高职信息化教学设计论文

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摘要：本文以“利用Matlab求解极限及其应用问题”为例，进行高职数学信息化教学授导型教学设计。教学过程中融入了多媒体、微课视频、“极域”电子教室教学管理软件、Matlab数学软件等多样化的信息化教学资源，通过自测、抢答、分组合作的学习过程，让学生真正参与教学活动，培养学生的自主探究意识和团结协作能力，进而更好地掌握数学知识并能有效地解决实际问题。教学实践证明，信息化教学授导型教学设计大大提高了课堂教学效果，有助于提高学生综合素质和职业能力。

关键词：高职数学；信息化教学；授导型教学设计

在高职自主招生和信息化时代背景下，教师充分利用信息化教学资源尝试授导型的教学形式进行教学改革势在必行。信息化教学就是在信息化教学环境中，教师与学生借助现代教育媒体、教育信息资源和教育技术方法进行的双边活动[1]。授导型教学主要是指在具体的课堂教学中以讲解、示范、练习、自主学习、小组讨论、合作学习、问题化学习等方法综合运用的课堂教学形式。需要考虑教学目标、课程内容、学习者的特点、教学方法、教学策略及教学环境之间的相互关系。本文以“利用Matlab求解极限及其应用问题”教学设计为例，实践信息化教学环境中授导型教学过程，并收到了良好的教学效果。

一教学设计

（一）本节内容在教材中起到的作用。学生学习《函数的极限与连续》这一章的内容时，最初学习“极限概念”，通过借助函数图像直观地分析一些常见基本初等函数的极限，比较容易。接下来学习“极限运算”和“两个重要极限”，学生必须先分析函数的结构，再正确运用定理、结论，有时甚至需要一定的技巧方法才能解决，这对学生的逻辑分析能力和运算能力的要求都比较高。高职一年级的学生在学完这两节内容后，学习兴趣和学的自信心会受到影响。此时加入“利用Matlab求解极限及其应用问题”这一上机实验内容，能让学生找到一种“山穷水复疑无路，柳暗花明又一村”的感觉。通过数学软件计算函数的极限，能够弥补学生计算方面的短板，增强学习的自信。其中极限的应用案例又可以在很大程度上激发学生的学习兴趣，提升学习效果，也为后续学习“函数的连续性”奠定了良好的基础[2，3]。（二）学习目标。(1)知识与技能目标：通过上机操作练习，使学生掌握Matlab软件计算极限的命令格式；通过分组讨论极限应用案例，培养学生解决实际问题的建模能力。(2)过程与方法：学生通过老师的演示，能正确调用limit命令计算各种函数极限，通过小组活动，熟练运用Matlab软件计算极限并巩固计算极限的技巧方法。通过上网检索与合作学习，验证割圆术的极限思想，并解决极限实际应用问题。(3)情感价值目标：学生在上机操作环节会出现各种错误，需要严谨的学习态度和认真的学习习惯；在小组合作学习过程中，需要团队协作意识及探索创新精神。（三）学习者分析。学习者为高职一年级学生，数学理论基础偏薄弱，但是接受新事物能力较快，有较强的动手能力，有较强的应用意识。（四）学习内容分析。学习内容包括：计算函数极限的limit命令格式、验证割圆术思想（随边数无限增大圆内接正多边形的面积无限接近圆的面积）及极限应用问题。极限计算和应用是较抽象的内容，是《高等数学》教学的重难点。利用Matlab软件求解极限的方法能够让数学基础偏弱的学生容易理解和接受，但是也需要学生亲自上机操作练习才能熟练掌握。应用案例中需要学生自己归纳推导圆内接正多边形面积公式和连续复利公式，在有网络的环境下教学，对于高职学生的学习探究有很大的帮助。（五）学习的重、难点及突破方法学习重点。是计算六种函数极限的limit命令格式，极限应用；难点是利用数学知识和计算机软件解决极限应用问题。一方面，教师讲授中强调操作中容易出错的几点，引起学生注意；另一方面，学生在操作过程中自我检查，相互检查，总结经验。（六）教学方法。讲解、演示、个别指导、操练与练习、自主学习、小组讨论、合作学习。(七)教学资源。台式机房，多媒体，微课视频，“极域”电子教室课堂教学管理软件，Matlab软件，Internet网络及QQ群交流平台。（八）教学过程。第1课时：应用软件计算函数的极限(1)教师讲解Matlab软件计算六种函数极限的limit命令格式，举例并具体操作演示计算函数极限的步骤，强调注意事项。该部分教学内容由教师事先使用录屏软件录制微课视频，提前发到班级QQ群中供学生预习,练习参考及课后复习时使用，实现自主学习。（10分钟）(2)学生根据教师的演示独立完成在线测试题目，并能及时看到测试结果和正确答案。在线测试题目需要教师提前做好，学生测试过程，教师可以个别指导。做测试特别顺利的同学，利用剩余时间巩固手工计算极限的方法。（25分钟）(3)分组活动，抢答测试题目。学生们可以使用手工计算，也可以使用Matlab软件计算，对比两种方法的优劣，增强学生参与课堂活动的积极性。（10分钟）第2课时：引导分组合作解决极限应用问题(1)合作学习，阐述割圆术的极限思想，求出半径为R的圆内接正多边形面积公式An，可借助网络搜索得到正确结论；（10分钟）(2)请利用Matlab命令求出nnA∞→lim，验证割圆术的极限思想。完成较快的同学可再用手工计算该极限。（5分钟）(3)合作学习复利公式：设本金为0A，年利率为r，按复利计算，若一年计息1次，求出第t年末的本利和tA；若一年计息2次，第t年末的本利和tA是多少？若一年计息4次，第t年末的本利和tA是多少？若一年计息n次，求第t年末的本利和tA的公式；（10分钟）(4)探讨连续复利公式：若按连续复利计算，即一年内计息次数n无限增加，第t年末的本利和tA会不会无限增加？最终是多少？先利用Matlab命令计算，进一步探讨手工计算该极限的方法。（5分钟）(5)课堂小结（5分钟）先以提问的方式启发学生总结：Matalb软件求函数的极限命令是哪个？使用该命令求极限一般需要确定几项参数？使用该命令之前，需要做哪些准备工作？在操作过程中，自己经常出现哪些错误？哪些地方要特别注意？最后由教师总结：使用limit命令计算函数极限，需确定其各项参数，并事先使用syms命令声明函数表达式中所有符号变量，尤其是在解决实际问题的极限时，要明确自变量的符号。(6)学生自主整理实验报告并提交。（10分钟）实验报告内容提要：①Matlab求函数极限的命令格式②利用Matlab求函数极限的一般步骤③极限应用1.验证割圆术的极限思想2.连续复利公式（九）教学总结。学生能利用数学软件计算各种函数极限，大大降低了学习难度；极域电子教室的教学管理和评测功能，不仅提高了教学效率，还增强了学生的学习兴趣；通过对limit命令格式各项参数的设置，加深了学生对函数极限概念的理解及对极限符号的认识。在小组讨论，合作学习的过程中，学生们自主学习，积极讨论，解决了极限实际应用问题，最终高效地完成了实验报告。同时，教师在完成教学设计和实施教学过程中，从课前准备教学课件、录制微课视频、编辑在线测试题目、制作实验报告到课上广播课件、分组教学、引导讨论、监控学生学习等各个教学环节，都需要熟练使用信息化教学资源，这样的教学过程也提高了教师应用信息化的教学能力[4，5]。

二结束语

经过信息化教学设计的尝试，师生均充分体会到信息化教学的优势。因此，作为高职院校的教师，在教学实践中，应不断提高教师信息素养、教育技术应用能力和信息化教学水平，用教育信息化带动教育现代化，努力克服生源水平偏低带来的教学障碍，进一步提高职业院校课堂教学的教学质量。

作者:李桂亭 单位:北京交通职业技术学院

参考文献

[1]谢传兵.信息化教学意识[M].北京:高等教育出版社,2016.

[2]宋安国.技能形成[M].北京:高等教育出版社,2016.

[3]钱东东,整合技术[M].北京:高等教育出版社,2016.

[4]张莉,苗耀华.信息化环境下的高职数学教学设计[J].教育与职业,2014,(30):119-120.

[5]王宁.信息化环境下高职英语课堂教学的设计探究[J].辽宁省交通高等专科学校学报,2015,(02):65-68.