信息化環(huán)境下的高職數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

信息化環(huán)境下的高職數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)信息化環(huán)境下的高職數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

[作者簡介]張莉〔1982-〕，女，吉林遼源人，北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院根底部，講師，碩士，研究方向?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)及數(shù)學(xué)教育?！脖本?00042〕

[課題工程]本文系北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2022年教育教學(xué)研究與改革工程“?數(shù)學(xué)》課程信息化教學(xué)設(shè)計(jì)〞的研究成果之一。〔工程編號：BGZY2022JYJGXM38〕

[中圖分類號]G712[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1004-3985〔2022〕30-0119-02

一、引言

信息技術(shù)的創(chuàng)新與迅速開展正在推動人類從工業(yè)化社會向信息社會轉(zhuǎn)型，推開工業(yè)化時期形成的主流教育理念、教育目標(biāo)、教育模式、教育結(jié)構(gòu)、教育管理、教育伎倆、師生關(guān)系、學(xué)習(xí)理論等方面的深刻變革。不斷推陳出新的技術(shù)伎倆，正在改變著傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)與教學(xué)的理論、師生關(guān)系、教學(xué)與學(xué)習(xí)的時空界限、活動方式和管理機(jī)制，成為推動新一輪教育教學(xué)改革的強(qiáng)大動力。

中國職業(yè)教育亦是如此，為求得更優(yōu)的教學(xué)效果，在先進(jìn)職業(yè)教育理念的指導(dǎo)下，作為公共根底課的數(shù)學(xué)課程也在不斷探索，提出如何更有效地利用現(xiàn)有各種教學(xué)資源，將傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)模式相融合，構(gòu)建“三元一體化〞的高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式。目前高職數(shù)學(xué)在課程設(shè)計(jì)上還較多地沿用傳統(tǒng)思想，存在較多的實(shí)際問題。所以應(yīng)根據(jù)高職數(shù)學(xué)課程目標(biāo)，在學(xué)生認(rèn)知能力及已有經(jīng)驗(yàn)知識的根底上，改變傳統(tǒng)單一的教學(xué)方式，為學(xué)生提供充沛教學(xué)實(shí)踐活動和交流拓展的空間，使學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)相關(guān)知識，掌握解決問題技巧。

二、目前高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.生源知識水平的差別造成教學(xué)設(shè)計(jì)上的分層難。當(dāng)前，高職院校大局部學(xué)生從入學(xué)開始就表現(xiàn)出對專業(yè)課程的極大興趣，而對一些根底課那么很難產(chǎn)生恒久的學(xué)習(xí)動力。由于一些學(xué)生在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中已經(jīng)出現(xiàn)厭煩情緒，因此這局部學(xué)生學(xué)習(xí)根底稍差，學(xué)習(xí)興趣不高。所以在常規(guī)教學(xué)中，更有效地實(shí)施分層教學(xué)就變得很重要，但學(xué)生水平的差別又給分層帶來很多困難。

2.信息化教學(xué)設(shè)計(jì)單一，不足統(tǒng)一的設(shè)計(jì)模式。高職數(shù)學(xué)是面向全校各專業(yè)的公共根底課，所教學(xué)生的專業(yè)不同，所需要的數(shù)學(xué)知識也會有不同程度的差別。而目前在教學(xué)中僅僅應(yīng)用多媒體課件對固有的實(shí)例進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，其他理論知識的講解及相關(guān)特色實(shí)例的資源挖掘還很少，不足針對不同專業(yè)的信息化設(shè)計(jì)，不足實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3.不足有力的信息化教學(xué)平臺及實(shí)踐教學(xué)場地。多年來，很多高職院校不斷加強(qiáng)信息化平臺的搭建，但大局部都是針對專業(yè)課程，而對根底課程，尤其是數(shù)學(xué)課程，搭建信息化教學(xué)平臺的成功經(jīng)驗(yàn)很少。因?yàn)閿?shù)學(xué)本身特點(diǎn)似乎與信息化結(jié)合得很少，并且數(shù)學(xué)與專業(yè)的結(jié)合還有一定難度，所以信息化教學(xué)平臺建立往往敷衍了事，沒有帶來實(shí)質(zhì)效果。

以上現(xiàn)狀分析說明，目前高職數(shù)學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)不能從基本上滿足學(xué)生生涯成長的需求，因此，基于信息化的高職數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)代表著今后改革和開展的方向。

三、創(chuàng)立“三元一體化〞的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)理念

“三元一體化〞是指教師的導(dǎo)、學(xué)生的學(xué)、教學(xué)資源的活用三者的有機(jī)融合。高職院校教學(xué)中，教師要做的不是單純地教，而是有方向性地導(dǎo)，用教師積累的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的教學(xué)辦法引導(dǎo)學(xué)生如何去學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的主動性和主體性；學(xué)生那么在教師的引導(dǎo)下，主動探究所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，積極參與進(jìn)來，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的趣味性和內(nèi)容的實(shí)用性；而貫通于教師和學(xué)生的導(dǎo)與學(xué)中最重要的就是教學(xué)資源，如何將資源整合、優(yōu)化活用就成為提升教學(xué)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(jī)融合的根底，因?yàn)槎紡?qiáng)調(diào)以“學(xué)生〞需求為中心，以對人的關(guān)注、實(shí)現(xiàn)人的全面開展作為終極價值；同時三者之間從本質(zhì)上講是開放的，即在教學(xué)過程中都存在一個不斷吸收、不斷調(diào)整、不斷充實(shí)的過程，而且在導(dǎo)學(xué)過程中肯定要受到教學(xué)資源的影響。因此，只有三者之間互相滲透才能培養(yǎng)出綜合能力強(qiáng)的學(xué)生。

四、基于信息化環(huán)境的高職數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

1.基于高職數(shù)學(xué)的課程要求，適應(yīng)信息化開展的需求，重構(gòu)信息化下的數(shù)學(xué)教學(xué)課程內(nèi)容。高職數(shù)學(xué)教學(xué)通過大量的調(diào)研，針對各專業(yè)分析目前數(shù)學(xué)課程的作用，改變傳統(tǒng)觀念，樹立新觀念，夯實(shí)根底，豐盛內(nèi)容。夯實(shí)根底就是要立足現(xiàn)實(shí)，著眼未來，把相對成熟、穩(wěn)定的、易于學(xué)生接受的數(shù)學(xué)知識充實(shí)到教材中，并給予其相應(yīng)的位置；將簡單易懂的數(shù)學(xué)知識通過信息化的展現(xiàn)形式與實(shí)際問題結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用理論知識的目標(biāo)。豐盛內(nèi)容就是將一些新的數(shù)學(xué)理念及辦法，或是實(shí)際中應(yīng)用較多的數(shù)學(xué)知識滲透到數(shù)學(xué)教材中，將不常用的、煩瑣的理論推理刪除，依靠數(shù)學(xué)的相關(guān)軟件來解決數(shù)學(xué)的實(shí)際問題。

以高職院校所用的?應(yīng)用數(shù)學(xué)根底》為例，在教材內(nèi)容上可做下列調(diào)整：〔1〕注重初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的知識銜接。在初等數(shù)學(xué)內(nèi)容編寫上要以圖表等復(fù)習(xí)的形式對內(nèi)容進(jìn)行回憶，并結(jié)合高等數(shù)學(xué)進(jìn)行增補(bǔ)和刪減?！?〕在理論講解時，要借助幾何畫板、數(shù)學(xué)相關(guān)軟件、物理意義及實(shí)際背景進(jìn)行解釋表明，變抽象為直觀，變復(fù)雜為簡單?！?〕在各局部章節(jié)安頓中要考慮與各專業(yè)相結(jié)合，盡可能選取與某專業(yè)相結(jié)合的案例，淺顯易懂，適于學(xué)生接受?！?〕在每章可充實(shí)和強(qiáng)化數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)建模的相關(guān)內(nèi)容，以實(shí)例表明，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識。

2.基于多元化的信息化資源，創(chuàng)立“2+1〞教學(xué)模式。在實(shí)際教學(xué)中，考慮數(shù)學(xué)內(nèi)容的邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性，同時遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，我們對現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化，整合各種教學(xué)資源，更好地利用信息化平臺。具體思路如下：把高職數(shù)學(xué)課程分為“2+1〞模式，即根底教學(xué)、應(yīng)用教學(xué)、拓展教學(xué)。根底教學(xué)是將每章所需理論知識局部進(jìn)行整理，保證滿足各專業(yè)對數(shù)學(xué)的根本要求。教師在講解上可利用多媒體課件、幾何畫板等相關(guān)資源形象地輔助講解。應(yīng)用教學(xué)是指針對所學(xué)的根底內(nèi)容，提出該如何應(yīng)用以及所波及的數(shù)學(xué)實(shí)例及簡單應(yīng)用案例，并利用根本數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)工程輔助計(jì)算演練?？梢赃m當(dāng)與專業(yè)教師進(jìn)行探討，針對不同專業(yè)的特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)實(shí)例。拓展教學(xué)是針對學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的并且有意繼續(xù)向上深造的學(xué)生。這一局部在根本數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的根底上，結(jié)合專業(yè)需求以及社會需求，擴(kuò)充一些現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想及信息化伎倆，使學(xué)生能夠增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣，了解信息化的工具及開展趨勢，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。在此模式中，針對每個教學(xué)局部指定相應(yīng)的大綱及要求，實(shí)現(xiàn)“一帶三〞的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，以適應(yīng)各層學(xué)生。3.充沛融合信息化資源，改革教學(xué)辦法和伎倆。第一，將灌輸式教學(xué)轉(zhuǎn)化為啟發(fā)式教學(xué)。良好的課堂教學(xué)氣氛可以促使學(xué)生積極思考，主動思考，真正提升教學(xué)效果。在教學(xué)中，將傳統(tǒng)教學(xué)中習(xí)慣的灌輸式教學(xué)辦法調(diào)整為啟發(fā)式教學(xué)法，即采用案例驅(qū)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(xué)生對已學(xué)知識的掌握程度，又能順其自然導(dǎo)入新內(nèi)容。同時，輔以幾何畫板等相關(guān)軟件進(jìn)行講解演示，給學(xué)生以動態(tài)直觀的感受，并通過網(wǎng)絡(luò)課程平臺讓學(xué)生自主操作練習(xí)，加深對理論知識的理解。

一個適合的案例，一組科學(xué)、合理、有效的問題設(shè)置，能充沛體現(xiàn)先易后難、循序漸進(jìn)、承上啟下、溫故求新的原那么。這種辦法如應(yīng)用得法，那么既能幫忙學(xué)生復(fù)習(xí)和穩(wěn)固已學(xué)知識，又能開啟學(xué)生智慧大門，從而引導(dǎo)學(xué)生去探求新知，尋找解決新問題的辦法和途徑。

第二，適當(dāng)應(yīng)用教學(xué)軟件，構(gòu)建思維提升興趣。多種教學(xué)軟件的出現(xiàn)，使得教師的教學(xué)設(shè)計(jì)多樣化，學(xué)生參與性大大提高。〔1〕思維導(dǎo)圖軟件。為了便于教師和學(xué)生的“導(dǎo)與學(xué)〞，教師可以建立單元內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，以如何解決案例中實(shí)際問題為根底進(jìn)行延展，一方面指出已有的準(zhǔn)備知識；另一方面指出如何解決問題的相關(guān)環(huán)節(jié)，明確要解決問題，就要求解相關(guān)的知識內(nèi)容，步步推進(jìn)，層層滲透，從而進(jìn)一步明確解決過程。〔2〕matlab〔或mathematica〕軟件。在明確要解決的數(shù)學(xué)問題的前提下，學(xué)生利用matlab軟件做出相應(yīng)的仿真圖像及計(jì)算，了解實(shí)際的變化趨勢?！?〕多媒體課件。沿用目前應(yīng)用較多的多媒體課件，針對概念、定理及推理過程，輔助學(xué)生的計(jì)算演練，使得學(xué)生全面掌握計(jì)算的過程及辦法?！?〕課程平臺。利用網(wǎng)絡(luò)課程平臺，可以實(shí)時對數(shù)學(xué)課程所用的相關(guān)資源進(jìn)行整理、分類，并結(jié)合所講內(nèi)容設(shè)計(jì)不同案例，對相關(guān)問題進(jìn)行解答，拓展教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用范圍。〔5〕動畫游戲。教師可設(shè)計(jì)拼圖游戲、選擇類的游戲，寓教于樂，以游戲的形式排除學(xué)生對數(shù)學(xué)的畏難情緒，使學(xué)生整體掌握本次課所學(xué)的計(jì)算辦法及圖形變化。〔6〕數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)或數(shù)學(xué)建模。針對所有學(xué)生的公共數(shù)學(xué)課，設(shè)計(jì)一些根底實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，把抽象概念具體化、直觀化，提高學(xué)生的參與度。

適當(dāng)融入多樣的教學(xué)軟件，讓學(xué)生真正參與進(jìn)課堂教學(xué)中，分工合作，完成不同任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作和自主探究意識，進(jìn)而更加有效地解決問題。

4.應(yīng)用現(xiàn)代教育評價觀，改革考評體系。利用信息化伎倆，將傳統(tǒng)單一的評價形式，變?yōu)榛踊⒍嘣?、動態(tài)化的評價過程?？己酥饕獜闹饔^和客觀兩方面設(shè)計(jì)，評價主要從過程性考核和終結(jié)性考核兩方面展開，不僅考核學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)辦法和學(xué)習(xí)能力，而且還考核學(xué)生的計(jì)算結(jié)果和知識掌握程度。應(yīng)用EXCEL和相關(guān)測評系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行快速、公平、準(zhǔn)確的測評，減少教師工作量。教師將考核內(nèi)容具體設(shè)計(jì)為：〔1〕主觀內(nèi)容包括數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、知識小結(jié)、課后拓展等?！?〕客觀內(nèi)容包括課上練習(xí)、網(wǎng)絡(luò)自測、數(shù)學(xué)公式編輯自測等，并賦予其相應(yīng)的權(quán)重。教師根據(jù)學(xué)生個人電子學(xué)檔中的各項(xiàng)考核成績以及個人累加式圖解了解學(xué)生各方面的學(xué)習(xí)情況，并有針對性地給予指導(dǎo)；同時，教師還可以在教學(xué)管理中統(tǒng)計(jì)班級的累加式圖解，及時做出相應(yīng)調(diào)整。最后，學(xué)生可登錄個人電子學(xué)檔中的個人評價，按照自評、互評兩個方面進(jìn)行組內(nèi)評價，教師對學(xué)生進(jìn)行總評。

多向互評的考評體系，培養(yǎng)了學(xué)生不斷反思、不斷歸納總結(jié)的良好習(xí)慣。通過引入反應(yīng)表、知識小結(jié)等評價形式，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，不僅有助于教師及時做出教學(xué)反應(yīng)，