全国职业院校(2013)高职数学信息化教学设计大赛介绍与思考

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【摘要】2013年全国职业院校信息化教学设计大赛于10月份在江苏省南京市举行，高职数学组信息化教学设计首次被列为正式比赛项目，从本组参赛选手的教学设计来看，有许多值得关注和学习之处，对平时的数学教学与教学设计提供了有益的借鉴。同时，文章也对这次高职数学信息化教学设计进行了一些思考。

【关键词】2013年 全国职业院校 信息化教学设计 高职数学 教学设计思考

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）09-0150-02

2013年全国职业院校信息化教学设计大赛于10月19、20两天在江苏省南京市南京高等职业技术学校举行。全国37个省（直辖市、自治区）以及计划单列市的1168名教师参赛，收到667件参赛作，382件作品入围中职组（含多媒体软件、信息化教学设计、信息化实训教学）与高职组（含多媒体教学软件、信息化教学设计）决赛。

一、高职数学信息化教学设计介绍

参加此次高职数学信息化教学设计大赛的选手一共23人，比赛分三个半天进行，每场比赛说课时间为10分钟，答辩5分钟。关于此次比赛情况从以下四个方面进行概述：

（一）参赛作品介绍

23件作品中，线性规划概念及其应用5件，函数的极限1件，微分（导数）2件（1件作品关于导数的概念，1件作品是曲率的性质及应用），矩阵的概念及计算1件，概率应用1件，微分方程模型及应用1件，微分几何（旋转曲面）1件，二重积分概念及计算1件，定积分概念及其应用10件。23件作品中只有2件作品，即函数的极限与导数的概念没有涉及到数学知识在专业课程的应用，其它的22件作品都和学生的专业学习与专业应用相关，说明了在当前职业院校中，数学课程与专业课程的融合在加速，数学课程的教学设计更侧重其工具性以及培养学生数学的解决实际问题和专业问题的能力。另外一点需要关注，定积分概念及其应用几乎占到参赛作品的一半，不知是大赛高职数学竞赛组有意为之，还是其它的原因，但仔细斟酌，高职数学最能体现数学源于生活实际，并运用于解决实际问题的就是定积分的概念及其应用，同时，相同内容的教学设计比较，也最能反应出参赛选手对数学的理解以及把实际问题转化为数学问题加以解决的素养。

（二）教学设计的信息化手段运用

23件作品都采用ppt作为教学设计的基本平台，其中有一件作品（函数的极限）采用纯ppt制作。其它的22件作品都在ppt制作的过程中，嵌入Matlab、Mathematica、Lingo、几何画板等软件用来突破教学的难点或解决实际专业问题或帮助学生计算，这22件教学设计ppt中，其中有3件嵌入的是Lingo、1件嵌入的是几何画板、剩下的18件作品中嵌入的Matlab和Mathematica各有7件与11件。在所有的教学设计作品中，有一位选手引入了mini cloud（微云），探索建立数学教学的云网络，实现网络虚拟世界与教学现实世界的融合，使数学教学多样化，灵活化，便利化，移动化，mini cloud也便于学生依据教师的电脑进行云计算。

通过选手作品的展示，我们看到信息化手段确实给数学教学带来一些革命性的变革，有些数学概念抽象、晦涩，难以理解，通过动画等信息化手段使这部分内容变得形象、直观、可视，从而突破教学重难点，例如二重积分中某些函数的图像，依靠教师的粉笔是没办法在黑板上画出来的，而通过技术手段却轻而易举，省时省力，三维地展现在学生眼前，帮助提升学生的空间想象能力;信息化手段也增加、延伸了生生、师生之间多途径数学学习与交流的机会和空间这样一个平台。

（三）教学设计的共同关注

共同关注一：教学情况分析。针对职业院校学生的数学学习兴趣不高、学生整体的思维能力、空间想象能力差、计算能力较弱、发现问题与分析问题的能力缺乏等事实，教学设计的教学情况分析普遍都能够做到从学生的已知、未知、能知、想知、如何知出发对学情进行分析， 制定教学目标。教学目标注重对学生解决问题的能力、计算技能、macad、Matlab、Mathematica、Lingo等软件操作能力的培养，同时关注学生团队协作能力、严谨求学、探索意识等情感培育。所有的23位选手中，对于教学目标的制定出现了分歧，教学目标大体分成以下几种情况：一是“知识+技能+素质”;二是“知识+技能+情感”;三是“知识+技能+素养”;四是“知识+能力+素养”;五是“知识+能力+情感”。这五种教学目标的第一层次都是知识，说明大家对数学知识是学生后续学习和发展的基础的认识是一致的。第二层次出现了“技能”和“能力”的差异，暂且不讨论这层目标是否恰当与合适，但反应了教学设计者的数学学科的科学价值出现了分歧。第三层次出现了“素质”、“素养”、“情感”的差异，这一差异则反应了教学设计者对数学的社会教育目标及数学对学生终身职业发展的认识不同。

共同关注二：信息化的教学平台。教学设计者普遍对数学课程教学的资源平台进行整合，把原来教学中呈孤立状态的课堂教学平台、实验教学平台、拓展教学平台等进行融合，并辅以相关资源，特别是数学课程网站，整合成数学课程资源平台。整合后的数学课程教学平台，具备网络化、空间化，可以更好地进行教学中的师生交互活动，易于发挥学生的主体性和主动性。具体地：第一，便于学生的知识准备和教师教学的针对性。例如，学生可以利用数学课程教学平台中网络资源，填写知识回顾单，并搜集与新课有关的知识及案例，按照小组形式在网上汇报给教师，而教师根据汇报单，查看学生已知、未知，制定针对性的教学策略，让学生能知。教师同时根据汇报单中的热点问题，结合教学内容和学生专业，选择适宜的案例，作为教学的切入点。第二，便于学生课后巩固。学生即使离开了课堂，也可以登录数学课程资源网站再次浏览教学课件，并进行自主练习，巩固新知，加深对新课的理解与认知。第三，便于师生、生生间全时空的交流。相对于传统课堂教学，信息化的网络有助于课前、课后师生间的交流、答疑、解惑，也便于学生间的讨论、合作学习。第四，便于教师对学生的即时评价。通过学生在数学课程资源平台的学习情况（包括知识准备、课前与课后的自主练习、新课案例的搜集整理、学生对新课学习的自评、学生间的互评），教师可以即时对学生的学习情况给出评价，并对每个学生给出具体的学习指导意见，真正做到因材施教、个别化教学。

共同关注三：教学驱动形式。本次大赛的选手主要利用了三种教学驱动形式：任务驱动、问题引领、案例驱动，不管是哪种教学驱动形式，都呈现出案例或问题情境等引入的生活化、以及和专业紧密衔接，并且这些都作为教学设计的出发点、着力点。

任务驱动教学设计，以结合学生生活实际或以专业应用为着眼点，将教学的重点和难点分解，把教学内容设计成多个呈递进层次的具体的任务或是任务组合模块，通常这样的任务设计具有针对性与可操作性，让学生在完成任务（学和做）的同时掌握学习内容，也培养了学生的解决问题能力。任务驱动教学，把任务作为教学线索，体现了教师“学生主体，教师主导，过程学习，学以致用”教学设计理念。

问题引领教学设计，教师创设各种各样的问题情境，拉近数学学习与学生生活的距离，在情境中“问题”起到引领作用，让学生发现问题（培养问题意识、探究能力），分析问题（培养归纳、推理等思维能力），解决问题（实际问题转化为数学问题，并建构数学模型），反思问题（培养学生辩证思想、质疑精神），从而实现知识的意义建构。问题引领教学驱动形式融认知、技能、情感为一体，体现了“问题是知识的种子”的科学哲学思想。

案例驱动教学设计，本次高职数学组信息化教学设计大赛，也有几个参赛者选择案例驱动型教学形式。教师根据教学内容与学生的专业，精选几个有相关性的案例，把要学习的数学知识融入到案例中去，使学生（学生分小组）进入到特定的事件中;学生对事件进行分析、探究，查阅各种他认为与案例相关的知识（包括数学知识和专业知识），提出解决事件的方案。教师根据每个小组学生提出的方案，采用层层推进方式，和学生一起分析方案涉及的数学知识以及方案的数学解决模型。案例驱动教学形式属于开放型的学习形式，有利于拓宽数学知识的广度和深度，有利于学生对数学知识的综合运用，培养学生创新地运用知识的能力、判断能力。

共同关注四：信息化技术的运用。教学设计中信息技术手段被广泛运用的好处体现在给教师带来教学（包括管理与评价）的一体化、理性化、便利化;使学生的求知渠道更宽、求知兴趣更浓、求知愿望更强。具体地，①教学重难点处理，利用信息技术手段制作动画或视频等，带来视觉冲击（增加学生的学习兴趣），使数学概念变得直观形象，一举突破重难点。对于繁琐的数学计算，则省时省力;②利用班级QQ、课程资源平台等信息化工具，课上、课下遇到问题时，学生与学生、学生与教师、学生与专业教师、专业教师与教师之间可以互动，进行多维交流、空间交流，共同探讨、共同解决;③信息化平台有助于知识的拓展与应用，学生操作信息平台提供的软件，输入参数或改变参数，验证课堂上所学的数学知识，进而结合专业课程或生活案例，拓展数学知识的应用;④信息化手段寓教于乐，学生可以观看或自行演示数学课程资源平台上的动画或游戏，在轻松的氛围中了解、学习数学概念，实现愉快学习。

共同关注五：多元综合评价。信息化改变了以往评价主观性因素过多，做到了评价的互动化（和学生就评价进行沟通、交流）、动态化（根据学生学习的动态进展，调整教学策略，改进评价）、多元化。评价时，教师综合考量，赋予评价内容相应的权重，更透明，也就更加客观。信息化下的教学评价，真正实现了教学评价的过程性――对学生的全部的评价都可以保留在网络空间，评价包括学生网上的自评、同学间互评、网络自测的结果、教师对其的评价、知识点的小结、课后拓展、课上练习、数学实验等，甚至家长的评价;也实现了教学评价的影印性――学生可以查阅、回顾过往评价中学习存在的问题，进行反思性的再学习，从而做到有针对性的复习、巩固。

共同关注六：数学的工具性、服务性。几乎所有选手的教学设计（包括选手的说课）都透露出一个共同的信号：数学是学生学习专业课程的工具，数学是为学生学习专业课程服务的，即数学知识是作为工具解决专业或生活实际问题，是为培养高职校的高技能专门人才服务的。具体地，一是数学是计算工具，学习数学的主要目的是提高学生的计算技能;二是数学的应用价值，数学帮助学生进行建模，解决专业与实际问题。

（四）评委点评

本届高职数学信息化教学设计大赛有五位评委，他们对23位选手作品的点评意见主要有以下五点：第一，教学设计的针对对象来源是普高学生、中职学生、签约学生还是其他形式过来的学生？这是提问选手最多的一条，这里可以看出评委对教学设计的针对对象是很看重的。第二，教学设计做到与教材及学生已学知识的衔接吗？教学设计不能脱离教学实际（教材和学生已知），应该基于现有的教材和学生的认知经验和知识水平。第三，教学设计中嵌入的动画、游戏、软件运用都是不可或缺吗？目的性是什么？对本次课的教学确实产生帮助吗？重难点知识的处理必须要运用软件处理吗？教师或学生手动处理确实解决不了吗？这里可以看出评委对教学设计中信息化手段应用的合理性、必要性、适宜性要求是比较严的，评委明确指出：软件的应用不能好看不实用，不能增加教学负担，特别是学生的负担。第五，学生真的会操作软件吗？计算都用软件进行吗？数学教学中选择的软件和教学内容、学生、及学生的专业紧密相关吗？对学生的专业学习有帮助吗？第六，为什么没有运用Excel、微软计算器等常见的软件进行绘图或计算？这些软件不仅常用，而且对于学生与教师来说，使用起来都非常方便。这说明，有些信息技术手段不要舍近求远，追求时髦，要运用对的。第七，信息化教学设计确实能调动学生的学习积极性？对有些问题学生怎么处理？

三、高职数学信息化教学设计的思考

思考一：信息化教学设计中的“过度替代”。本次高职数学信息化教学设计大赛的选手在遇到重点与难点时，普遍使用软件等技术手段，变抽象为直观，变繁杂为简单，这是好现象。但也出现了信息化的“过度替代”，一是“替代思考”，数学的思想方法教学处理完全技术化，二是“替代计算”，比较难的计算，就利用软件程序代替学生手动计算。从学习理论的认识论角度看，“过度替代”对学生学习有不利的影响：第一，培养学生错误的学习观，认为数学学习可以用程序、动画等来完成，而事实上，数学不是简单地等同于数学知识的汇集，数学是数学家共同体在“语言”、“方法”、“问题”、“命题”等多种成分所组成的复合体中的一种创造性活动。数学家共同体在数学发展中创造了许多数学方法，诸如 “数学模型法、数学猜想（包括归纳与类比）、公理化方法与形式化方法、数学创造的心理学方法（包括直觉、灵感或顿悟、审美）、数学实验”[2]，这些想用“信息”技术完全来“替代”实现是不可能的。即使对于计算技能的培养来说，用程序“替代”学生手动计算也是值得思考的，程序相当于一个黑箱子，这样不能提高学生的计算技能！第二，不利学生学习能力形成和提高，学习能力是学生获得知识的能力，是学生对学习材料进行分析、加工、转换出知识的能力。信息技术的“过度替代”就会束缚、抑制学习的这一过程。第三，降低了学生的内部学习情感，“信息化”技术好用，也带来视觉等的刺激，确实可以提高学生的外部学习情感，但不可忽视的是，在这样的一个过程中，学生是作为知识形成的“旁观者”，而不是创造者，一定程度上阻碍了学生主体性的发展，而学生认知结构的形成很大程度上依赖其内部学习情感（对知识、学习本身的兴趣）。