基于信息技術的高等數學實驗教學模式研究①

朱風玲 郭磊 陳勇

摘 ? 要：一直以來，數學便在人類文明中發揮著重要作用，其直接推動了人類文明的發展進程?，F如今，數學已經成為教育領域中的一門必修學科，隨著人們對數學研究的不斷深入，數學也產生了許多分支，如基礎數學、數論、計算幾何學、高等數學等，其中尤以高等數學在我國數學史中占據著重要地位?，F代化信息技術的發展，為教育領域帶來了新一輪的改革，由于高等數學較為抽象且難以理解，將信息技術應用于高等數學中勢在必行，但在此過程中也有許多值得人們思考的問題。鑒于此，本文對基于信息技術的高等數學實驗教學模式進行深入的研究。

關鍵詞：信息技術 ?高等數學 ?實驗教學模式

中圖分類號：TH45 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）09（a）-0226-02

1 ?信息技術整合于高等數學課程中的相關理論依據

1.1 整合意義

信息時代的來臨，促使現代化信息技術與高等數學之間的逐漸融合，在教育領域中，信息技術在高等數學教學中發揮著重要輔助作用，但人們更加重視的是將信息技術融入到高等數學的教學過程當中去，以此實現對新型教學模式的有效構建。在新型教學模式中，不僅能夠使各類資源得到更加有效的共享，而且在信息獲取和情境創設等方面也變得更為容易。并且，教師在教學過程中所發揮的引導作用，也將進一步激發學生在學習過程中的主觀能動性。此外，這種新型教學模式還能使學生的實踐能力得到更加有效的培養，并充分發揮學生的創新精神，使學生能夠在高等數學課程教學活動中積極主動的參與，從而使其自身的數學素養與學習能力得到進一步的提升。

1.2 構建理論

信息技術和高等數學之間的逐步融合，也會促使高等數學在理論知識上發生變化，進而構建出相應的學習理論。兩者之間的相互整合，使高等數學中的學習理論成為基礎，人們可以更加積極地探索高等數學在邏輯上所具有的關聯性以及相應的傳播理論。構建主義學習理論是近些年來在高等數學教學過程中最新提出的一種理論，該理論重視對原有的知識結構進行重構與完善，其將學生作為整個教學過程中的核心，學生在學習中也將具備更加積極、主動的學習認知態度，從而使學生進一步凸顯出其所具有的主體地位，使高等數學學習中遇到的問題得到更加積極、有效的解決。

2 ?基于信息技術的高等數學實驗教學模式研究

2.1 任務驅動法

信息技術在逐步與高等數學進行整合的過程中，可通過任務驅動法來加速整合過程。對于任務驅動法來說，其是以建構主義理論為基礎而形成的一種教學方法，任務驅動法將任務作為驅動，通過在學習過程中設置相應的實際問題和實踐任務，使學生在學習時能夠以解決這些實際問題或完成實踐任務為目標，以此更好的激發學生的學習興趣，增強其學習動機，進而使學生在學習過程中能夠帶著問題和任務來有目標的進行學習。在應用該方法時，教師需要充分發揮引導作用，以此充分體現出學生在學習過程中所具有的自主權利。此外，在任務驅動教學時，教師還要結合高等數學中的主題，將教學內容進行有機結合，以此系統性的分解任務，然后組織學生按照小組的形式來相互協作，以此探索出問題的解決方法。學生在學習過程中，由于其具有明確的目的性，這使其在不斷的探索過程中能夠發現更多的方法和技巧，從而在充分體現出學生的學習主體地位的同時，也使課堂教學成效得到了顯著提高。

2.2 整合原則

在信息時代下，信息技術和高等數學教學之間的逐步整合，要想充分發揮信息技術的作用及價值，就必須要遵循相應的整合原則。首先，教師需要深入分析高等數學的學科特點，并結合教學過程中存在的重難點，以此選擇正確的信息化技術來進行解決。其次，教師應對信息技術有一個充分的認知，不應將其簡單的當作一種輔助工具，還要在應用信息技術的過程中，嘗試對教學過程及內容進行創新與改進。最后，教師需要充分發揮信息技術的作用，加強師生間的溝通，協調好師生間的關系，使學生能夠積極主動的參與到課堂活動中，以此凸顯其學習主體地位。

2.3 實驗教學模式的應用

一直以來，教師在高等數學教學中的角色都是充滿權威性的，學生只能被動式的接受教師的講解與知識灌輸，而這種教學模式也扼殺了學生的學習主動性和創新性，其教學成效也可想而知。而信息技術的應用，使師生間能夠以平等的地位來共同學習，并且還可利用信息技術來對原本較為復雜、抽象的數學知識進行生動、形象的展示。例如，在講解函數極限性質時，通過信息技術，可對函數所具有的極限性質特點進行形象的描述，進而使學生能夠對函數極限性質有一個更加深入的理解。除此之外，利用教學實驗課，還能使學生通過數學試驗來進行主動的探索，進而激發學生的求知欲望，并在實驗過程中鍛煉其實踐操作能力、推力能力與觀察能力。

3 ?基于信息技術的高等數學實驗教學模式實現

3.1 網絡實驗教學平臺

基于信息技術的高等數學實驗教學模式，需要高校建立相應的網絡平臺，以此落實高等數學的實驗教學，在網絡平臺中需要包含多個內容，如個人資源、課程列表、日程安排、教學博課等，在該平臺中，教師可根據教學所需來進行相應的編緝與操作，例如對材料進行增加和刪除等，而學生則可在該平臺中進行作業提交與在線學習。此外教師還可編寫調查問卷來對學生的學習情況進行掌握，并了解學生的需求反饋。

3.2 教學情景設計

通過網絡實驗教學平臺的建立，并配置含有豐富資源的高等數學教學資源庫，可設計出不同的教學情景，例如教師可利用3D Maxs、Authorware等軟件來制作高等數學的實驗教學課件，并利用動畫、視頻等方式將其展現出來。此外，教師還可通過信息技術來仿真與模擬現實世界中的各種物體，并形象化的描繪出具體的空間圖形，進而幫助學生更加直觀、深入的推理各種公式和定理。

3.3 高等數學實驗能力培養

在信息技術的應用下，教師可利用網絡實驗教學平臺來高效的共享各種教學資源，同時還可利用這些教學資源來設計對應的學習任務，從而使學生在完成學習任務的同時，提高其自身的數學實驗能力。在網絡實驗教學平臺中還擁有許多學習工具，學生在學習高等數學時，可利用這些工具來進行相應的實驗，從而使學生能夠隨時隨地的進行自主學習。并且，學生還可通過平臺來獲得其他同學的幫助，從而實現探究式學習與協作式學習。例如，在對微分方程及矩陣進行求解時，學生可利用計算機來實現研究性學習。

4 ?結語

綜上所述，信息技術的快速發展，使其在教育領域中得以不斷滲透。在高等數學實驗教學中，通過信息技術的運用，可使高等數學教學中的相關重難點得到有效解決，進而使高等數學的教學效果得到了顯著改善。與此同時，信息技術還使高等數學的教學內容變得更加豐富，并進一步營造了積極、輕松的教學氛圍，為高等數學教學質量的提高提供了強大的技術保障。

參考文獻

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