网络环境下线性代数探究式教学模式探究

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1、网络环境下线性代数探究式教学模式探究　　摘要：信息技术的迅猛发展，为线性代数探究式数学提供了有力支持。文章论述了线性代数探究式教学的重要意义、网络环境在线性代数探究式教学中的作用、网络环境下线性代数探究式教学应当把握的原则，阐述了在现代教育理论的指导下，以网络环境为支撑，以教学设计理论为依据，构建网络环境下的线性代数探究式教学模式，并提出了实施策略和建议。关键词：信息技术；线性代数；探究式教学中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）31-0174-02随着信息化时代的到来，线性代数教学模式的改革已势在必行。网络环境在自主学习、主动探究、合作交流

2、、信息检索、信息加工等方面的独特优势，为线性代数探究式教学和学习提供了技术支持和良好氛围。有效利用网络环境，构建线性代数探究式教学的新模式，对突出学生在学习过程中的主体地位，通过“思考、查询、交流、建模、编程”等一系列手段解决现实中的线性代数问题，全面提高学生的能力素质具有重要意义。一、探究式教学的内涵7探究式教学[1-2]，是指学生在教师的指导和帮助下，围绕某个问题通过自主或协作的形式来进行探究的学习过程。这个过程包括：观察分析事实，提出有意义的问题，猜测、探求适当的结论或规律，给出解释或证明。二、线性代数探究式教学的意义线性代数课本的前言上说：“在现代社会，除了算术以外，线性代

3、数是应用最广泛的数学学科了。”然而，线性代数课本的一个大问题就是对应用涉及太少，课本上涉及最多的是解线性方程组，这只是线性代数的初级应用。线性代数是一门对理工科学生极其重要的数学学科，主要处理的是线性关系的问题，随着数学的发展，它的含义也在不断扩大。它的理论不仅渗透到了数学的许多分支中，而且被广泛地应用于计算机科学、工程学、物理学、生物学、经济学、统计学、力学、信号与信号处理、系统控制、通信、航空航天等学科和领域。同时，该课程的学习对于培养学生的逻辑推理和抽象思维能力、空间直观和想象能力具有重要的作用。正如美国著名数学家DavidC.Lay所说：“线性代数是最有趣、最有价值的大学数

4、学课程”。因此，在线性代数教学中，我们必须本着“学以致用”的原则，引入探究式教学的方法来提高教学质量。三、网络环境在线性代数探究式教学中的作用71.丰富的知识资源。互联网是取之不尽的知识库和资源库，能够激发学习者探究的兴趣，为学习者进行探究学习创造有利条件。在教学活动中教师可采取向学生介绍搜索引擎、相关网址关键词等方法，引导学生利用互联网的检索服务功能，通过对相关数学信息的搜集、处理、交流等进行探究学习，从而获取知识并完成探究任务。2.强大的软件支持。在计算机广泛应用的今天，计算机图形学、计算机辅助设计、密码学、经济学、网络技术等无不以线性代数为基础。但是在线性代数中，大部分的计算

5、太过烦琐。例如当把方程的阶次提高到了三元以上时，不但要求较高的抽象思维能力，而且也要求用十分烦琐的计算步骤才能解决问题，这使得大多数的学生感到乏味枯燥。要从大量的、机械的数值运算中解脱出来，就必须掌握数学应用软件的使用。目前，数学应用软件主要有MAPLE、MATHEMATICA、MATHCAD、MATLAB等。以MATLAB为例，其全称MatrixLaboratory，意为“矩阵实验室”，主要用于方便矩阵的存取，其基本元素是无须定义维数的矩阵，是数值计算型的数学类科技应用软件，被誉为第四代计算机语言。MATLAB具有丰富的数学功能，包括矩阵的各种运算，且允许用户自己构造适合自己领域

6、的专用函数。由于MATLAB软件是由C语言编写的，所以MATLAB语言与C语言有相似之处，但比C语言更简单易懂，易学易用。通过互联网上的文字和视频教程，学生可以通过自学轻松掌握这些数学应用软件的使用方法。73.高效的交流平台。互联网可以为探究式教学提供方便快捷的交流平台，通过QQ工作群、网上论坛、飞信等交流方式，为学生创设丰富多彩、人机交互、及时反馈的学习环境，有利于调动多种感官协同作用，对数学知识的获取和加工具有重要意义。采取这样的交流方式，可以在课堂以外很方便地进行师生之间、学生之间的认知交流和协作学习，或者是师生之间的个别辅导和答疑。教师也随时可以把自己收集整理的学习资料或者

7、数学软件，在群共享或网上论坛上发布，通过QQ群消息或者飞信的方式通知学生下载学习和使用。四、网络环境下线性代数探究式教学应当把握的几个原则1.恰当选题，激发兴趣。能否提出具有挑战性和吸引力的问题，激发和培养学生的问题意识，是探究式教学成功与否的关键所在。现代教育心理学研究指出：“学生的学习过程和科学家的探索过程在本质上是一样的，都是一个发现问题、分析问题、7解决问题”的过程。所以精心设计问题、鼓励学生发现问题、提出问题，培养学生的问题意识在探究式教学中显得非常重要。因