高职院校数学与信息技术整合教学的再思考
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作者: 刘 娟
摘 要: 数学与信息技术整合的问题备受关注,信息技术与高职教育数学课程整合,就是通过高职教育数学课把信息技术与高职教育数学教学有机地结合起来,将信息技术与高职教育数学课的教与学融为一体,将技术作为一种工具,提高教与学的效率,使数学教学融入了现代的教育思想观念与教育艺术,使数学教学真正实现改革。本文就从三个方面介绍了如何有效开展高职的数学与信息技术的整合。
关键词: 高职院校 数学与信息技术整合教学 数学建模
一、数学与信息技术的整合教学
数学是研究现实世界数量关系和空间形式的科学,它在产生和发展的历史长河中,一直是和各种各样的应用问题紧密相关的。培养学生应用数学的意识和能力已经成为数学教学的一个重要方面。而现代信息技术的发展一方面为数学教育的普及与传播提供了得天独厚的土壤,另一方面也对数学教育的价值、目标、内容,以及学与教的方式产生了重大的影响。数学课程改革要反映信息技术所引发的变革,就必须在数学课程理念、数学课程的设计与实施中与信息技术进行整合。
二、如何开展数学与信息技术整合的教学
1.适当利用信息技术即多媒体技术进行数学教学。
(1)通过信息技术的介入,达到数学教学各要素的丰富和谐,使信息技术融入教学过程之中,通过改变教与学的方式,改变信息资源与传播渠道等实现数学教学的突破与发展。
例如:在平面几何中讲解三角形全等有关知识时,教师可制作一个课件,使满足全等条件的两个或几个不同色彩三角形在鼠标的控制下,通过旋转、平移、重叠、闪烁等系列动画模拟过程,形象生动地描述图形全等内涵,便于学生切实理解。又如:在讲述立体几何中的对各种柱体、锥体、台体、球体认识和面积、体积计算公式推出时,就可以利用空间图形的分、合、转、并、移、裁、展等多种形式的动画,再结合有关必要的解说和优美音乐,使学生身临其境,产生立体效应,同时通过启发性提问,引导学生积极开展思维,自我挖掘各图形间的内在联系和有关计算公式的推出。动画模拟不但能彻底改变传统教学中的凭空想象、似有非有、难以理解之苦,而且能充分激发学生学习的能动主观性,化被动为主动,产生很好的教学效果。
(2)借助于计算机,一些现代数学的内容能够及时地渗透到中学数学内容体系之中,如分形、混浊问题、孤立子等非线性知识进入学生课堂。这样才有可能把原先一些费劲的烦琐计算问题简化下来,使学生有更多的时间考虑如何探索获取更多的知识,使得有更多的内容以方便的形式介入学生的学习过程中,真正实现数学内容的弹性化、学生发展空间的扩大化;使学生有机会接触一些有重要价值的数学知识,如高中数学中设计逻辑框图让计算机去执行、用计算机符号系统表示数学内容、用计算机语言表达数学命题、用程序和算法表示数学过程,如“IF…THEN…”这样的语句可以在数学课程中出现等。
(3)计算机的使用,还可以加强学生对于数学问题来源的思考,从而引导其自主地学习数学。例如,在讲解高等数学中的微积分时,教师可以引入物理内容,启发学生思考,并且对于牛顿的介绍,也可以促使学生进一步的去探究数学中的其他问题。
2.进行数学的实际效用检验,在信息技术中检验数学的作用。
不少学生问:学习数学有什么用?数学无非就是一些计算和理论之类的,有什么用啊?这时候我们要告诉他们:数学是基础,必须学好。但是如何来体现这一点呢?这就要求我们要改变数学教学模式,不能单一地通过讲授来教授数学,要实现数学与信息技术的整合,就应该在数学课程中开展数学建模。
数学建模是联系数学与实际问题的桥梁,是数学科学技术转化的主要途径,国内外越来越多的大学正在进行数学建模课程的教学和参加开放性的数学建模竞赛。现在许多院校正在将数学建模与教学改革相结合,努力探索更有效的数学建模教学法和培养面向21世纪的人才的新思路。
数学建模以学生为主,教师要利用一些事先设计好的问题启发、引导学生主动地查阅文献资料和学习新知识,鼓励学生积极开展讨论和辩论,培养学生主动探索、努力进取的学风,教学过程的重点是增强他们的数学素质和创新能力,提高他们的数学素质,强调的是获取新知识的能力,是解决问题的过程,而不是知识与结果。
接受参加数学建模竞赛赛前培训的学生大都需要学习诸如数理统计、最优化、图论、微分方程、计算方法、神经网络、层次分析法、模糊数学、数学软件包的使用等“短课程”(或讲座),主要靠自学。教师应充分调动学生的积极性,充分发挥学生的潜能,在培训中广泛地采用的讨论班方式,让学生自己报告、讨论、辩论,竞赛中使用计算机等软件,如Matlab,Mapple等软件。
学生掌握了这些,我们就可以在学习了《线性规划》之后,给学生留下题目,让他们尽量用简单的方法去解决一些实际问题,这就给了他们不同的选择:可以直接利用手算(麻烦),也可以结合数学软件,编程来简化问题。
信息技术提供了理解、探索数学的平台,使得数学走向生活,走向现实,更加情境化,使得数学教学更加生动活泼,真正从书本中、课堂上、考试中走出来。利用技术之间的交互作用,创设逼真的数学学习情境,用录像、影碟,以及计算机软件的方式呈现数学问题,使得数学材料更具有活动性、可视性和空间立体感,而且易于与其他学科相结合,进而使学生深刻体会数学的作用与价值,感悟数学的真谛,真正经历数学化的过程,共事学习收获,从中真切地感受数学的优美、力量、统一性。
参考文献:
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[4]Richard S Palais.数学可视化:以数学的探索平台为目标[J].数学译林,2000,(4).
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