现代教育技术与大学数学教学

摘 要：现代教育技术与大学数学教学的整合是当前大学数学教学创新的有力生长点。本文从现代教育技术与大学数学教学整合的必要性出发，分析了现代教育技术应用于大学数学教学的优劣势，最后探讨了现代教育技术在大学数学课堂教学、数学建模教学和数学实验教学中的应用。

关键字：教育技术；大学数学；整合

1.引言

以计算机、多媒体和网络技术为代表的现代教育技术的飞速发展，对大学数学教学带来了巨大冲击。将现代教育技术融于大学数学教学，实现二者的有机整合，是21世纪我国大学数学教学发展的一个方向，也是当前大学数学教学创新的有力生长点。

现代信息技术融入数学教育是当前不可抗拒的一股潮流，世界在前进，数学在发展，面对数学发展史上的第四个高峰——应用数学的蓬勃兴起，计算技术已经成为数学建模、数学运算中不可缺少的组成部分，教学手段及教学方法的改革己势在必行。数学课程整合就是新技术融合到数学教学中去，作为新型学习生态环境的有机组成部分，其目的在于促进传统教学方式的根本变革。

在课堂教学形式下，如何整合现代教育技术与大学数学教学，建新型教学模式，具有重要的现实价值。

2.现代教育技术与大学数学教学整合的必要性

数学作为专门科学与自然科学、社会科学并列为基础科学的三大领域。众多的有识之士将能否运用数学观念定量思维作为衡量民族文化素质的一个标志，将提高数学素养作为提高民族文化水平的一个重要途径。事实已证明，高科技的本质是数学技术、科学计算、理论研究和科学实验并列为科学研究的三大支柱。

大学数学是一门基础学科，在培养学生思维能力和分析处理问题能力等方面是其他学科不可替代的。其教学效果的好坏直接影响到后继课程的学习，甚至影响到学生知识结构的完整性和今后的工作和学习。

大学数学教育与高校改革同步发展、提高，不论是数学专业、非专业类的理工数学或是经济、人文类专业的数学课程的设置、教学内容和教学方法的改革、创新，都取得了可喜的结果。但这些成果还远不能满足飞速发展的市场的需要，不能满足人才知识构成、能力结构对基础理论技能的需要。有的教学方法落后，过分强调数学的系统性、严密性，缺乏应有的相互联系、相互渗透，现代教育技术如多媒体、数学软件包等使用太少，这样不仅教学时数有增无减，加重学生负担，也不利于学生综合运用数学知识能力的养成；有的没有真正把现代教育技术与数学课堂教学有机结合，误入了“机器填鸭型”教学；有的仅仅打着“教育现代化”的旗帜，装饰门面，其实质是把原先的板书搬上“银屏”，根本不注重如何恰当地应用现代教育技术来提高数学教育质量。

现代教育技术蕴涵着先进的教育理念，同时为实现新教育观念提供了技术、方法和认知工具，支撑着新型教学模式的建构，大学数学教学改革更是不容忽视。作为高等院校的数学教师，我们应结合大学数学学科特点和教学现状，整合现代教育技术，进一步探索新的行之有效的教学方法来促进教学改革。

3.现代教育技术在大学数学教学中的优劣势分析

3.1优势分析

（1）提供理想的教学环境

现代教育技术为大学数学教学构建了一个多媒体、网络和智能有机结合的交互式、开放性的动态教学环境。教学环境不只局限于学校建筑、课堂、图书馆、实验室、操场以及家庭的学习区域所组成的学习场所，而且包括学习资源、教学模式、教学策略、学习氛围、人际关系等要素，它与教学活动共存共生；教学环境中的情况和条件也在不断发生变化，教学环境不再是静态的，而是动态的。

（2）提供理想的操作平台

现代教育技术集文字、声音、图形、影像、动画等各种信息表现形态于一身，为大学数学教学提供了一个理想的操作平台。1）现代教育技术的扩充功能，使教学内容突破了对教科书和教学辅导书的局限，实现了教学资源的多样化；2）现代教育技术的再现功能，使我们可以对一些抽象的过程、微观的现象进行模拟，对动态的过程、瞬间的现象进行定格分析，使教学内容变得具体生动；3）现代教育技术的虚拟功能，使得教学内容的呈现摆脱了文字平面化叙述方式，学生既可进入微观世界，也可进入宏观领域；4）现代教育技术的集成功能，可以提供多元化的学习情境，产生多样性的外部刺激，有利于学生对知识的获取和保持；5）现代教育技术的超文本功能，能实现教学信息组织表达的最优化，使过去难以实现的教学设计变为现实；6）现代教育技术的交互功能可以实现“人—机”、“人—机—人”之间的双向沟通，实现“人—机”之间的交互学习。

现代教育技术使数学变得更加现实了，使数学模型思想发展到了一个前所未有的水平，它可以把数学家头脑中的“数学试验”变成现实。

（3）构建了一种新型的教学关系

现代教育技术带来了教学关系、师生关系的变革，构建了一种民主、平等、新型的教学关系。教与学的边界变得模糊了，教师与学生的关系变得相对了，学生对老师的敬畏程度大大降低，师生交往更趋于平等和开放，教师成为学生尊敬的长期合作的伙伴、学习讨论的对手、交心的挚友，教师和学生更能获得心理上的共鸣，促进教学相长。

（4）更好地实现了教学的互动与合作

真正的教学应是教育主体（教师）与学习主体（学生）交互作用的过程，教师、学生、教学媒介、教学环境构成了教学的多元关系，强调教学的多元互动，强调师生之间的合作现代教育技术的介入，为教学的多元互动与合作提供了新的可能性。每个人既是信息的接受者，又是信息的输出者，双重身份使教育者和受教育者处于相互启发、相互补充、相互引导的合作关系之中。

（5）有利于学习形式的个性化

现代教育技术的应用有助于学生采取个性化的学习形式。在信息化校园里，教师、课堂、教材等都可以成为变量，学生可根据自己的学力、兴趣和需要选择求教对象，自主确定学习目标，选择学习内容，设计和调整学习进度，进行自我评价，更大限度地体现和满足自己的意愿，这为学生主体性的生长提供了崭新而便捷的途径。

现代教育技术的发展，为我们创造了一个丰富的数学教学与学习资源，而且这些资源都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构形式组织起来的。每一个学生都能从中获取丰富的学习资源，能方便快捷地进行高效学习，学生成为学习的主体，教师成为学生学习的指导者、帮助者、组织者。网络资源突破了书本是知识主要来源的限制，丰富了封闭的、孤立的课堂教学，极大地扩充了教学知识量，使学生的学习不再只是局限于数学课本中的内容。

3.2劣势分析

多媒体技术的优势显而易见，但是对于以大学生为主体的大学数学教学，它也存在弱点，主要是过程呈现不足。大学数学的特点表现在知识的来源，命题证明的推导过程在教学中占有相当重要的位置，但是靠多媒体机械地展示出来绝对达不到预期的教学效果。教师根据对知识的理解和掌握，运用启发和引导，可以把过程脉络清晰地呈现给学生。在此过程中，学生和老师在思维上是同步的，可以把学生的思维调动起来，使其成为思维活动的主动者；如果通过多媒体来完成这一过程的话，学生就是被动的接受者，效果会反而不好。

4.现代教育技术在大学数学教学中的应用

4.1在课堂教学中的应用

现代教育技术可以优化大学数学课堂教学。利用计算机技术改革教学模式是我们用现代教育技术改革传统教学的重中之重.在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，既可以进行个别化教学，又可以进行协作型教学（通过各种协作式教学策略的运用而实现），还可以将“个别化”与“协作型”二者结合起来，所以是一种全新的多媒体教学模式。

将教育技术有机的渗透到数学课堂教学中，最根本的目标就是实现教学最优化。计算机及现代教育技术在教学中的运用可以改善教师的教学方式、提高教学效率、节省教学时间，更可以将教师从繁重的教学活动中解放出来，可以利用更多的时间真正实现学生的全面教育。而计算机—多媒体教育更重要的、更深层的价值不仅在于技能的层面，而且在于促进人的精神意识层面发展.在学生的学习过程中，培养学生的学习目的意识、提高学生学习动机的兴趣热情，激活并训练学生的探索能力。利用现代教育技术对传统教学的优化主要表现为：用“形象”描述“抽象”；演示不易表述清楚的数学定理；对于稍纵即逝的数学演示现象进行慢镜头回放处理；对于大量的数学题材进行串连，围绕同一知识点将问题展开，避免学生头脑杂乱无章，组织一定的教育模式，培养学生的创造性、引发学生的兴趣等。

4.2在数学建模中的应用

随着数学教育改革的深入，出现了以“数学建模实验”为代表的数学教学模式。“数学建模实验”课是在现代教育技术支持下产生并形成的，它把探索和发现看作是教学过程中的重要部分，其特点是：以学生为主体，用数学方法结合计算机（使用数学软件）去解决数学问题，在做数学过程中学习数学。

数学建模实验是一种科研方法。科学家使用数学软件研究数学问题（探索、猜想、求解、验证），解决实际问题（建立数学模型、求数值解、进行计算机模拟）；数学建模实验也是一种学习手段。学习者可以借助计算机（数学软件）绘函数图形，做动态画面，从观察中发现某些现象，从现象中猜测某些性质，对猜测的性质进行证明或反证，对证明的性质进行推广应用，在教师指导下进行数学的发现和学习，获得在传统学习环境中无法获得的知识信息。数学建模实验已逐步成为一个新的极具生命力的数学分支。

4.3在数学实验中的应用

数学实验是计算机技术和数学软件引入教学后出现的新生事物，是数学教学体系、内容和方法改革的一项创造性的尝试。在国家教育部关于“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革”计划中，已把“数学实验”列为高校非数学类专业的数学基础课之一，目前已在全国众多的高校中付诸实施，并取得了明显的效果。

数学实验与数学建模有密切关系。数学建模在解决己有的数学模型时，经常要用到数学实验的方法：而数学实验在寻求具体问题的解答时也要涉及数学模型的建立。两门数学课的目标一致，都是为了培养大学生应用数学的能力。

数学实验课程的开设，在某种意义上讲，是受数学建模课程和数学建模竞赛成果的启发。大学数学的信息量大，综合性地运用数学知识去解决一些非单纯的练习题可以帮助学生学会“数学地思维”，促进数学学习。数学实验要求学生完成实验报告，数学建模要求学习写作科技论文，数学实验教学中介绍多种数学方法，数学建模教学中介绍丰富的建模案例。尽管教学内容和形式有所不同，数学实验和数学建模作为当代数学教育改革的一种现象，它们体现了信息时代大学数学教育的特点：以学生为主体教师为主导，尽可能利用计算机技术对数学问题（包括一些实际应用问题）进行研究和探索，从中得到启示和发现。

数学实验把数学知识、数学建模与计算机应用三者结合起来融为一体，既改变了过去数学教育注重知识传授而忽视应用的不足，又加进了现代内容，使科学计算和演绎推理同样成为数学发展的重要手段。用归纳和实验手段来进行数学教育，开辟了数学教学改革真正的新路。

参考文献

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