胡林

（江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223003）

現(xiàn)代科技的發(fā)展改變了人們的生活方式，人們在生活、 學(xué)習(xí)和工作中已經(jīng)無法離開對信息技術(shù)的應(yīng)用。然而，在教學(xué)活動中對信息技術(shù)的應(yīng)用手段和措施，一直是近些年教育界研究的重點(diǎn)課題，仍然值得我們更為深入地探索。如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)現(xiàn)對信息技術(shù)的有效應(yīng)用，以提高教學(xué)質(zhì)量，值得深思。

1 信息技術(shù)背景下高等數(shù)學(xué)的教學(xué)模式

1.1 將信息技術(shù)作為工具

在全新教育模式之下，教學(xué)空間不再簡單的局限于講臺與黑板，要通過對多媒體平臺與工具的應(yīng)用，從視、聽、觸等多個維度開展教學(xué)活動。不單教師授課、指導(dǎo)以及輔助過程要利用多媒體，學(xué)生所開展的學(xué)習(xí)與探索過程也可以借助于多媒體實(shí)現(xiàn)[1]。此外，對計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)化利用，使其成為了師生間和生生間相互傳遞信息的工具，教師指導(dǎo)和學(xué)生反饋都應(yīng)以此為基礎(chǔ)開展。

1.2 將信息技術(shù)作為資源

素質(zhì)教育更為重視對學(xué)生知識和能力的培養(yǎng)，不再簡單的強(qiáng)調(diào)記憶，而處于此種以“學(xué)”為基礎(chǔ)的教學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，必須要選擇和應(yīng)用大量有關(guān)教和學(xué)的資源。通過現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，可以為學(xué)生供給更為多樣的學(xué)習(xí)資源，如校園網(wǎng)、多媒體軟件等。此外，Internet 自身便屬于一個龐大的教育資源庫。

1.3 將信息技術(shù)作為環(huán)境

通過信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對多種教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，如多媒體教室、電子閱覽室、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)以及校園網(wǎng)等。在課堂教學(xué)過程中，教師可以綜合利用多媒體技術(shù)、 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)造與展示多種趨近于現(xiàn)實(shí)的教學(xué)情境，使抽象的高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容和現(xiàn)實(shí)生活之間建立起良好的聯(lián)系，充分激發(fā)學(xué)生的思維活動和探索欲。

1.4 以信息技術(shù)促進(jìn)合作學(xué)習(xí)

所謂合作學(xué)習(xí)，是在兩個或者兩個以上學(xué)習(xí)主體的參與下，相互促進(jìn)，共同提高學(xué)習(xí)成效的學(xué)習(xí)模式。合作學(xué)習(xí)可以有效促進(jìn)學(xué)生自信心的發(fā)展，特別是能讓學(xué)習(xí)成績相對較差的學(xué)生在同學(xué)的幫助之下，感受成功的體驗(yàn)，重獲希望。合作學(xué)習(xí)有效消除了傳統(tǒng)應(yīng)試教育模式下競爭機(jī)制所導(dǎo)致人與人間的冷漠和淡薄，促進(jìn)更為和諧化、平等化生生關(guān)系、師生關(guān)系的確立[2]。由此可知，合作學(xué)習(xí)主要是以“學(xué)”為中心的一種教學(xué)模式，這也是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然需求。通過現(xiàn)代信息技術(shù)所供給的多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，能夠有效促進(jìn)合作學(xué)習(xí)活動的開展，使學(xué)生獲得更為優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。

2 高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)存在的問題

將信息技術(shù)應(yīng)用到高等數(shù)學(xué)教學(xué)，能為教師教學(xué)活動和學(xué)生學(xué)習(xí)活動的開展形成良好的助力，實(shí)現(xiàn)了對教學(xué)手段的創(chuàng)新。不過，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中對于信息技術(shù)的應(yīng)用仍存在較多問題，影響了二者之間的有效融合，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

2.1 缺乏理論指導(dǎo)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，很多高校教師已經(jīng)意識到將其融入教學(xué)活動的優(yōu)質(zhì)輔助作用，但實(shí)際應(yīng)用大都出于教師的個人習(xí)慣，并未形成一套系統(tǒng)而科學(xué)的理論指導(dǎo)，導(dǎo)致部分教師對信息技術(shù)的應(yīng)用較為混亂。

2.2 教學(xué)信息技術(shù)化而非教學(xué)信息化

因?yàn)槔碚撝笇?dǎo)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的欠缺，部分教師在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中對信息技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)常不自覺的過度融入傳統(tǒng)教學(xué)方法，結(jié)果只是利用信息技術(shù)手段對傳統(tǒng)教學(xué)方法和內(nèi)容進(jìn)行展現(xiàn)，并未給教學(xué)活動帶來實(shí)效性的幫助。

2.3 教師信息技術(shù)應(yīng)用能力不足

由于對信息技術(shù)的應(yīng)用，使高等數(shù)學(xué)教學(xué)方式發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變，即便是以往應(yīng)用傳統(tǒng)教育手段能夠熟練傳授知識內(nèi)容的教師，在教學(xué)實(shí)踐中也會面臨許多挑戰(zhàn)：（1）教師主觀上是否接納信息技術(shù)。不同教師在年齡、學(xué)歷等方面具有一定差異，對于部分年齡較大的教師，他們很難較快的接受新事物，對于信息技術(shù)的應(yīng)用，在不同教師群體中會出現(xiàn)不同響應(yīng)。（2）是否可以熟練應(yīng)用信息技術(shù)。雖然很多教師對信息技術(shù)的重要性形成了較強(qiáng)的認(rèn)識，但由于工作環(huán)境、個人經(jīng)歷、興趣愛好以及對信息技術(shù)了解等方面的不同，導(dǎo)致其對信息技術(shù)應(yīng)用的熟練程度有所不同[3]。（3）是否可以應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對高等數(shù)學(xué)教學(xué)的良好駕馭。雖然制作了集體教案，但在個案教學(xué)中，不同教師對于信息技術(shù)的應(yīng)用效果不同。

3 高等數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用信息技術(shù)的策略

3.1 教學(xué)情境設(shè)計(jì)

通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺可以實(shí)現(xiàn)對個人數(shù)學(xué)教學(xué)資源庫的建立，結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)軟件促進(jìn)教學(xué)情境的優(yōu)化設(shè)計(jì)。比如，應(yīng)用3D 技術(shù)制作教學(xué)課件，可將聲音、圖片、動畫以及視頻等融于一體。又如，應(yīng)用幾何畫板制作在課堂教學(xué)中用于解決某個問題的軟件。通過多媒體技術(shù)輔助教學(xué)過程，能夠?qū)崿F(xiàn)在探究式教學(xué)中對信息技術(shù)的有效利用，繼而提升教學(xué)效率。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中較為常用的軟件包括MathCAD、Mathematic 以及幾何畫板等。

高等數(shù)學(xué)屬于一門具有較強(qiáng)理論性、 抽象性以及邏輯性的學(xué)科，倘若脫離教學(xué)實(shí)際，便很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對多媒體技術(shù)的應(yīng)用為高等數(shù)學(xué)教學(xué)供給了全新的教學(xué)手段，同時(shí)也給學(xué)生提供出新的學(xué)習(xí)方法。為節(jié)約教學(xué)時(shí)間，可以利用計(jì)算機(jī)的科學(xué)計(jì)算功能，在短時(shí)間之內(nèi)實(shí)現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的收集與處理，構(gòu)建數(shù)學(xué)公式與數(shù)學(xué)理論。數(shù)學(xué)教師可以利用多媒體技術(shù)構(gòu)建教學(xué)情境，模擬現(xiàn)實(shí)世界、表示數(shù)量關(guān)系、論證公式定理、展現(xiàn)空間圖形等。比如，對多元函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行講解時(shí)，可以應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件對連續(xù)、極限等各種類型的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)； 對概率與統(tǒng)計(jì)部分，可以利用計(jì)算機(jī)軟件形成大量模擬結(jié)果，以幫助學(xué)生對研究結(jié)果進(jìn)行更為清晰的觀察。再如，對于函數(shù)的極限一課，可以利用幾何畫板設(shè)計(jì)相關(guān)動畫內(nèi)容，展現(xiàn)自變量變化、函數(shù)值變化規(guī)律，使學(xué)生通過多媒體觀察函數(shù)圖像，從而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)內(nèi)容的分析、討論與驗(yàn)證[4]。在新授課中，教師需要合理選擇與安排多媒體教學(xué)資源，準(zhǔn)確攻克教學(xué)重難點(diǎn)，使學(xué)生在優(yōu)質(zhì)的教學(xué)情境中實(shí)現(xiàn)與教師、同學(xué)之間的討論，發(fā)現(xiàn)與理解知識，促進(jìn)其知識結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

3.2 任務(wù)驅(qū)動法應(yīng)用

在高等數(shù)學(xué)的教學(xué)活動中對任務(wù)驅(qū)動法的應(yīng)用能為學(xué)生營造出更為“快樂”的學(xué)習(xí)心理情境，對于外部學(xué)習(xí)氛圍的優(yōu)化大有裨益，能夠使學(xué)生充分明確其發(fā)展目標(biāo)。在高等數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師可以通過以下4個方面實(shí)現(xiàn)對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式的高效構(gòu)建。

3.2.1 創(chuàng)建情境設(shè)計(jì)任務(wù)

任務(wù)屬于知識和技能的主要載體，因此對任務(wù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該充分貼合教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)參考學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求、個性特征以及學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，還要積極明確大學(xué)數(shù)學(xué)課程性質(zhì)以及與生活之間的密切聯(lián)系。創(chuàng)建情境的主要目的在于對學(xué)生所學(xué)習(xí)知識和技能加以有效組織，繼而形成更具趣味性的任務(wù)，通過興趣與任務(wù)的雙重刺激激發(fā)學(xué)生主動投入學(xué)習(xí)活動的意愿，深化學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和識記效果，使學(xué)習(xí)過程更具積極性與主動性。

3.2.2 教師指導(dǎo)分析任務(wù)

這個過程當(dāng)中，教師的行為要和學(xué)生的行為之間形成有效組合，教師應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行有效引導(dǎo)，采取問答、討論等多種方式組織教學(xué)。通過多媒體課件演示對教學(xué)過程進(jìn)行輔助，并向?qū)W生傳達(dá)完成任務(wù)過程所需思路、方法以及操作步驟，以此充分調(diào)動學(xué)生參與活動的主動性[5]。在遇到一些復(fù)雜度較高的任務(wù)時(shí)，可以將任務(wù)化整為零，劃分成多個“階段性任務(wù)”或“分任務(wù)”。經(jīng)過細(xì)化處理，幫助學(xué)生順利地完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

3.2.3 自主探究與協(xié)作

在實(shí)現(xiàn)對任務(wù)的細(xì)化以后，教師可以要求學(xué)生對教材當(dāng)中的具體內(nèi)容進(jìn)行閱讀，亦或是通過互聯(lián)網(wǎng)等工具查找課外相關(guān)資料，明確解決各個 “分任務(wù)”所需方法。在這一過程中，教師應(yīng)該充分關(guān)注對學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識的培養(yǎng)，并以小組協(xié)作的方式促進(jìn)任務(wù)更好的完成。在小組劃分上，應(yīng)該本著“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”的原則進(jìn)行劃分。此外，在學(xué)生完成每一項(xiàng)任務(wù)之后，教師需要及時(shí)地與大家進(jìn)行交流，充分利用反饋與評價(jià)的方式促進(jìn)學(xué)生知識的內(nèi)化與能力的提升。

3.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的資源共享優(yōu)勢，對課后學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)關(guān)注對學(xué)生數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。在傳統(tǒng)教育模式下，高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程受教學(xué)形式與方法的限制，很難促進(jìn)教材和學(xué)生之間的有效交互，更多時(shí)候是向?qū)W生單向地提供知識內(nèi)容。而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，可以為學(xué)生供給更為優(yōu)質(zhì)的實(shí)踐創(chuàng)新平臺。通過教學(xué)資源共享，使學(xué)生隨時(shí)隨地利用手中的移動終端展開學(xué)習(xí)活動，使其對高等數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)不再受時(shí)間與空間的限制。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不但使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更加便利，在合作性學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)等方面同樣具有較強(qiáng)的輔助功能[6]。比如，三重積分計(jì)算一課教學(xué)活動結(jié)束之后，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)課后學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下利用計(jì)算機(jī)軟件對多種不同積分區(qū)域進(jìn)行研究與討論。結(jié)合任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，使學(xué)生在參與數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)與探索，以促進(jìn)其邏輯思維能力和運(yùn)算能力的發(fā)展。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能使學(xué)生在短時(shí)間之內(nèi)獲得經(jīng)驗(yàn)，通過對數(shù)據(jù)輸出方式的變化獲得不同結(jié)果。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之下，學(xué)生從以往對數(shù)學(xué)知識的被動接受，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿鳎瑢?shí)現(xiàn)了高數(shù)教學(xué)與信息技術(shù)的有效融合。

3.4 個性化學(xué)習(xí)

通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，能夠有效突破專業(yè)上的限制，為學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求提供幫助。高等數(shù)學(xué)屬于高校工、農(nóng)、理、醫(yī)等多種專業(yè)普遍開設(shè)的基礎(chǔ)課程，但由于高等數(shù)學(xué)內(nèi)容寬泛，學(xué)生很難接觸到高等數(shù)學(xué)的所有內(nèi)容。對信息技術(shù)和高等數(shù)學(xué)課程之間的融合，首先需要考慮學(xué)生的專業(yè)需求，同時(shí)分析數(shù)學(xué)學(xué)科自身的特征。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為廣大師生提供了良好的選擇空間，教師可以針對相應(yīng)專業(yè)設(shè)計(jì)具體的教學(xué)任務(wù)，將教學(xué)內(nèi)容分成基礎(chǔ)型、拓展型以及提高型。要允許學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理選擇，結(jié)合自身需求決定學(xué)或者不學(xué)、先學(xué)或者后學(xué)、多學(xué)或者少學(xué)[7]。

3.5 數(shù)學(xué)知識拓展

利用教學(xué)管理平臺，還能有效豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)文化知識儲備。教師除了通過教學(xué)平臺為學(xué)生提供必備的知識內(nèi)容之外，還可以為學(xué)生介紹與知識相關(guān)的歷史背景、趣聞軼事，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。我們?nèi)缃袼姷降母叩葦?shù)學(xué)，是經(jīng)過一代又一代數(shù)學(xué)家長期努力逐漸總結(jié)而來，是先輩為我們留下的寶貴財(cái)富。對教學(xué)內(nèi)容與歷史背景相融合，為學(xué)生介紹數(shù)學(xué)家們的生平事跡。比如，在講解導(dǎo)數(shù)微積分內(nèi)容時(shí)，可以為學(xué)生介紹微積分的創(chuàng)始人萊布尼茲和牛頓，總結(jié)由于對微積分創(chuàng)始人的爭論而影響數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，讓學(xué)生明白學(xué)術(shù)研究需要溝通與協(xié)作的道理。再如，為拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)文化知識儲備，在講解“一筆畫”問題時(shí)，可以做以下教學(xué)設(shè)計(jì)：在課前預(yù)習(xí)任務(wù)中，要求學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)等方式查找關(guān)于哥尼斯堡七橋的故事，并提出問題：是否可以由起點(diǎn)出發(fā)，在不重復(fù)的情況下將橋走完，繼而回到出發(fā)點(diǎn)？ 是否可以找到原因并對這一問題進(jìn)行改善？ 在課堂上，引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)表自己的意見，個別學(xué)生甚至將問題制作成動畫，利用多媒體向大家展示。教師在對學(xué)生作業(yè)加以評價(jià)之后得出結(jié)論：七橋問題就是是否可以利用一筆不重復(fù)畫出經(jīng)過7個點(diǎn)的圖形，也是我們所說的一筆畫問題，為學(xué)生講解七橋問題創(chuàng)設(shè)出一種新型教學(xué)分支，即圖論。而圖論理論同樣被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)科學(xué)研究領(lǐng)域[8]。利用生活化實(shí)例，將問題數(shù)學(xué)化為理論，與高等數(shù)學(xué)知識形成有機(jī)聯(lián)系，讓學(xué)生對所學(xué)知識形成更為強(qiáng)烈的親切感。除此之外，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可以為學(xué)生提供各類數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)站，拓展學(xué)生的知識獲取途徑。然而，這要求學(xué)生具備對信息獲取、分析以及綜合處理的能力，通過網(wǎng)絡(luò)資源促進(jìn)自身知識結(jié)構(gòu)的發(fā)展。因此，在日常教學(xué)中，教師要充分關(guān)注學(xué)生對信息技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具備通過信息技術(shù)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的能力。

3.6 教學(xué)評價(jià)

對于高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用，還可通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺所具備的評價(jià)功能對教學(xué)活動進(jìn)行有效評價(jià)與總結(jié)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能夠提供出具有良好交互性的評價(jià)功能，有利于數(shù)學(xué)教師全面了解學(xué)生近期的學(xué)習(xí)水平和思想動態(tài)[9]。

4 結(jié)語

綜上所述，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中對信息技術(shù)的有效利用，能為教學(xué)活動的開展提供良好的輔助手段，對教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的提升具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。作為一名高校數(shù)學(xué)教師，應(yīng)該在日常教學(xué)中積極探索，對國內(nèi)外其他教育工作者的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)加以借鑒，繼而與自身所處教學(xué)實(shí)際相結(jié)合，創(chuàng)建出一套更加符合學(xué)生學(xué)情的高等數(shù)學(xué)教學(xué)體系，為國家教育事業(yè)發(fā)展注入新的活力。