信息技術背景下高等數學實驗教學模式的構建探索

蔣世輝

摘要：隨著科學技術的不斷進步與發展，信息技術也不斷地被應用于各行各業，尤其是現今正在進行改革的教育行業。因此課程改革和信息技術的融合也成眾多界內人士共同關注的首要問題，尤其是在高等數學的課堂上，高等數學作為一門學科，有著抽象難懂的特點，如何將高等數學中比較抽象難懂的理論知識用現今的信息技術表現出來也成了眾多科研人員研究的首要問題。

關鍵詞：信息技術；高等數學教學；探索；實驗教學

中圖分類號：O13-4；G642.4 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）033-000-02

前言

當今社會，多媒體信息技術飛速發展，它漸漸開始與我們的生活息息相關，不僅改變了傳統的思維模式和學習方式，而且也改變了我們的生活方式。在這樣的背景之下，在高等數學課堂上合理應用信息化技術也開始變得十分重要。高等數學課程有著教學習內容復雜、理論知識抽象、學習難度高等特點。因此，只靠傳統的板書授課模式是應對不了學生學習水平參差不齊的現狀的。下面，筆者將根據自己以往的教學經驗并以某高校高等數學教學課堂為實驗對象來分析如何在高等數學課堂上利用信息技術，旨在能夠為以后的高等數學教學提供一些教學經驗。減輕教師和學生負擔。

一、信息技術與高等數學相結合的基礎

1.信息技術在高等數學課堂上的可行性

信息技術作為21世紀的主流技術，它最大的特點就是擴展和延伸了人的信息功能，使人類信息的交流和傳播在時間和空間上大大縮短。而將信息技術與高等數學相結合，不僅僅是依靠信息技術進行課堂教學，更重要的是在教學過程中營造一種輕松和簡單的學習環境，這種學習環境會讓學習者有一種身臨其境的感覺，減輕學生學習的心理壓力，在這種環境下，他們也更容易去獲取知識和獨立思考。

在高等數學課堂上采用多媒體信息交流技術也更容易發揮學生在課堂上的主體地位，學生學習的積極性會提高。教師作為課堂的引導者，在多媒體信息技術的幫助下，教學壓力會 減少很多。如，傳統教學模式下，教師在講一道空間幾何問題時，可能要花很多的時間在黑板上作圖，這樣既浪費時間又顯得枯燥，而在多媒體信息技術的幫助下，教師只需要在上課之前做好課件就可以了，這樣不僅節約了時間，還豐富了學生的學習內容。

2.構建主義的理論基礎

隨著科技的發展和時代的進步，高等數學這一學科本身也有著發展要求，以計算機為核心的多媒體信息技術應用到高等數學理論之中有其一定的理論基礎和理論依據。建構主義學習理論認為“學習過程同時包含兩方面的建構：一方面是對新信息的意義的建構，同時又包含對原有經驗的改造和重組。”以這條理論為基礎，信息化教學模式以學生為中心，為學習著創設了一個可以互相交流的輕松學習環境，學習內容也變得簡單明了，不再像原來那樣抽象，這有助于提高學生的學習效率，解決了因學生水平參差不齊而影響教學效果的困難，在這種模式下，每個學習者都可以根據自己以往的經驗和在外部接受的信息，在頭腦中進行加工整合從而獲得新知。

二、信息技術與高等數學相結合的教學方法

1.驅動式教學法的實施及其作用

驅動教學法指的就是以學生為中心，以分配任務為方式的一種教學方法，是一種建立在構建主義基礎上的教學方法。該方法認為完成任務的學習方式是維持學生學習動力的主要原因，因此學生的學習活動應該與教師布置的學習任務相結合。

教師在布置完任務之后，應該引導學生進行反思并且鼓勵學生說出自己的想法和解題思路。如，教師在教學之前，應該先將自己要將的內容分配成幾個部分，將這些部分設計成幾個小的任務分配給學生，學生在解決問題的同時也獲得了新知和解題技巧，這個過程也使得原有的師生模式得以轉換，學生成為了課堂主體，有助于充分發揮學生的主觀能動性。

2.高等數學與信息技術相結合所需遵循的原則

首先，教師應該認真分析高等數學的學科特點在結合所教學生的實際情況合理應用多媒體信息技術教學。如果學生學習水平較低的話，教師可以多設計一些教學環節來讓學生充分理解理論知識，反之，則可以減少對理論知識介紹和分析，多設計一些能夠提升學生能力和水平的教學環節。

其次，教師應該對多媒體信息技術保持正確的態度，多媒體信息技術作為教師授課的一種教學手段，還不能夠完全取代傳統的教學模式，教師應在授課的過程中不斷改進加以完善。如，有的教師在上課時，可能過分依賴多媒體信息技術帶來的便利而忽略了自己主要的教學內容，整節課在設計上就顯得舍本逐末，沒有意義。

最后，教師應該處理好在多媒體教學模式下的師生關系，努力轉化傳統的師生地位，讓學生成為真正的課堂主體，而自己則作為課堂的輔助和引導。讓學生真正地感受到他們才是學習的主人而不是學習的奴隸。教師作為知識的傳播者講解的時候要注重語言的通俗性，切勿使用過于高深的語言給學生分析理論知識。利用多媒體教學時應結合自身經驗嘗試鼓勵學生利用多媒體設備來講解問題，這樣會使學生擴大知識面，縮短師生之間的差距，同時也提升了學生的自信心，增強了學生的語言表達能力。

3.在高等數學課堂上對信息技術的應用

多媒體信息技術與高等數學課程相結合是在信息技術的支持下才得以完成和實施的。這種結合很好的將學生的主體性和教師的輔助性結合起來，提高了學生的綜合素質和學習效率。

學生在這種模式下學習，既能很好的掌握難懂抽象的知識，又能夠增強自己獨立思考的能力。教師在明自己的教學目標的同時，還應該創新教學方法和教學手段。如，可以在講課之前，利用多媒體設備給學生放映一段相關數學家的視頻，吸引學生學習興趣。還可以在上課之前給學生布置一道趣味數學題，提高學生學習的積極性等等。

在教學過程中，一定要充分利用多媒體信息技術充分展示一節課的教學重難點，多設計一些相關的教學環節，豐富教學內容，擴充學生的知識量，提高學生的綜合素質，培養學生獨立思考的能力。

三、信息技術與高等數學課堂相結合的實驗

1.實驗對象的選擇及確認

本文的研究對象為某高校應用數學專業的學生，從該專業的學生中隨機抽取了一百人平均分成A、B兩組，兩組學生的學習內容和授課的教師是相同的。A組采取的是傳統模式教學，B組進行了信息技術和高等數學課堂相結合的實驗教學。這樣做的目的是為了保障實驗結果的真實性和科研性，對比分析傳統教學模式與新模式教學對比的實驗結果，為研究新模式教學提供了有利的保障。

2.研究方法的選擇和研究結果的調查

在整個教學實踐的過程中，我們采用了選用教育實驗的研究方法，利用問卷調查和課堂測試等方法收集數據并將其進行分析采用信息技術的高等數學課堂的實驗教學模式的實際應用效果。在實踐過程中，選用教育實驗的研究方法，在等組實驗的基礎上，利用階段測試和問卷調查等手段，收集等組實驗的數據并進行對比，以分析采用基于信息技術的高等數學實驗教學模式教學的實際效果。

調查結果顯示，B組百分之七十的學生更喜歡這樣的創新教學模式，因為他們認為在這種模式下教師所講的內容更容易理解，百分百分之二十五的學生持中立態度，他們認為這種教學模式比較有趣，另外百分之五的學生不喜歡這樣的教學模式。

為了更好地了解多媒體信息技術與高等數學課堂整合的效果，我們還對他們進行了課堂測試來檢測其對所學的新內容的接受程度。

測試結果表明，A組百分之五十的學生成績是合格的，優秀率只有百分之三十五，而B組學生百分之八十的學生的成績是合格的，優秀率高達百分之六十。

根據以上的調查報告和測試結果，我們可以看到，相對于傳統的教學模式，學生更喜換信息技術和高等數學課堂相結合這樣的教學模式，并且在這種模式下，學生更容易接受新知。

四、結語

綜上所述，我們可以看到，信息技術在高等數學課堂上的應用是十分必要的，這種應用改變了傳統教學模式給學生和教師帶來的困難，調動了學生學習的熱情也減輕了教師授課的壓力。通過信息技術與高等數學課程相結合的實驗課的效果是十分顯著的，一改傳統的教學方式，化解了高等數學抽象難懂枯燥乏味等的特點，課堂教學內容也變得豐富多彩，增添了許多趣味，提高了學生的學習效率，加強了學生的團隊協作意識和獨立思考能力，學生在分析問題的同時也能鍛煉自己的語言表達能力，為學生日后對其他學科的學習也有一定的幫助。

參考文獻：

[1]黃寬娜.信息技術與高等數學課程整合的實踐研究[D].西南大學，2009.

[2]戴錫瑩.基于TPMK的數學教師教育技術知識構建研究[D].東北師范大學，2014.

[3]黃寬娜，劉徽，李木華.基于信息技術的高等數學實驗教學模式研究[J].西南師范大學學報（自然科學版），2011，2：210-215.

[4]陸顯琛.數學實驗教學模式的理論與實證研究[D].廣西師范大學，2004.

[5]李紅.中學數學實驗探究教學模式的研究與實踐[D].山東師范大學，2005.