信息技术背景下高等数学实验教学模式的构建探索

蒋世辉

摘要：随着科学技术的不断进步与发展，信息技术也不断地被应用于各行各业，尤其是现今正在进行改革的教育行业。因此课程改革和信息技术的融合也成众多界内人士共同关注的首要问题，尤其是在高等数学的课堂上，高等数学作为一门学科，有着抽象难懂的特点，如何将高等数学中比较抽象难懂的理论知识用现今的信息技术表现出来也成了众多科研人员研究的首要问题。

关键词：信息技术；高等数学教学；探索；实验教学

中图分类号：O13-4；G642.4 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）033-000-02

前言

当今社会，多媒体信息技术飞速发展，它渐渐开始与我们的生活息息相关，不仅改变了传统的思维模式和学习方式，而且也改变了我们的生活方式。在这样的背景之下，在高等数学课堂上合理应用信息化技术也开始变得十分重要。高等数学课程有着教学习内容复杂、理论知识抽象、学习难度高等特点。因此，只靠传统的板书授课模式是应对不了学生学习水平参差不齐的现状的。下面，笔者将根据自己以往的教学经验并以某高校高等数学教学课堂为实验对象来分析如何在高等数学课堂上利用信息技术，旨在能够为以后的高等数学教学提供一些教学经验。减轻教师和学生负担。

一、信息技术与高等数学相结合的基础

1.信息技术在高等数学课堂上的可行性

信息技术作为21世纪的主流技术，它最大的特点就是扩展和延伸了人的信息功能，使人类信息的交流和传播在时间和空间上大大缩短。而将信息技术与高等数学相结合，不仅仅是依靠信息技术进行课堂教学，更重要的是在教学过程中营造一种轻松和简单的学习环境，这种学习环境会让学习者有一种身临其境的感觉，减轻学生学习的心理压力，在这种环境下，他们也更容易去获取知识和独立思考。

在高等数学课堂上采用多媒体信息交流技术也更容易发挥学生在课堂上的主体地位，学生学习的积极性会提高。教师作为课堂的引导者，在多媒体信息技术的帮助下，教学压力会 减少很多。如，传统教学模式下，教师在讲一道空间几何问题时，可能要花很多的时间在黑板上作图，这样既浪费时间又显得枯燥，而在多媒体信息技术的帮助下，教师只需要在上课之前做好课件就可以了，这样不仅节约了时间，还丰富了学生的学习内容。

2.构建主义的理论基础

随着科技的发展和时代的进步，高等数学这一学科本身也有着发展要求，以计算机为核心的多媒体信息技术应用到高等数学理论之中有其一定的理论基础和理论依据。建构主义学习理论认为“学习过程同时包含两方面的建构：一方面是对新信息的意义的建构，同时又包含对原有经验的改造和重组。”以这条理论为基础，信息化教学模式以学生为中心，为学习着创设了一个可以互相交流的轻松学习环境，学习内容也变得简单明了，不再像原来那样抽象，这有助于提高学生的学习效率，解决了因学生水平参差不齐而影响教学效果的困难，在这种模式下，每个学习者都可以根据自己以往的经验和在外部接受的信息，在头脑中进行加工整合从而获得新知。

二、信息技术与高等数学相结合的教学方法

1.驱动式教学法的实施及其作用

驱动教学法指的就是以學生为中心，以分配任务为方式的一种教学方法，是一种建立在构建主义基础上的教学方法。该方法认为完成任务的学习方式是维持学生学习动力的主要原因，因此学生的学习活动应该与教师布置的学习任务相结合。

教师在布置完任务之后，应该引导学生进行反思并且鼓励学生说出自己的想法和解题思路。如，教师在教学之前，应该先将自己要将的内容分配成几个部分，将这些部分设计成几个小的任务分配给学生，学生在解决问题的同时也获得了新知和解题技巧，这个过程也使得原有的师生模式得以转换，学生成为了课堂主体，有助于充分发挥学生的主观能动性。

2.高等数学与信息技术相结合所需遵循的原则

首先，教师应该认真分析高等数学的学科特点在结合所教学生的实际情况合理应用多媒体信息技术教学。如果学生学习水平较低的话，教师可以多设计一些教学环节来让学生充分理解理论知识，反之，则可以减少对理论知识介绍和分析，多设计一些能够提升学生能力和水平的教学环节。

其次，教师应该对多媒体信息技术保持正确的态度，多媒体信息技术作为教师授课的一种教学手段，还不能够完全取代传统的教学模式，教师应在授课的过程中不断改进加以完善。如，有的教师在上课时，可能过分依赖多媒体信息技术带来的便利而忽略了自己主要的教学内容，整节课在设计上就显得舍本逐末，没有意义。

最后，教师应该处理好在多媒体教学模式下的师生关系，努力转化传统的师生地位，让学生成为真正的课堂主体，而自己则作为课堂的辅助和引导。让学生真正地感受到他们才是学习的主人而不是学习的奴隶。教师作为知识的传播者讲解的时候要注重语言的通俗性，切勿使用过于高深的语言给学生分析理论知识。利用多媒体教学时应结合自身经验尝试鼓励学生利用多媒体设备来讲解问题，这样会使学生扩大知识面，缩短师生之间的差距，同时也提升了学生的自信心，增强了学生的语言表达能力。

3.在高等数学课堂上对信息技术的应用

多媒体信息技术与高等数学课程相结合是在信息技术的支持下才得以完成和实施的。这种结合很好的将学生的主体性和教师的辅助性结合起来，提高了学生的综合素质和学习效率。

学生在这种模式下学习，既能很好的掌握难懂抽象的知识，又能够增强自己独立思考的能力。教师在明自己的教学目标的同时，还应该创新教学方法和教学手段。如，可以在讲课之前，利用多媒体设备给学生放映一段相关数学家的视频，吸引学生学习兴趣。还可以在上课之前给学生布置一道趣味数学题，提高学生学习的积极性等等。

在教学过程中，一定要充分利用多媒体信息技术充分展示一节课的教学重难点，多设计一些相关的教学环节，丰富教学内容，扩充学生的知识量，提高学生的综合素质，培养学生独立思考的能力。

三、信息技术与高等数学课堂相结合的实验

1.实验对象的选择及确认

本文的研究对象为某高校应用数学专业的学生，从该专业的学生中随机抽取了一百人平均分成A、B两组，两组学生的学习内容和授课的教师是相同的。A组采取的是传统模式教学，B组进行了信息技术和高等数学课堂相结合的实验教学。这样做的目的是为了保障实验结果的真实性和科研性，对比分析传统教学模式与新模式教学对比的实验结果，为研究新模式教学提供了有利的保障。

2.研究方法的选择和研究结果的调查

在整个教学实践的过程中，我们采用了选用教育实验的研究方法，利用问卷调查和课堂测试等方法收集数据并将其进行分析采用信息技术的高等数学课堂的实验教学模式的实际应用效果。在实践过程中，选用教育实验的研究方法，在等组实验的基础上，利用阶段测试和问卷调查等手段，收集等组实验的数据并进行对比，以分析采用基于信息技术的高等数学实验教学模式教学的实际效果。

调查结果显示，B组百分之七十的学生更喜欢这样的创新教学模式，因为他们认为在这种模式下教师所讲的内容更容易理解，百分百分之二十五的学生持中立态度，他们认为这种教学模式比较有趣，另外百分之五的学生不喜欢这样的教学模式。

为了更好地了解多媒体信息技术与高等数学课堂整合的效果，我们还对他们进行了课堂测试来检测其对所学的新内容的接受程度。

测试结果表明，A组百分之五十的学生成绩是合格的，优秀率只有百分之三十五，而B组学生百分之八十的学生的成绩是合格的，优秀率高达百分之六十。

根据以上的调查报告和测试结果，我们可以看到，相对于传统的教学模式，学生更喜换信息技术和高等数学课堂相结合这样的教学模式，并且在这种模式下，学生更容易接受新知。

四、结语

综上所述，我们可以看到，信息技术在高等数学课堂上的应用是十分必要的，这种应用改变了传统教学模式给学生和教师带来的困难，调动了学生学习的热情也减轻了教师授课的压力。通过信息技术与高等数学课程相结合的实验课的效果是十分显著的，一改传统的教学方式，化解了高等数学抽象难懂枯燥乏味等的特點，课堂教学内容也变得丰富多彩，增添了许多趣味，提高了学生的学习效率，加强了学生的团队协作意识和独立思考能力，学生在分析问题的同时也能锻炼自己的语言表达能力，为学生日后对其他学科的学习也有一定的帮助。

参考文献：

[1]黄宽娜.信息技术与高等数学课程整合的实践研究[D].西南大学，2009.

[2]戴锡莹.基于TPMK的数学教师教育技术知识构建研究[D].东北师范大学，2014.

[3]黄宽娜，刘徽，李木华.基于信息技术的高等数学实验教学模式研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2011，2：210-215.

[4]陆显琛.数学实验教学模式的理论与实证研究[D].广西师范大学，2004.

[5]李红.中学数学实验探究教学模式的研究与实践[D].山东师范大学，2005.