基于E-LearningMaterial支持的数学史应用于高等数学课程中的教学设计

来源:用户上传      作者:

　　摘要：数学史在高职高等数学教学中发挥着积极的作用，但在传统课堂模式下，这种作用得不到有效发挥。本文基于E-Learning Material的学习支持系统，将数学史应用于混合式课堂教学中。它不仅解决了数学史过多占用教学时间的问题，还解决了传统课堂中引入数学史模式单一的问题。
　　关键词：E-Learning Material;数学史;定积分的概念
　　中图分类号：G712     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）21-0201-02
　　 一、构建引入数学史的高等数学课程E-Learning Material
　　杨彦军等学者将各种形式的E-Learning Material归为三大类：独立学习资源（如多媒体课件、网页、案例等）、系统化学习资源（如专题学习网站、网络课程、多媒体光盘等）和学习资源系统（如网站群、资源库、案例库等）[1]。目前，将数学史应用于数学教学的大多是独立学习资源，如PPT课件、视频资料等。与传统教学相比较，它依然过多地占用教学时间且缺乏交互性，教学效果提升不明显。
　　构建学习资源系统的E-Learning Material特别适合本课程，尤其是充分发挥数学史的优势。这一系统注重学生的主体作用，学生利用这一系统，很方便地获得学习资源。通过系统设计环节，学生的学习主动性不断获得激发，从而形成良好的学习环境。
　　这一系统主要用于临汾职业技术学院计算机系学生的《高等数学》课程，包含四个部分，分别是课程、资源、测试、交互，每部分进一步细分为子部分。
　　1.课程。课程模块与教材的每个章节相匹配，分为三个子模块，分别是课程背景、课程目标、课程重难点。课程背景用来发布与章节相关的数学史内容，简要介绍这一章节的由来、意义、环境、状态和前人的研究结果，方便学生有目的地查阅相关资料，提升学生学习的主动性和兴趣。课程目标用来发布所要学习章节需要达到的具体目标和意图;课程重难点用于发布章节中学生必须掌握的基础知识、基本技能和不易理解的知识及不易掌握的技巧;课程任务围绕章节内容和课程重难点来设置，用于发布学生在课前阶段所要掌握的知识点。
　　2.资源。资源模块包括教学资源、数学资源两个子模块。其中，教学资源包括微课视频、教学课件。微课视频是对各章节知识点的讲解，教学课件主要采用PPT的形式对章节内容进行动态展示。这两个子模块方便学生自学时把握和回看各知识点以及重难点。数学资源包括数学图书、影视资料、数学网站三个子模块。数学图书资源是应用数学史的核心，通过与学校图书馆相关联，可以很便利地使学生借阅到所需查找的图书。影视资料和数学网站主要为学生提供一些数学方面的电影、记录片、数学网站和论坛，用来培养学生学习数学的兴趣，开拓视野。
　　3.测试。测试模块包括章节测试、扩展练习。章节测试是学生必须完成的基础练习，用于测试学生对基础知识的掌握程度。扩展练习主要是一些思考题，需要学生使用数学资源查阅相关数学资料，进一步提升对数学内容的认知深度，培养学生的数学思维能力和学习习惯。
　　4.交互。交互模块分为留言簿、交流台两个子模块。留言簿、交流台是解决师生面对面交流的主要手段。留言簿、交流台的使用，可以极大地缓解课堂时间短的难题，使学生利用课下时间与同学、教师进行适时的交流，打破时空的束缚，从而及时解决学生遇到的問题，缓解学生压力。
　　二、教学设计思路
　　教学设计中，我们采用“学习系统+传统教学”的混合式学习模式。之所以不放弃传统教学，是由学情决定的。高职院校的学情基础普遍薄弱，学生的思维虽然活跃，但主观能动性差，且对数学有天然的敌视;再加上学生数学基础知识不牢固，水平参差不齐，更多依赖教师的课堂讲解，自学能力差。此外，不放弃传统教学，一个主要原因是它有着悠久的历史，教师的引导和点拨无法取而代之。因此，为了取得良好的教学效果，要将这两种模式交叉应用，各取所长。
　　三、《定积分的概念》的教学设计
　　构建主义认为，知识不应该是教师直接传授给学生，而是学生在一定的环境下，通过协作、讨论、必要学习资料的使用等有意义的构建方式而获得。因此，《定积分的概念》的教学设计，以构建主义教学理论为基础，并遵循“学生为主体，教师为主导”的设计原则。
　　（一）课前阶段的教学设计
　　首先，将学生分为五个学习小组，每个人按照学号登录高等数学教学系统，查看课程模块发布的课程背景、课程目标、课程重难点以及课程任务。课程背景简要介绍定积分的发展史;课程目标发布学生所要掌握的本章节内容，包括理解定积分的概念、几何意义及性质，会用定积分的几何意义计算简单的定积分问题;课程重点是定积分的基本思想和定积分的概念形成过程，课程难点是对定积分概念的理解;课程任务包含两个任务清单，设为任务清单甲、任务清单乙。（见表1）。
　　在教学资源中，分别为本章节的三个知识点配备了微课视频、教学课件，学生可反复观看，加深理解，完成课程任务清单甲。在数学资源中，查阅相关数学资料，讨论任务清单乙的问题。
　　（二）课中阶段的教学设计
　　提高学习效率的关键在于，如何通过课上活动设计完成知识内化的最大化[4]。所以，这一章节的课堂教学活动主要包括以下过程：
　　1.学生汇报。首先给各小组5分钟汇总课程任务，然后小组代表对课程任务清单甲中的问题进行汇报，在汇报过程中，其他学生进行补充。
　　2.教师答疑。根据学生汇报情况，教师对出现的问题进行点评、精讲，使学生回顾自主学习过程中出现的问题，找出问题产生的原因。
　　3.课堂练习。课堂练习主要是通过几个练习题，检查学生对知识的掌握情况。例如，通过计算定积分
　　4.讨论总结。在教师的带领下，和同学一同梳理本节知识并对本节内容进行小结。最后，对任务清单乙的问题进行讨论，教师引导学生积极发言，活跃学生思维，让学生充分体会到自主学习的乐趣和课前学习的重要性。
　　（三）课后阶段的教学设计
　　课堂教学活动结束后，学生可继续使用高等数学学习系统，反复利用资源模块，巩固本章节的知识内容。同时，要在测试模块中完成章节测试，学有余力的学生还可继续完成扩展练习的内容。在互动模块中，学生可与同学、教师一同交流探讨，教师可以为学生答疑解惑，学生也可以对系统进行评价建议，方便教师改进系统，共同提升教学效果。
　　四、总结
　　引入数学史的高等数学课程E-Learning Material，使数学不再是抽象孤立的概念，而是有血有肉的整体;使数学不再是知识的灌输，而是知识的自主探究。学生经过一个学期的学习，在学习态度、学习方法、学习兴趣上都出现了明显变化，在数学知识的深度与广度方面都有了很大的扩展。学生学习的参与度同教师的教学管理行为都有了更好的支撑。在大多数学生认可的情况下，它也出现一些问题。教师应尽量争取院校的支持，不断加强自我学习，扩展并完善学习系统，从而更有力地开展教学活动。
　　参考文献：
　　[1]杨彦军.郭绍青.E-Learning学习资源的交互设计研究[J].现代远程教育研究，2012，（1）：61-65.
　　[2]马乃根.丛立新.品德与社会课程的实施建议[DB/OL].http：//wenku.baidu.com/view/0b6f3e03b52acfc789ebc9a9.html.2013-09-09.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14826195.htm