高等數(shù)學(xué)信息化教學(xué)案例分析
時(shí)間:2022-09-04 10:22:11
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【摘要】信息化教學(xué)已成為高校教學(xué)的主要手段,運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行高等數(shù)學(xué)的教學(xué)也成為一種必然趨勢(shì)。本文就《逆矩陣及應(yīng)用》這一內(nèi)容,從教學(xué)分析、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)特色四個(gè)方面介紹高等數(shù)學(xué)中信息化教學(xué)的實(shí)施過程。
【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué);教學(xué)分析;教學(xué)實(shí)施
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來,信息技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域、各行各業(yè)。在高校中,信息技術(shù)創(chuàng)新了教育教學(xué)理念,提升了教師教育教學(xué)能力,影響了教育教學(xué)的質(zhì)量和效率。信息化教學(xué)[1],是以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo),以信息技術(shù)為支持,應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法的教學(xué)。其主要特點(diǎn)是:教材多媒體化、資源共享化、教學(xué)個(gè)性化、活動(dòng)合作化、學(xué)習(xí)自主化等。在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,我們可以充分利用信息技術(shù)和資源,對(duì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)和要素進(jìn)行科學(xué)的安排,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程全優(yōu)化。近年來,信息化教學(xué)越來越受到高校的重視,在高等數(shù)學(xué)中運(yùn)用信息化教學(xué)也成為一種必然趨勢(shì)。本文就《逆矩陣及應(yīng)用》這一部分內(nèi)容,從教學(xué)分析、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)特色四個(gè)方面介紹了高等數(shù)學(xué)中信息化教學(xué)的實(shí)施過程。
1教學(xué)分析
1.1學(xué)情分析。學(xué)情分析是教學(xué)分析的重要部分。首先是學(xué)習(xí)對(duì)象的分析,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,他們對(duì)課程的重視程度、對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)的興趣是決定教學(xué)成敗的重要因素。本教學(xué)案例主要針對(duì)我院工科一年級(jí)的學(xué)生。進(jìn)入大學(xué)后,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)課程的重視程度和學(xué)習(xí)興趣明顯降低,學(xué)習(xí)動(dòng)力大相徑庭。其次是學(xué)習(xí)準(zhǔn)備分析,學(xué)習(xí)準(zhǔn)備包括知識(shí)準(zhǔn)備和心理準(zhǔn)備。知識(shí)準(zhǔn)備是學(xué)習(xí)新知識(shí)的前提和基礎(chǔ),心理準(zhǔn)備是學(xué)生對(duì)新內(nèi)容的學(xué)習(xí)態(tài)度。我們學(xué)校是文科院校,學(xué)生普遍數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,感覺數(shù)學(xué)課程枯燥乏味,畏懼純理論的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。最后是學(xué)習(xí)原則分析,高等數(shù)學(xué)作為高職院校的公共基礎(chǔ)課,以教育部提出的高職基礎(chǔ)課程“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則。1.2內(nèi)容分析。《逆矩陣及應(yīng)用》屬于線性代數(shù)的內(nèi)容,選自由學(xué)院老師針對(duì)本院學(xué)生的學(xué)習(xí)情況自編的“十二五”江蘇省高等學(xué)校重點(diǎn)教材《工程數(shù)學(xué)》。1.3目標(biāo)分析。教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)的源點(diǎn)和宿點(diǎn)。1948年波士頓召開美國心理學(xué)家大會(huì)上,大學(xué)考試專家提出了教育目標(biāo)分類的思想。以布盧姆為首的委員會(huì)對(duì)教育目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)的分類研究后,將教育目標(biāo)分為認(rèn)知、情感和動(dòng)作技能三個(gè)領(lǐng)域[2]。按照此教育目標(biāo)分類的思想,我校將高等數(shù)學(xué)的教學(xué)目標(biāo)分成以下三類,即知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。通過《逆矩陣及應(yīng)用》的學(xué)習(xí),達(dá)到的知識(shí)目標(biāo)是理解逆矩陣的基概念、性質(zhì),掌握逆矩陣的判別和求法;能力目標(biāo)是通過逆矩陣的求解提高有關(guān)矩陣運(yùn)算方面的能力,通過實(shí)例提高分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)以致用的能力;素質(zhì)目標(biāo)是培養(yǎng)踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣、治學(xué)態(tài)度以及主動(dòng)探索、積極創(chuàng)新的科學(xué)精神。1.4重難點(diǎn)分析?!赌婢仃嚰皯?yīng)用》的重點(diǎn)是逆矩陣的兩種求法及應(yīng)用;難點(diǎn)是逆矩陣的定義、逆矩陣的求法和應(yīng)用。
2教學(xué)實(shí)施
我們將整個(gè)教學(xué)過程分為三部分:課前準(zhǔn)備、課堂實(shí)施、課后提升。2.1課前準(zhǔn)備。“臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功”。如果要獲得理想的教學(xué)效果,那么課前必須下足功夫備課。教師在課前認(rèn)真?zhèn)湔n,精心制作本次教學(xué)內(nèi)容的引入視頻、教學(xué)內(nèi)容課件、拓展知識(shí)課件和視頻,通過即時(shí)通訊軟件QQ、微信傳給學(xué)生,并要求學(xué)生按規(guī)定進(jìn)行預(yù)習(xí)。當(dāng)然備課不是單純備教材、寫教案,還要備學(xué)生,了解學(xué)生的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)風(fēng)格,這些會(huì)影響教學(xué)方法、教學(xué)媒體的選擇。同樣學(xué)生在課前也要做好充分的準(zhǔn)備,在收到老師的預(yù)習(xí)作業(yè)后,完成預(yù)習(xí),思考所提問題,自學(xué)和拓展內(nèi)容可通過查閱書籍、借助網(wǎng)絡(luò)等方式學(xué)習(xí)。2.2課堂實(shí)施。課堂實(shí)施是教學(xué)實(shí)施的重中之重。一次優(yōu)秀的課堂實(shí)施過程,可以使教與學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。根據(jù)本案例的教學(xué)內(nèi)容,我們的課堂實(shí)施按視頻引入、理論教學(xué)、案例教學(xué)、練習(xí)游戲、總結(jié)五部分進(jìn)行。首先是播放引入視頻《數(shù)學(xué)的味道》,針對(duì)視頻所提問題引出本節(jié)課的主題《逆矩陣及應(yīng)用》。接著利用對(duì)比教學(xué)法由淺入深,由數(shù)的倒數(shù),引出逆矩陣的定義,將逆矩陣與數(shù)的倒數(shù)進(jìn)行比較,學(xué)生自然而然接受逆矩陣的概念,解決了本案例第一個(gè)難點(diǎn)——概念的引入。由逆矩陣的定義引出其性質(zhì)及逆矩陣的判別和兩種不同求法。在這部分理論教學(xué)中,本著“重應(yīng)用,輕證明“的原則,要求學(xué)生只需記住相關(guān)的條件結(jié)論即可,幾乎所有證明都忽略,感興趣的同學(xué)可自行拓展。接下來進(jìn)入重點(diǎn)部分案例教學(xué):逆矩陣的求法和應(yīng)用舉例。例1要求用兩種方法求解一個(gè)3階方陣A=()221315323的逆矩陣。第一種解法利用傳統(tǒng)教學(xué)方式,老師板書演算,學(xué)生跟著老師一起邊思考邊求解;第二種解法利用現(xiàn)代信息化教學(xué)模式,在課前準(zhǔn)備中學(xué)生已經(jīng)對(duì)云算子平臺(tái)有了初步了解,課上指導(dǎo)學(xué)生如何利用網(wǎng)絡(luò)上的云算子平臺(tái)來完成逆矩陣的求解。在此基礎(chǔ)上,要求學(xué)生了解線性代數(shù)其他相關(guān)內(nèi)容如何利用云算子平臺(tái)求解。例2給出了逆矩陣在生活中應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例求解:希爾密碼解密問題。在課前準(zhǔn)備視頻中同學(xué)們已經(jīng)了解了希爾密碼的由來和組成。通過這個(gè)例子讓同學(xué)們看到了所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,真正體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的工具作用。逆矩陣的兩種求法體現(xiàn)了傳統(tǒng)與現(xiàn)代信息化兩種不同的教學(xué)方式,它們各有利弊,第一種方法可以提高學(xué)生的演算能力和推理能力,可以應(yīng)付各種升學(xué)考試,但過程繁瑣,演算速度慢;第二種方法方便快捷,學(xué)生喜歡,但不適合各種考試。我們要求學(xué)生可以根據(jù)自身需要分層次掌握。然后,學(xué)生開始自行練習(xí)和游戲。分組游戲:愛情密碼。先以數(shù)學(xué)家笛卡爾的愛情故事作為游戲的引入,讓學(xué)學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)數(shù)學(xué)也可以很浪漫,真正感受到了數(shù)學(xué)的魅力,再開展愛情密碼游戲:現(xiàn)收到密文“RWNQ”,密匙矩陣A=1211,根據(jù)希爾密碼理論為其解密,第一個(gè)解密者可獲得信息發(fā)送者的一個(gè)深情擁抱?學(xué)生頓時(shí)充滿興趣,學(xué)習(xí)效果事半功倍。最后根據(jù)課堂實(shí)施過程總結(jié)本次課的重難點(diǎn)、學(xué)生掌握情況,讓學(xué)生交流學(xué)習(xí)心得,可以是對(duì)老師教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的評(píng)價(jià),也可以是對(duì)自己掌握情況評(píng)價(jià),也可以是對(duì)課堂氛圍、課堂管理的評(píng)價(jià),從而促使教學(xué)相長(zhǎng)。2.3課后提升。課后提升是教學(xué)實(shí)施過程中必不可少的部分。有了課后提升,學(xué)生才能真正掌握課程內(nèi)容達(dá)到學(xué)以致用的目的。本次課要求學(xué)生課后完成延伸作業(yè):(1)書面練習(xí):課后習(xí)題。(2)進(jìn)一步熟練云計(jì)算平臺(tái),自學(xué)如何利用EXCEL求解逆矩陣。(3)利用書籍、網(wǎng)絡(luò)等資源查詢用矩陣設(shè)置密碼的其他方法。(4)軟件相關(guān)專業(yè)的學(xué)生可以嘗試用逆矩陣編一個(gè)加密解密小程序。
3教學(xué)評(píng)價(jià)
教學(xué)評(píng)價(jià)是以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),按照科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),運(yùn)用一切有效的技術(shù)手段,對(duì)教學(xué)過程及結(jié)果進(jìn)行測(cè)量,并給予價(jià)值判斷的過程[3]。教學(xué)評(píng)價(jià)是研究教師的教和學(xué)生的學(xué)的價(jià)值過程,一般包括對(duì)教學(xué)過程中教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)管理諸因素的評(píng)價(jià),但主要是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)和教師教學(xué)工作過程的評(píng)價(jià)。本案例采用了問題驅(qū)動(dòng)法、對(duì)比法、案例教學(xué)法、游戲法等多種教學(xué)方法,借助課件、互聯(lián)網(wǎng)、即時(shí)通訊軟件、視頻、云算子平臺(tái)等多種教學(xué)資源,這些方法和資源的使用使本次課的教學(xué)內(nèi)容豐富飽滿、氣氛活躍、趣味性增強(qiáng)、老師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)增多,學(xué)生愿意主動(dòng)投入學(xué)習(xí),也慢慢改變了對(duì)數(shù)學(xué)枯燥乏味的評(píng)價(jià),看到了數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用,感受到了數(shù)學(xué)的奇妙。借助學(xué)院教學(xué)評(píng)價(jià)軟件,本次課程學(xué)生對(duì)教師的評(píng)價(jià)如下表:A:(優(yōu)秀)5,B(良好)4.50,C(中等)4,D(合格)3.50,E(不合格)3。對(duì)教師評(píng)價(jià)分:4.87(總分:5)。針對(duì)學(xué)生對(duì)被你此課程的評(píng)價(jià),改進(jìn)教學(xué)中存在的問題和不足,更好地提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。4教學(xué)特色本案例最主要的特色是真正遵循了高職基礎(chǔ)課程的教學(xué)理念“以應(yīng)用為目的,理論知識(shí)以必需夠用為度”的原則。通過傳統(tǒng)與現(xiàn)代信息化教學(xué)模式的結(jié)合,自然而然地進(jìn)行了分層次教學(xué),讓每個(gè)同學(xué)在課堂中都有所得。
參考文獻(xiàn)
[1]張一春.信息化教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)例精析[M].北京:高等教育出版社,2016.
[2]張大均.教育心理學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2011.
[3]程書肖.教育評(píng)價(jià)方法技術(shù)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2004.
作者:殷冬琴 單位:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院