信息技术在数学实验教学中的应用初探

2023-02-19

1 信息技术发展介绍

近十年来，科学技术的突飞猛进为人类社会带来了一系列的深刻变革。信息通信技术的发展和互联网的广泛应用，正在改变着人类的生产方式、生活方式、交往方式、学习方式和教育方式。社会经济的发展对人的素质提出了更高的要求，同时也对高等教育的发展产生了深远的影响。在信息化社会中，利用信息技术手段提高高等教育机构的运行效率，扩大受教育人群范围，探索新的教学模式，已成为世界各国高等教育改革与发展的重要组成部分。信息技术应用于教育，弥补了传统教育的众多不足，改变了传统的知识存储、传播和提取方式，引起了教育新的变革。数字化、智能化、网络化和多媒体化的信息技术给现代教学带来了生机和活力。新的信息技术不断引入教学，使得教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式、师生互动方式都发生了深刻变化。国内各高校都在积极进行教学改革，探索如何将信息技术更好得融入教学之中。

2 数学实验课程介绍

《数学实验》是一门数学与计算机技术结合，理论与实际应用结合的实践型数学课程。数学实验从实际问题出发，通过分析设计，建立数学模型，借助计算机进行实践操作，使学生体验应用数学知识解决问题的过程，也从实验中去学习、探索和发现数学规律，并进一步激发学生学习数学和应用数学解决实际问题的意识与能力，培养学生的创新精神和创新能力。

3 信息技术在数学实验课程中应用的特点

在数学实验教学中融入先进的信息技术，与传统的数学实验教学相比，有着强大的优势和显著的功能特点。

3.1 与先进教学理念的完美结合

建构主义理论因其强调以学生为中心，让学生主动建构知识意义的理念对传统教学模式产生了冲击和影响。建构主义理论强调学生的主体性，要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。学生被看作知识建构过程的积极参与者，学习的许多目标和任务都要学生主动、有目的地获取学习材料来实现。在数学实验教学中，通过设计各类实验任务和各种来自实际生活的案例，充分调动学生的积极性，强调学生通过各种信息技术，自己动手，主动获取知识，从而实现了与建构主义理论的完美结合。

3.2 实现了教学模式的转变

与传统教学模式相比，在信息技术环境下，数学实验的教学模式发生了变化。教师由教材的讲解者、传授者转变为教学中的组织者、引导者。学生由被动接受者转变为教学中的主体。他们利用各种信息技术，主动获取知识，成为知识的意义建构者。整个教学过程由教师讲授与演示型过程，转变为以学生为主的交互型、讨论型和学生充分利用信息技术自主学习的问题探究型和创作实践型的过程。

3.3 有效的资源共享与信息交流

信息技术进入数学实验教学，使得学生的信息源得到空前扩展。学生不仅可以访问本校的数学实验课程资源，还可以通过互联网访问其它各种电子化的教学课程资源库，获得直接相关的素材和资料。学生可以进入数学实验网络答疑室提出问题，由教师回答;通过B B S系统寻找参加数学建模竞赛队友，交流数学实验、数学建模课程学习经验。

3.4 具有丰富的表现力

从建构主义学习理论的观点来看，学习总是与一定的“情境”相联系的，因为在“情境”的媒介作用下，那些生动直观的形象才能有效地激发学生联想，唤起学生原有认知结构中有关的知识、经验及表象，从而使学生利用有关知识与经验去“同化”或“顺应”学习到的新知识。在数学实验课程教学中，使用图形、图像、动画、视频以及声音、文字和语言、符号等多种相关信息技术，从声音、色彩、形象、情节、过程等方面，设计出特定教学“情境”，使学生在“情境”中探索实践，激发学生联想、判断，从而加深对问题的理解。

4 在信息技术应用于数学实验教学过程中，我有以下几点体会

4.1 使用先进教学理念

建构主义理论提倡教师指导下的、以学生为中心的学习。在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素创设学生需要完成的实验任务，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。在学生完成实验任务的过程中，培养学生自主学习、分析问题、解决问题的能力。信息技术在帮助和支持学生的自主学习、主动探究、问题解决、交流协作等方面具有强大优势。但是教师在使用时，必须使信息技术为教学理念服务，不能“为用技术而用技术”，避免“机灌”或其他利用信息技术支持不利于学生发展的教学方式。

4.2 精心完成教学设计

教师对数学实验内容的任务化处理，以及根据数学实验课程内容和任务的需要，创设建构主义的学习环境，是学生以研究、探索的方式学习并取得成功的基本保证。教师在进行实验任务设计时，要从学生实际出发，注意学生特点、知识接受能力的差异，以“学生为中心”，设身处地地为学生着想，遵循由浅入深、由表及里、循序渐进等原则，合理分解任务，使得学生能够通过已有知识和能力，借助于信息技术能够自己动手解决问题，完成实验任务。教师在设计实验任务时，尽量选取一些与日常生活关系密切的问题。如我在函数极限实验部分设计了个人住房抵押贷款问题，学生积极从因特网查找各类相关资料，自己动手编程完成实验任务。只有充分激发了学生学习兴趣，才能使学生发挥自身的积极性、主动性和创造性，从而培养学生独立探索、勤于思考的自学能力。

4.3 加强网络资源建设与利用

在数学实验教学过程中, 教师提出实验任务, 或者给出实验案例后, 学生需要通过各种途径、各种方法、各种手段去开展探究活动, 获取相关资料。通常对于各种实验任务, 我们鼓励学生都从互联网上获取相应的教学资源, 同时, 也加强自身网络资源建设。对于一些基础知识, 我们建立自己的网络资源, 供学生自学。例如对于Mathematic软件使用, 我们建立了Mathematic软件网络自学系统, 搭建了M a t h e m a t i c网络运行环境, 供学生在线学习。目前我校已经建设使用的网络资源和网络应用平台有:Mathematic软件网络自学系统、Mathematic网络运行系统、数学实验与数学建模网络答疑系统、数学实验与数学建模经典案例学习系统、数学实验与数学建模网络电子作业管理系统、数学实验与数学建模学习论坛等。这些网络资源的建设和网络应用系统的使用, 是学生利用信息技术工具进行自主学习和主动探究的前提条件。网络资源建设能够激发学生学习热情, 为教学实施提供保障, 实践证明, 加强网络资源建设取得了良好的教学效果。

5 结语

现代信息技术在数学实验教学中的广泛应用，促进了教学手段、方法、内容的重大变革，教学水平显著提高。我们一方面要在数学实验教学中积极推广应用现代信息技术，另一方面要充分发挥现代信息技术的强大优势，通过教学设计，对现代信息技术进行合理选择和优化组合，科学而有效地应用现代信息技术，以解决数学实验教学中的问题。

摘要：本文阐述了现代信息技术在的数学实验课程中应用的特点, 以及作者将现代信息技术应用于数学实验课程中的一些实施方法和体会, 对数学实验教学中应用现代信息技术做了一些探索。

关键词：信息技术,数学实验,应用