高等数学教学“信息技术化”的模式探究

曾国斌

(海南省海口经济学院，海南 海口 571127)

现在多媒体信息技术被广泛应用于教育领域，不仅改变了人们的学习方式，而且还从观念上、教学模式上引起了教与学的重度变革。学生在课堂中所听到的信息不再是单一语言、定义、概论以及书面符号，而是一些图像、文字、声音、动画等多种信息形态于一体的超文本系统，这对于学生对知识内容的掌握和认识的建构有着非常重要的意义。高等数学教学“信息技术化”以培养学生创新性与操作能力为宗旨，以学生为主体，以教师为主导，以信息技术为手段，创设教学情境，模拟数学实验，从多个层次和方面来促进学生全面发展。通过教师情境导入，学生猜想问题，回忆已学知识，思考创新实验，积极发挥主动性和创新性，初步得到结论并进行论证，教师点评，学生讨论，得到最终结果。在整个教与学的过程中，学生不仅培养了独立思维的能力、主动动手操作的能力、分析问题和解决问题的能力，还加强了和同学交流的能力，创建了一个互动的“学习共同体”，为学生—教师—学生三点组成一面构建了统一。

一、高等数学教学“信息技术化”

高等数学教学“信息技术化”是指在课堂教学过程中，把现代信息技术与高等数学有机地结合起来，其目的在于提高课堂教与学效果，以及学生学习积极性、主动性的一种新型的教学方式。信息技术的发展对传统的教学是一个大的挑战，同时对新兴的教学方式起到了基础和指导的作用。

二、高等数学教学“信息技术化”的几种模式

传统的高等数学教学模式是以教师为中心，借助板书等简单教学媒体，把教学内容“灌输”给学生。教师是主动的施教者,学生是被动的接受者。但这样一个模式不仅会过分夸大了教师的权威地位，对教师的教学水平提高也起到了制约作用，而且还容易忽视学生的主动性、创造性，不利于学生将来的多样性发展。而近些年教育观念的变化、教育目的的提高，以及现代信息技术的发展，使得多媒体信息技术和网络技术在教育、教学中得到了广泛的应用。现代信息技术可提供学生一个开放、自由的信息化教学环境，利于学生探索未知的学习领域，培养学生养成积极动脑的习惯，提高教师教学的现代化水平，开发有助于创造教学的软件资源，并且可探索并构建创造教学“信息技术化”的新模式。

1.现代信息技术与高等数学教学结合，激发学生学习兴趣

计算机及多媒体技术在教学中的运用，能创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境，可以形象描述抽象的概念理论，演示不易表述清楚的数学定理，多次演示复杂多变的数学现象，激发学生学习的兴趣，提高教与学的效果。而现代信息技术不仅在于技能方面对学生的培养和发展起到了重要作用，还在精神层面上培养了学生的自主学习意识，提高了学生的学习动机，激发了学生的探索能力。多媒体的广泛使用是为了充分发挥计算机的优势来辅助教师解决课堂中的难点和重点。这种教学模式的优势在于能把学习置于有意义的问题情境中，通过主动的研究来解决一些复杂的数学性问题，促进学生深入理解问题的本质，发展学生解决问题的能力和探究学习的能力。这种教学模式对学生的要求比较高，而且借助现代信息技术使学生形成主动提出问题、解决问题的思维，养成积极探究实验的习惯。

2.现代信息技术与高等数学实验相结合，加强数学实验教学

数学教学最为显著的特点是抽象性和逻辑性。用于解释抽象的概念和定义以及逻辑的推理和验证时，学生往往理解不透彻,也不会应用。所以借助现代计算机技术，通过数学实验，为学生理解概念、领会方法、解决问题提供了方便直观的手段。数学实验的基本思路是：以实际问题为基础，创设问题情境，并在教师的指导下，设计研究步骤，在计算机上模拟实验，提出猜想，发现数学规律，并验证其正确性。所以在数学实验课的教学中，要创设学生容易理解和常见的情境，然后设计能够引起学生兴趣的问题，教学生使用某种方法来解决所给的问题。

3.“个别化”教学与“协作型”教学结合，发挥信息技术巨大作用

多媒体的教育网络环境下,可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性。因为多媒体计算机现在是学生获得学习资源，传播自己观点的主要媒介，在这样的学习模式中，学生的个性和自主学习得到了强调和锻炼，他们可以通过多种信息渠道收集自己需要的资源和信息，去解决教学的问题，这体现了多媒体个性化教学的效果。同时，教师可以将班级同学分成小组若干，利用现代信息网络技术指导各协作小组自主探索数学知识、解决数学问题，构建自己的数学知识体系。

将“个别化”与“协作型”二者结合起来形成了一种新型的多媒体教学模式，应当遵循以下几个原则：一是积极性原则，即以培养学生积极性为前提。二是建构性原则，即通过多媒体教学手段和学生自主的提出问题并得到验证上，形成自己的认知结构。三是累积性原则，即使学生的知识的累积和认识水平的提高呈现一个逐步发展的平衡趋势。四是目标性原则，即学生在多媒体的课堂中要树立一个预期的目标并形成向着目标不断前进的思维。五是反思性原则，即让学生在学习过程中要不断地反思和检查结果和过程的正确性。六是协作性原则，即在课堂中充分发挥学生的主动性、教师的主导性，培养学生团结协作的学习气氛，提高学生的交往能力、团结合作能力，使学生全面发展。所以，在“个别化”与“协作型”相结合的模式下，不仅能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多彩的交互式人机界面，还能激发学习者的学习兴趣,并为学习者实现探索式、发现式学习创造有利条件，从而真正达到让学习者主动建构知识的意义，实现自己获取知识自我更新甚至创造新知识的理想目标，还培养了学生互相合作、互相帮助的良好习惯，为将来在社会中的发展奠定了基础。

三、高等数学教学“信息技术化”模式的特征

1.开放性

在信息化的现代，学生可以通过多种途径获得各种各样的资源。比如：数字化图书馆、电子阅览室、数据库以及电子书等。这些资源可同时供多个学生使用，为学生的互相协作提供了条件。它还具有灵活性和自主性的特点，操作起来也简单方便，所以在学习过程中，可以随时随地地自主选择想要的信息。学生也可以在计算机上查阅和课题有关的信息资源及研究成果，更有利于信息的筛选和问题的解决。除了资源上的开放性外，还有多方面的表现：首先体现在心理上，学生在多媒体教学中的心态是开放的、自由的；其次体现在内容上，既不拘泥于教材，也不局限于教师的知识范围；再次体现在思维上，教师要重视培养学生开放性逻辑思维的能力，鼓励学生的观点和探索结果，为学生的思维方式提供广阔的空间；最后体现在教学结果上，没有权威的标准答案，立意于课本的基础上，得到更高层次的结论。

2.自主性

在信息技术与数学资源整合的教学中，教师起到了实时指导的作用，而学生在整个教学过程中，处于主动的位置，教师创设了一个问题情境，学生要根据问题情境去猜想问题，去模拟、验证，得到结论。在整个过程中，学生根据自己的课堂问题真正地做到自主筛选信息，独立研究和论证，体验内容的吸收，学生完全处于主动地位，是学习的主体，从而激发了学生的积极性和主动性。

3.诊断性和交互反馈性

多媒体网络给学生提供了一个互相交流、互相讨论的真实环境，它可以促进学生之间的互相协作，使学生在合作中看到自己的不足，进行自我监控、自我测试、自我检查，学生——学生——教师之间良好、及时的反馈能够促进学生学习的进步。多媒体现代信息技术的系统性和开放性正是使学生体验到了自主学习的进程和亲身感受知识的掌握。

4.创造性

创新教育是以培养创新性人才为基本目的，创新性人才区别于其他人才，需具备良好的创新思维和创造能力，它是人的综合素质和综合能力的集中表现。以学生为主体、教师为主导的教学模式的探究活动，有利于培养学生的创造能力，这是培养人才的一项重要内容与目标。其宗旨在于通过主动的探究活动，使学生掌握扎实的基础理论知识，并以此为基础，发动创新思维去解决问题，从而发现和创造新的知识。在此教学过程中，要重视教师的主导作用，使教师成为学生知识建构过程的设计者、引导者、组织者、问题解决的协助者。教师适当地引导，使学生进行独立探索学习，培养学生的创新精神和实践能力。

现代信息技术与教学整合在我国的教育改革中是一个重要的转折点。他们的整合不仅为高等数学的教学提供了新思路和新手段，而且从反方向也促进了信息技术的发展，强化了计算机的应用，培养了学生的创造性思维，提高了教师的教学水平，达到事半功倍的效果。文中介绍的三种教学模式是现在多媒体教学中比较常见的模式，在教学中不会单一地运用某一种教学模式，而是需要多种模式相结合才能达到好的效果。在将来的研究和教学过程中，还会有更好更适合的教学模式需要教师去积累和探讨。总之，无论采取哪种教学模式，真正的目的是达到构建学生对数学的认知，帮助学生从本质上理解数学，培养学生的积极性和创造性，为社会培养新型的优秀人才。

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