基于任务驱动的高职数学实验课程设置
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[摘 要]实验课程是高职数学课程改革的重要内容，侧重于培养学生的主体学习意识和实操能力，任务驱动教学法在此过程中具有重要价值。基于此，文章在系统总结任务驱动教学法特点的基础上，探析其在高职数学实验课程改革中的应用价值和执行方式，不仅可以深化认识任务驱动教学法的重要性，同时也能为高职数学实验课程教学改革提供必要指导，辅助数学实验课程提高教学质量和效率。
[关键词]任务驱动 高职数学 数学实验课程 执行方式
任务驱动教学法是指教师为学生安排一项学习任务，使学生在问题动机的驱动下产生强烈的求知欲望，进而采用独立、合作、探究等方式进行自主学习，以便更好地解决问题，随后还要总结学习效果、反思存在的问题，并提出有针对性的解决措施。高职院校学生数学基础差，学习意识不强，对数学实验存在排斥、抵触等情绪。任务驱动教学法可使学生成为知识探究与学习的主体，能够进一步激发学生的学习兴趣与成就感，提高学生的数学实验课学习质量和效率。
任务驱动教学法基本特点
1.程序化特点
任务驱动教学法在宏观层面表现出明显的程序化特点，即遵循提出任务—解决任务—总结任务—反思任务的流程进行教学。“提出任务”是指教师根据学生的认知能力与接受能力，将授课内容化繁为简，处理成有问题导向的学习任务;“解决任务”，即要求学生通过自主学习、探究学习、合作学习等方式解决问题，完成教师布置的学习任务;“总结任务”是指任务完成后，要总结任务完成质量，分析学习效果;“反思任务”则是发现任务设置、任务处理中存在的问题，并提出有针对性的解决措施，为下一轮任务驱动教学的实施提供必要指导，该流程使任务驱动教学法形成了一个良性循环的“闭环”。
2.反转性特点
任务驱动教学法在中观层面具有反转性的特点，打破了常规“教师教、学生学”的知识单向传输教学模式，反转了教师与学生之间的角色，让学生成为课堂知识探索、挖掘、学习的主体。在任务驱动教学法中，教师处于督促、指导、纠正、激励的角色，督促学生积极处理问题，当学生面临无法解决的困难时，教师应及时给予其一定的指导;当学生间出现一些突出问题或矛盾的时候，教师要进行必要的纠正或调解;当学生表现出一点懈怠、敷衍行为的时候，教师应对其进行必要的激励，以保证学生能够顺利、高效地完成学习任务，实现提高个人实操能力和综合知识素养的目标。这一教学方式充分凸显了学生在知识学习过程中的主体性地位，而教师则处于辅助性的角色，形成了一种崭新的教学关系。
3.探究性特点
常规教学侧重于教师向学生讲解、论证、演示明确的知识内容，学生一开始便已十分清楚知识点，只需要在教师的讲解下了解知识点的内涵、基本特征、应用方式即可，完全处于被动接受的角色。在这样的角色下，学生主要是凭记忆掌握知识点，很容易出现认知不深刻、记忆效率低、延续时间短等问题。而任务驱动教学法具有明显的探究性特点，教师先不明确结果，而是要求学生在解决问题、完成任務的过程中自己探究、挖掘，以获取结果，使学生更加清楚地认识到知识点的产生过程、特征和应用方式。主动探究成为任务驱动教学法最突出的特征。
任务驱动教学法在高职数学实验课改革中的应用价值
1.激发学生的学习兴趣
高职学生的数学基础普遍比较差，学习能力有限，很容易因为被动接受大量的逻辑推理、计算分析类数学实验知识而产生厌烦、排斥、抵触等情绪，一旦漏掉某一个知识点或者是实验环节，便极有可能跟不上整个课程的节奏，进而无法继续学习其他方面的知识。这反过来会进一步造成学生对学习的负面情绪，形成恶性循环，因此，如何激发高职学生的数学实验课学习兴趣成为提高课程教学质量和效率的关键。任务驱动教学法改变了学生在数学实验课程中被动聆听、被动接受的地位，使其成为课堂主体。学生在解决问题、完成任务的过程中能够产生强烈的挑战感与成就感，愿意接受教师安排的任务，积极展开数学实验活动，对整个数学实验过程始终保持浓厚的兴趣，这是任务驱动教学法在高职数学实验课改革中最基础、最突出的应用价值。
2.提高学生的学习质量和效率
高职数学课程中实验教学改革的核心目标是为了提高学生的学习质量和效率，提升学生的数学综合知识掌握能力和应用能力。当前，高职数学实验教学因为教学内容处理不当、教学方法不合理等问题，影响了学生的学习积极性与主动性，弱化了教学质量和效率，破坏了高职学生专业学习的基础。任务驱动教学法一方面可以实现对数学实验内容化繁为简的处理，适应学生的认知能力、接受能力;另一方面，可使学生通过主动实验、挖掘、总结数学知识，激发学习兴趣，增强对数学实验过程的参与感和主体性。除此之外，学生完成了数学实验任务之后，教师还会对其实验过程、实验结果进行点评，进一步明确实验结果，深化学生对于数学实验知识的认知、理解、掌握和应用。同时，教师还要发现学生在解决问题、完成任务过程中存在的缺陷与不足，对其提出有针对性的解决措施，以有效提高学生学习数学实验知识的质量和效率。
3.增强学生的独立学习能力
数学实验课时间较短，教师讲授的知识十分有限，还有赖于学生利用课余时间独立进行实验训练，开展自主学习。数学拥有庞大的知识体系，需要学生在已有的课程知识基础上，在课外乃至将来毕业之后，仍能继续主动寻求、挖掘、学习最新的知识，进而提升个人的数学综合素质和知识运用能力，拓展个人的专业素质和职业生涯。这就要求学生必须具有强烈的独立学习意识，掌握独立学习的方法。任务驱动教学法彻底反转了教师和学生之间的角色，学生成为挖掘知识、建构知识的主体，包括分析任务、定位问题、设计实验、解决问题、总结知识在内的整个流程，都是学生由自主完成，此举可在潜移默化中培育学生分析问题、解决问题、总结知识的能力。长此以往，学生能够以积极的心态面对新的数学知识和数学问题，主动探求解决数学问题的方法，并能在长期的学习过程中积累个人的经验和技巧，不断提升独立学习能力。这无论是对于数学实验课程的学习，还是对于其他专业课程的学习都具有十分重要意义。 基于任务驱动的高职数学实验课设置
1.建构一体化的数学实验课程体系
任何一门数学课程的实验教学内容都是一个整体，涉及多方面的知识点，诸如离散数学基础性实验包括命题公式的真值表、推理规则和证明方法、集合运算、关系的性质、关系的闭包等，它们之间既相互关联，又相互独立。考虑到数学实验教学时间短的局限，数学教师应率先建构一体化的数学实验课程体系，将整个授课内容细化为具体的实验模块，如（1）制作实验问题的背景知识，并给出实验任务：制作并给出几种湖泊形状的小视频，设定问题为 “湖泊面积的估算”;（2）利用Matlab编写程序，要求实现：根据已测量数据，使用Matlab数据拟合得出湖泊边界的逼近曲线;（3）利用Matlab实现：使用绘图功能画出实际问题中的湖泊图形，并找到边界曲线的交点;（4）根据定积分知识写出湖泊面积的表达式;（5）编写程序，进行面积计算：在Matlab中使用符号计算求出给定表达式的值，由此得到“湖泊的面积”。数学教师要详细规划各实验模块的授课，保证各模块都拥有各自的主体授课知识点，蕴含着鲜明的问题导向，模块之间还要存在内在关联，使学生在实验过程中既可以掌握新知识，又能巩固已经掌握的知识。
2.设置模块化的数学实验课程单元
任务驱动教学法具有鲜明的程序化特点，即遵循提出任务—解决任务—总结任务—反思任务的流程进行实验。数学教师在建构一体化、关联性的数学实验课程体系之后，要遵循以上流程详细设计各实验的实施流程，以“湖泊面积的估算”知识点为例，其实验主题是“使用Matlab软件拟合得出湖泊边界曲线函数，利用符号运算中的积分运算计算湖泊面积”，从而形成了实验任务，随后要求学生独立进行实验（根据需要，也可以采用分组实验、组队实验等方式），要求学生在2个课时的时间内写出实验报告，顺利实现预期目标。教师在此过程中要加强与学生的沟通与交流，及时解答学生提出的各种问题。完成实验之后，可采用学生自评和教师点评的形式，总结实验的规范性与实验效果，发现其中存在的问题，并给予有针对性的解决措施。数学教师在制订和实施教学方案过程中，一定要详细设定每一个环节的任务、时间，以增强任务驱动教学方案的可行性与实效性。
3.制订严格的督促与奖惩方案
任务驱动数学实验教学活动虽然能凭借其挑战性、探究性的特点激发学生的学习兴趣，但为了提高学生参与数学实验的积极性与主动性，增强其对实验任务的重视程度，保证实验教学能够顺利、高效地实施，数学教师还必须制订严格的督促与奖惩方案。例如，在学生进行了1个课时的实验之后，要求学生简单介绍自己的实验思路;在实验结束之后，为评估学生的实验结果，要给其相应的实验成绩，最终取各项实验成绩的平均分作为学生的结课成绩，其中出现任何一次成绩差甚至是没有完成实验任务的情况，均会造成最终结课成绩低甚至是不及格。只有这样，才能对学生形成有效督促，使其积极参与数学实验活动，努力完成实验任务，提高个人的结课成绩。
结 语
总体来说，任务驱动教学法是采用教师分配任务，鼓励学生自主解决问题、完成任务的方式进行教学活动，其具有的程序化、反转性和探究性特点可以激发学生的学习兴趣，提高学生学习质量和效率，增强学生的独立学习能力，对于数学课程实验教学具有多元价值。基于此，数学教师可以建构一体化的数学实验课程体系，设置模块化的数学实验课程单元，同时，还要制订严格的督促与奖惩方案，提升任务驱动数学实验课程教学方案的可行性与实效性，发挥其应有的多元教学价值。
参考文献：
[1]张凯：《现代教育技术任务驱动教程》，水利水電出版社，2014，1。
[2]黄玉：《“概率论与数理统计”课程开展应用型数学实验课的研究》，《科教导刊》2019年第2期，第108-109页。
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[4]张静：《网络任务驱动式的数学实验教学研究》，《教学与管理》2008年第15期，第23-25页。
作者单位：陕西国防工业职业技术学院 陕西西安
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