信息化環境下的高職數學教學設計

張莉 苗耀華

一、引言

信息技術的創新與迅速發展正在推動人類從工業化社會向信息社會轉型，推動工業化時期形成的主流教育理念、教育目標、教育模式、教育結構、教育管理、教育手段、師生關系、學習理論等方面的深刻變革。不斷推陳出新的技術手段，正在改變著傳統的學習與教學的理論、師生關系、教學與學習的時空界限、活動方式和管理機制，成為推動新一輪教育教學改革的強大動力。

中國職業教育亦是如此，為求得更優的教學效果，在先進職業教育理念的指導下，作為公共基礎課的數學課程也在不斷探索，提出如何更有效地利用現有各種教學資源，將傳統教學和現代教學模式相融合，構建“三元一體化”的高職數學教學模式。目前高職數學在課程設計上還較多地沿用傳統思想，存在較多的實際問題。所以應根據高職數學課程目標，在學生認知能力及已有經驗知識的基礎上，改變傳統單一的教學方式，為學生提供充分教學實踐活動和交流拓展的空間，使學生真正理解數學相關知識，掌握解決問題技巧。

二、目前高職院校數學教學中存在的問題

1.生源知識水平的差異造成教學設計上的分層難。當前，高職院校大部分學生從入學開始就表現出對專業課程的極大興趣，而對一些基礎課則很難產生恒久的學習動力。由于一些學生在高中數學學習中已經出現厭煩情緒，因此這部分學生學習基礎稍差，學習興趣不高。所以在常規教學中，更有效地實施分層教學就變得很重要，但學生水平的差異又給分層帶來很多困難。

2.信息化教學設計單一，缺乏統一的設計模式。高職數學是面向全校各專業的公共基礎課，所教學生的專業不同，所需要的數學知識也會有不同程度的差異。而目前在教學中僅僅應用多媒體課件對固有的實例進行教學設計，其他理論知識的講解及相關特色實例的資源挖掘還很少，缺乏針對不同專業的信息化設計，缺乏實踐能力的培養。

3.缺乏有力的信息化教學平臺及實踐教學場地。多年來，很多高職院校不斷加強信息化平臺的搭建，但大部分都是針對專業課程，而對基礎課程，尤其是數學課程，搭建信息化教學平臺的成功經驗很少。因為數學本身特點似乎與信息化結合得很少，并且數學與專業的結合還有一定難度，所以信息化教學平臺建立往往敷衍了事，沒有帶來實質效果。

以上現狀分析表明，目前高職數學的傳統教學不能從根本上滿足學生生涯成長的需求，因此，基于信息化的高職數學課程設計代表著今后改革和發展的方向。

三、創建“三元一體化”的信息化教學設計理念

“三元一體化”是指教師的導、學生的學、教學資源的活用三者的有機融合。高職院校教學中，教師要做的不是單純地教，而是有方向性地導，用教師積累的經驗和先進的教學方法引導學生如何去學習，培養學生的主動性和主體性；學生則在教師的引導下，主動探究所學習的內容，積極參與進來，發現學習的趣味性和內容的實用性；而貫穿于教師和學生的導與學中最重要的就是教學資源，如何將資源整合、優化活用就成為提升教學效果的重要途徑。三者雖然都是不同的個體，但它們在諸多方面有著有機融合的基礎，因為都強調以“學生”需求為中心，以對人的關注、實現人的全面發展作為終極價值；同時三者之間從本質上講是開放的，即在教學過程中都存在一個不斷吸收、不斷調整、不斷充實的過程，而且在導學過程中肯定要受到教學資源的影響。因此，只有三者之間互相滲透才能培養出綜合能力強的學生。

四、基于信息化環境的高職數學教學設計

1.基于高職數學的課程要求，適應信息化發展的需求，重構信息化下的數學教學課程內容。高職數學教學通過大量的調研，針對各專業分析目前數學課程的作用，改變傳統觀念，樹立新觀念，夯實基礎，豐富內容。夯實基礎就是要立足現實，著眼未來，把相對成熟、穩定的、易于學生接受的數學知識充實到教材中，并給予其相應的位置；將簡單易懂的數學知識通過信息化的展現形式與實際問題結合起來，實現應用理論知識的目標。豐富內容就是將一些新的數學理念及方法，或是實際中應用較多的數學知識滲透到數學教材中，將不常用的、煩瑣的理論推理刪除，依靠數學的相關軟件來解決數學的實際問題。

以高職院校所用的《應用數學基礎》為例，在教材內容上可做以下調整：（1）注重初等數學與高等數學的知識銜接。在初等數學內容編寫上要以圖表等復習的形式對內容進行回顧，并結合高等數學進行增補和刪減。（2）在理論講解時，要借助幾何畫板、數學相關軟件、物理意義及實際背景進行解釋說明，變抽象為直觀，變復雜為簡單。（3）在各部分章節安排中要考慮與各專業相結合，盡可能選取與某專業相結合的案例，淺顯易懂，適于學生接受。（4）在每章可充實和強化數學實驗和數學建模的相關內容，以實例說明，培養學生應用數學的意識。

2.基于多元化的信息化資源，創建“2+1”教學模式。在實際教學中，考慮數學內容的邏輯嚴謹性，同時遵循學生的認知規律，我們對現有的教學模式進行優化，整合各種教學資源，更好地利用信息化平臺。具體思路如下：把高職數學課程分為“2+1”模式，即基礎教學、應用教學、拓展教學。基礎教學是將每章所需理論知識部分進行整理，保證滿足各專業對數學的基本要求。教師在講解上可利用多媒體課件、幾何畫板等相關資源形象地輔助講解。應用教學是指針對所學的基礎內容，提出該如何應用以及所涉及的數學實例及簡單應用案例，并利用基本數學實驗項目輔助計算演練?？梢赃m當與專業教師進行探討，針對不同專業的特點設置相應實例。拓展教學是針對學習能力較強的并且有意繼續向上深造的學生。這一部分在基本數學實驗的基礎上，結合專業需求以及社會需求，擴充一些現代數學思想及信息化手段，使學生能夠增強學習的興趣，了解信息化的工具及發展趨勢，培養學生自主學習的能力。在此模式中，針對每個教學部分指定相應的大綱及要求，實現“一帶三”的教學設計模式，以適應各層學生。

3.充分融合信息化資源，改革教學方法和手段。第一，將灌輸式教學轉化為啟發式教學。良好的課堂教學氛圍可以促使學生積極思考，主動思考，真正提升教學效果。在教學中，將傳統教學中習慣的灌輸式教學方法調整為啟發式教學法，即采用案例驅動法，對問題解決展開逐層分析。教師通過案例，提問“投石問路”，既能了解學生對已學知識的掌握程度，又能順其自然導入新內容。同時，輔以幾何畫板等相關軟件進行講解演示，給學生以動態直觀的感受，并通過網絡課程平臺讓學生自主操作練習，加深對理論知識的理解。

一個適合的案例，一組科學、合理、有效的問題設置，能充分體現先易后難、循序漸進、承上啟下、溫故求新的原則。這種方法如應用得法，則既能幫助學生復習和鞏固已學知識，又能開啟學生智慧大門，從而引導學生去探求新知，尋找解決新問題的方法和途徑。

第二，適當應用教學軟件，構建思維提升興趣。多種教學軟件的出現，使得教師的教學設計多樣化，學生參與性大大提高。（1）思維導圖軟件。為了便于教師和學生的“導與學”，教師可以建立單元內容的思維導圖，以如何解決案例中實際問題為基礎進行延展，一方面指出已有的準備知識；另一方面指出如何解決問題的相關環節，明確要解決問題，就要求解相關的知識內容，步步推進，層層滲透，從而進一步明確解決過程。（2）matlab（或mathematica）軟件。在明確要解決的數學問題的前提下，學生利用matlab軟件做出相應的仿真圖像及計算，了解實際的變化趨勢。（3）多媒體課件。沿用目前應用較多的多媒體課件，針對概念、定理及推理過程，輔助學生的計算演練，使得學生全面掌握計算的過程及方法。（4）課程平臺。利用網絡課程平臺，可以實時對數學課程所用的相關資源進行整理、分類，并結合所講內容設計不同案例，對相關問題進行解答，拓展教學內容的應用范圍。（5）動畫游戲。教師可設計拼圖游戲、選擇類的游戲，寓教于樂，以游戲的形式排除學生對數學的畏難情緒，使學生整體掌握本次課所學的計算方法及圖形變化。（6）數學實驗或數學建模。針對所有學生的公共數學課，設計一些基礎實驗內容，用計算機輔助教學，把抽象概念具體化、直觀化，提高學生的參與度。

適當融入多樣的教學軟件，讓學生真正參與進課堂教學中，分工合作，完成不同任務，培養學生團結協作和自主探究意識，進而更加有效地解決問題。

4.應用現代教育評價觀，改革考評體系。利用信息化手段，將傳統單一的評價形式，變為互動化、多元化、動態化的評價過程?？己酥饕獜闹饔^和客觀兩方面設計，評價主要從過程性考核和終結性考核兩方面展開，不僅考核學生的學習態度、學習方法和學習能力，而且還考核學生的計算結果和知識掌握程度。應用EXCEL和相關測評系統對學生進行快速、公平、準確的測評，減少教師工作量。教師將考核內容具體設計為：（1）主觀內容包括數學實驗報告、知識小結、課后拓展等。（2）客觀內容包括課上練習、網絡自測、數學公式編輯自測等，并賦予其相應的權重。教師根據學生個人電子學檔中的各項考核成績以及個人累加式圖解了解學生各方面的學習情況，并有針對性地給予指導；同時，教師還可以在教學管理中統計班級的累加式圖解，及時做出相應調整。最后，學生可登錄個人電子學檔中的個人評價，按照自評、互評兩個方面進行組內評價，教師對學生進行總評。

多向互評的考評體系，培養了學生不斷反思、不斷歸納總結的良好習慣。通過引入反饋表、知識小結等評價形式，培養了學生團結協作的精神，不僅有助于教師及時做出教學反饋，而且還有效提高了教學質量。

五、教學效果反思

高職數學課程應在傳統教學理念的基礎上，適當融入現代教育中豐富的信息化資源和手段，以啟發式教學方法帶動問題解決，作為學習、研究活動的主線；在教學過程設計中，采用自主、交互、探究、體驗式學習教學方式，完成教學目標，解決教學重難點。這樣不僅能拓寬學生獲取知識的渠道，激發學生主動求知的欲望，加強學生綜合能力的考量，而且還形成互聯互通，實現教師管理的一體化、理性化、便利化。