意義的問題情境中，通過主動的研究來解決一些復雜的數學性問題，促進學生深入理解問題的本質，發展學生解決問題的能力和探究學習的能力。這種教學模式對學生的要求比較高，而且借助現代信息技術使學生形成主動提出問題、解決問題的思維，養成積極探究實驗的習慣。

2.現代信息技術與高等數學實驗相結合，加強數學實驗教學

數學教學最為顯著的特點是抽象性和邏輯性。用于解釋抽象的概念和定義以及邏輯的推理和驗證時，學生往往理解不透徹,也不會應用。所以借助現代計算機技術，通過數學實驗，為學生理解概念、領會方法、解決問題提供了方便直觀的手段。數學實驗的基本思路是：以實際問題為基礎，創設問題情境，并在教師的指導下，設計研究步驟，在計算機上模擬實驗，提出猜想，發現數學規律，并驗證其正確性。所以在數學實驗課的教學中，要創設學生容易理解和常見的情境，然后設計能夠引起學生興趣的問題，教學生使用某種方法來解決所給的問題。

3.“個別化”教學與“協作型”教學結合，發揮信息技術巨大作用

多媒體的教育網絡環境下,可以最大限度地發揮學習者的主動性、積極性。因為多媒體計算機現在是學生獲得學習資源，傳播自己觀點的主要媒介，在這樣的學習模式中，學生的個性和自主學習得到了強調和鍛煉，他們可以通過多種信息渠道收集自己需要的資源和信息，去解決教學的問題，這體現了多媒體個性化教學的效果。同時，教師可以將班級同學分成小組若干，利用現代信息網絡技術指導各協作小組自主探索數學知識、解決數學問題，構建自己的數學知識體系。

將“個別化”與“協作型”二者結合起來形成了一種新型的多媒體教學模式，應當遵循以下幾個原則：一是積極性原則，即以培養學生積極性為前提。二是建構性原則，即通過多媒體教學手段和學生自主的提出問題并得到驗證上，形成自己的認知結構。三是累積性原則，即使學生的知識的累積和認識水平的提高呈現一個逐步發展的平衡趨勢。四是目標性原則，即學生在多媒體的課堂中要樹立一個預期的目標并形成向著目標不斷前進的思維。五是反思性原則，即讓學生在學習過程中要不斷地反思和檢查結果和過程的正確性。六是協作性原則，即在課堂中充分發揮學生的主動性、教師的主導性，培養學生團結協作的學習氣氛，提高學生的交往能力、團結合作能力，使學生全面發展。所以，在“個別化”與“協作型”相結合的模式下，不僅能為學習者提供圖文音像并茂的、豐富多彩的交互式人機界面，還能激發學習者的學習興趣,并為學習者實現探索式、發現式學習創造有利條件，從而真正達到讓學習者主動建構知識的意義，實現自己獲取知識自我更新甚至創造新知識的理想目標，還培養了學生互相合作、互相幫助的良好習慣，為將來在社會中的發展奠定了基礎。

三、高等數學教學“信息技術化”模式的特征

1.開放性

在信息化的現代，學生可以通過多種途徑獲得各種各樣的資源。比如：數字化圖書館、電子閱覽室、數據庫以及電子書等。這些資源可同時供多個學生使用，為學生的互相協作提供了條件。它還具有靈活性和自主性的特點，操作起來也簡單方便，所以在學習過程中，可以隨時隨地地自主選擇想要的信息。學生也可以在計算機上查閱和課題有關的信息資源及研究成果，更有利于信息的篩選和問題的解決。除了資源上的開放性外，還有多方面的表現：首先體現在心理上，學生在多媒體教學中的心態是開放的、自由的；其次體現在內容上，既不拘泥于教材，也不局限于教師的知識范圍；再次體現在思維上，教師要重視培養學生開放性邏輯思維的能力，鼓勵學生的觀點和探索結果，為學生的思維方式提供廣闊的空間；最后體現在教學結果上，沒有權威的標準答案，立意于課本的基礎上，得到更高層次的結論。

2.自主性

在信息技術與數學資源整合的教學中，教師起到了實時指導的作用，而學生在整個教學過程中，處于主動的位置，教師創設了一個問題情境，學生要根據問題情境去猜想問題，去模擬、驗證，得到結論。在整個過程中，學生根據自己的課堂問題真正地做到自主篩選信息，獨立研究和論證，體驗內容的吸收，學生完全處于主動地位，是學習的主體，從而激發了學生的積極性和主動性。

3.診斷性和交互反饋性

多媒體網絡給學生提供了一個互相交流、互相討論的真實環境，它可以促進學生之間的互相協作，使學生在合作中看到自己的不足，進行自我監控、自我測試、自我檢查，學生——學生——教師之間良好、及時的反饋能夠促進學生學習的進步。多媒體現代信息技術的系統性和開放性正是使學生體驗到了自主學習的進程和親身感受知識的掌握。

4.創造性

創新教育是以培養創新性人才為基本目的，創新性人才區別于其他人才，需具備良好的創新思維和創造能力，它是人的綜合素質和綜合能力的集中表現。以學生為主體、教師為主導的教學模式的探究活動，有利于培養學生的創造能力，這是培養人才的一項重要內容與目標。其宗旨在于通過主動的探究活動，使學生掌握扎實的基礎理論知識，并以此為基礎，發動創新思維去解決問題，從而發現和創造新的知識。在此教學過程中，要重視教師的主導作用，使教師成為學生知識建構過程的設計者、引導者、組織者、問題解決的協助者。教師適當地引導，使學生進行獨立探索學習，培養學生的創新精神和實踐能力。

現代信息技術與教學整合在我國的教育改革中是一個重要的轉折點。他們的整合不僅為高等數學的教學提供了新思路和新手段，而且從反方向也促進了信息技術的發展，強化了計算機的應用，培養了學生的創造性思維，提高了教師的教學水平，達到事半功倍的效果。文中介紹的三種教學模式是現在多媒體教學中比較常見的模式，在教學中不會單一地運用某一種教學模式，而是需要多種模式相結合才能達到好的效果。在將來的研究和教學過程中，還會有更好更適合的教學模式需要教師去積累和探討。總之，無論采取哪種教學模式，真正的目的是達到構建學生對數學的認知，幫助學生從本質上理解數學，培養學生的積極性和創造性，為社會培養新型的優秀人才。

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