探究型教学设计案例

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探究型教学设计案例范文第1篇

【中图分类号】 G635.1 【文献标识码】 A

【文章编号】 1004―0463（2016）12―0074―01

人类在21世纪初进入一个崭新的知识经济时代，教育正面临着社会变革带来的严峻挑战。教育信息化的发展，为创新型教师队伍建设提供了良好的条件，农村教师要迅速抢占信息技术发展的制高点，发挥更多的专业自主性和创造性。发展信息技术环境下农村教师教学设计能力已成为推动教育改革、实现农村教师自身专业发展的迫切需要。本文结合笔者工作实践谈几点看法。

一、信息技术对教学设计的影响

信息技术环境下的教学设计，实际上就是指信息技术与课程有效整合。因此，信息技术对教学设计的影响可以从信息技术与课程整合的角度来理解。信息技术与课程整合，就是通过将信息技术有效地融合于各学科的教学过程来营造一种信息化教学环境，实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的教与学的方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来。而信息技术与课程整合的重要途径之一就是突破“以教为主”和“以学为主”的教学设计取向，将二者结合起来，互相取长补短，形成“学教并重”的教学设计。不仅将信息技术看成是辅助教师“教”的形象化教学工具，更加要强调把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与协作交流工具，并依靠丰富的信息化教学资源，为学习者个人的自主学习、自主探究、小组的合作学习、合作探究创造良好的条件。

二、信息技术环境下农村教师教学设计能力现状

由于农村教师的个人素养、教学内容、教学方式、教学资源等因素的差异性，在不同程度上影响着教师教学设计观念和能力的发展。尤其在农村学校，信息技术资源的匮乏直接影响着教师信息技术的应用。教师的教学设计观念方面，大部分农村教师在备课中凭直觉了解学生的特点，凭经验设计教学过程，教学设计方式缺乏科学教学理论指导。在教学设计方法的应用方面，大部分农村教师并不经常使用教学设计方法指导自己的教学实践。而在教师的信息技术观及应用方面，大部分农村教师具备正确的信息技术观，认为在课堂上使用信息技术，是为达到教学目标和提高学生的学习兴趣服务的。但是大部分农村教师只能掌握一般的操作，对使用新型教学媒体没有信心。

三、信息技术环境下农村教师教学设计能力发展策略

1. 基于网络的自主协作学习，促进农村教师专业发展。基于网络的自主协作学习能满足广大农村教师的不同需求。依托网路资源，教师能够根据自己教学、工作的实际情况，结合自己的认知特点和学习风格，可以在不同时间地点进行学习。同时教师更有机会将学习和教学实践结合起来，在教学设计的实践中学习理解相关基础知识，进行在线或离线的自主协作学习。

2. 通过案例教学，提高教学效果。利用信息技术环境，重现现实生活中的一些案例场景，选择典型的教学设计方案或教学录像，并对其进行讲解，引导学生对案例进行讨论和交流，最后揭示案例的理论和实践含义，提高学习效果。教师借助于案例，不仅可以缩短教学情境和现实情境的差距，还可以从经验活动中获取、内化、整合知识，还有助于提高教师表达和讨论的技能，发展教师的创新精神和解决问题的能力。

3. 通过反思策略，提高教学质量。反思是指教师在发展实践活动中，把自我和教学设计活动作为意识的对象，不断地对自我及教学设计过程进行积极、主动的计划、检查、评价、反馈、控制和调节的能力，也是教师对于教育事件进行选择的一种思维方式和态度。

探究型教学设计案例范文第2篇

近几年，多次参与“植树问题”的集体备课，以及多层次、多角度地进行剖析，下面就“植树问题”多位教师不同的例题选择和不同设计思路，谈一谈教学理念对教学设计与实施的影响。

案例1：在全长1 000米的小路一边植树，每隔5米栽一棵（两端要栽）。一共需要买多少棵树苗？

这里没有给学生提示解决方法，直接探究寻找解决问题的方法，结果答案偏多，但正确率不算高。而后的习题是以“已知路长、棵距，求棵树”为基础练习；进而进行变式练习“已知路长和棵树，求棵距；已知棵距和棵树，求路长”。

案例2：教学楼的旁边有一段小路全长20米，学校打算在小路一边植树，计划每隔5米栽一棵树（两端要栽 ），这条小路须要栽几棵树呢？

学生选用自己喜欢的方法进行解答，多数学生直接计算，探究很少，但正确率较高，进而研究棵数与段数之间的关系，练习题设计与所讲例题基本相同，解法以公式为依据，进行变式练习。

案例3：在全长100米的小路一边植树，每隔5米栽一棵（两端要栽）。一共须要买多少棵树苗？

教师在借鉴了以上两种设计的基础上，选用100米这个适中的长度，学生进行多种方法探究。教师给学生提供多种学具，有小棒、小圆片、小三角、小正方形、小五角星、纸条等多种学具。让学生通过摆、画来找到棵树与间隔数之间的关系。课堂上学生出现很多摆法，有把纸条当成路，把小棒当成树、把小圆片当成间隔表示等距离植树。有的把小棒当成树、两根小棒中间用小棒隔开，表示等距离植树。还有的用画线段图的方法。学生出现的摆法很多。大部分学生都得到了正确的结论。习题主要以两端植树、一端植树、两端都不植树、封闭线上植树为主要内容。这样设计探究气氛浓郁，学生的学习兴趣很高。

案例4：在学校图书馆前的一条120米的小路一侧，每隔5米种一棵小树，要4年级3个班来种，每班种40米，一班先种，2班接着一班种，3班最后种到图书馆，问每班要种几棵树？

对3个班的不同植树要求，暗含着植树路线两端的3种植树方式。在设计中将问题全盘托出，3种植树要求融于一个情境之中，让学生自主解决，对比研究，有利于培养学生的迁移、类比能力，并在解决问题过程中深入理解一一对应、转化等思想方法。

案例5：在学校图书馆前的一条120米的小路一侧，每隔5米种一棵小树，要4年级3个班来种，每班种40米，问每班要种几棵树？

假设以此为例题，条件比较开放，学生将会如何解决，学生在分析问题时会发现解法和结论多样。作为例题不合适，但作为学生解决问题和发展思维的训练题在使用时多提供思维的空间，而且不应作为面向全体学生的要求。

由此可见，同一数学知识，有多种多样的教学设计方案。这引发我诸多的思考，促使我在实践和探究中寻答案、找支点。

思考一：为什么会出现如此多样的教学设计思路？

支点一：多样的教学设计源于教者教学理念的支撑，教学理念的不同，出现了不同风格的教学设计。

数学教学设计是对传统的数学备课的进一步完善和发展，恰当的教学设计决定着课堂教学的方向。课堂教学是落实基础教育课程改革的最终保障，教师的教育理念归根结底就是要培养出什么样的人，要通过教学设计落实到课堂教学之中。进行教学设计是教师从事教学的“看家本领”！由此我们不难发现，上面的4位数学教师，在新理念下，课堂教学目标不再停留在以往仅仅关注知识技能等结果性目标上，而是全面考查过程性目标和结果性目标。他们更关注以下几个要点：—是关注学生的起点；二是关注学生主要的认知障碍和可能的认知途径；三是分析教学内容的重点、难点、关键；四是研究达成目标的主要途径和方法。

教学理念是教师对教学和学习活动内在规律的认识的集中体现，同时也是教师对教学活动的看法和特有的基本态度和观念，是教师从事教学活动的信念。教学理念有理论层面、操作层面和学科层面之分。明确表达的教学理念对教学活动有着极其重要的指导意义。下面简析各位教师在教学设计中主要体现的教育理念。

案例1的设计着重在学生创新意识、创新能力的培养。《数学课程标准（2011年版）》指出：“学生自己发现和提出问题是创新的基础；独立思考、学会思考是创新的核心；归纳概括得到猜想和规律，并加以验证，是创新的重要方法。”教者把例题作了一个调整，把例题的100米换成了1 000米，把例题数据变大以后再让学生尝试练习。激起学生的探究欲望，从而找到解决问题的方法。

案例2的设计注重面向全体，数据比较小，创设探究空间，更关注后进生的发展，但忽视了学生的个性发展。

案例3的设计关注了教学活动与学生学习方式，数据适中，便于学生主动探究，寻求不同方法解决问题。同时也渗透了一种在数学学习上、研究问题上都很重要的数学思想方法—— 一一对应、化归等数学思想。

案例4的设计突出了几何直观、问题意识的培养。设计的问题开放，对3个班的不同植树要求，暗含着植树路线两端的三种植树方式。借助直观模型，利用迁移、转化的数学思想，有利于培养学生的迁移、类比能力，并在解决问题过程中深入理解一一对应、转化等思想方法。找到另外两种植树方法的规律。

《数学课程标准（2011年版）》中对课程基本理念指出：“数学课程应面向全体学生，适应学生个性发展的需要，使得人人都能获得良好的数学教育，不同的人在数学上得到不同的发展。” 不同设计的产生，其核心就是要培养出什么样的人的问题。因此在教学设计时，既要面向全体，又要关注个性发展。也要紧紧把握培养目标和学情，依据教材，创设情境，使用和选编例题，构建流程和习题。课堂教学是呈动态的，有很多不确定因素，教学设计的多样化，源于教者对教材理解和教学理念的支撑，没有对错之分，优劣之分。

思考二：由“植树问题”想到如何理解教材、定位教学目标？数学广角承载着怎样的教育任务？

支点二：教师要在对教材的研读和理解基础上，定位教学目标，进行合理的教学设计。

在这里，教师们不仅考虑到学科自身的特点，更遵循学生学科学习的心理规律，“用教材教，而不是教教材”。创造性地使用教材是新课程对我们提出的新要求，教材是一个极具宏观性的蓝本，覆盖着极其广阔的时空，主要对教师教什么、学生学什么起到指向作用。教材仅仅是教师组织数学课堂教学活动的素材，使学生进行数学学习的平台。新理念下的教材给教师留下了比较大的创造空间，进行任务分析，就必须改变以教本为本处理教材的现象，根据学生实际、教学实际和当地实际，模拟教材，重组教材，编制教材，削减技巧性训练，增加其探索性、思考性和现实性的成分，为实施开放式、活动式的探究、合作、参与等新型学习方式创造条件。4位数学教师，基于对教材的理解，基于学生“学情”进行教学设计，适合学生的“最近发展区”，是学生可口的“美味佳肴”。在教学过程中，创设学生感兴趣的各种情境，让他们以一种积极的状态，主动参与到数学教学过程中来，让学生根据自己的体验，逐步领悟数学思想方法，渗透在数学学习上、研究问题上都很重要的数学思想方法——化归思想。让学生能够运用这种数学方法来解决生活中的实际问题，而不是单纯地传授知识。

“植树问题”这一课到底要解决什么问题？

首先，植树问题是借助生活情境探究数学问题，通过多种方式教学体，如运用小棒、图形、直尺等学习用具，通过看一看、摆一摆、找一找，发现棵树与间隔数之间的关系，建立数学模型。但要注意的是，教学的目的是发现问题、提出问题、分析问题、解决问题，淡化直接死记公式解决问题。其次，植树问题是一种情况较为复杂的问题解决，这一教学内容本身具有很高的数学思维和很强的探究空间，既需要教师的有效引领，也需要学生的自主探究。

同时我们感到，教材中设计数学广角这部分内容，为《数学课程标准（2011年版）》修订由双基变四基起了重要作用。因此我们要重视数学思想方法的渗透，它满足了不同学生的思维发展需求，在探究过程中将一一对应、转化、归纳、迁移等数学思想内化成学生的学习需求，最后转化为学生探究的方法。这种思想的渗透能很好地帮助学生理解寻求解决复杂问题的一般方法，即从简单问题、简单事例入手，寻求规律，通过规律的得出，最终得到问题的解决。

思考三：如何才能使课堂教学更丰富、更有效、更精彩？

支点三：教师在教学设计时要关注教学内容，借鉴多版本教材、加强多学科联系、调动多感官参与、注重多媒体运用，采用多种学习方式多元整合课程资源，优化课堂教学。

新课程理念强调，教材仅仅是一个固定的载体，而知识是开放的、活跃的，无处不在的，提倡教师创造性地利用教材，不拘泥于教材进行教学。教师有必要对现行教材创造性地处理，为学生提供充分探索的空间，让学生用自己已有的知识、经验，通过自己动手、动口、动脑，经历再创造过程。

1.注重借鉴多版本教材，深化课堂。不同教材有它自身局限性，但重组教材、创造性地使用教材，会为帮助学生构建知识，奠定基础服务。作为课程资源开发的一线教师，可以从不同版本教材里寻找相关主题的文本，吸收不同教材的长处，博采众长，优化教学内容。

2. 加强多学科联系，丰富教学内容。不同学科间的知识是相关联的，彼中有我，我中有你，用一条主线可以将彼此串联起来，这对学生的成长发展起到启迪、引导作用。如：在教学实践中注重将植树问题与科学学科、美术学科、综合实践学科等其他学科知识与数学知识相联系，充分整合不同学科间知识，切实激发学生学习兴趣、发展智力、提高学习效果。

3. 调动多感官参与，提高学习效果。教师在课堂上要注重孩子多种感官参与，充分调动学生的学习积极性。如：在教学中，教师让学生用手指分别表示树与间隔。课堂上可以用手势回答问题，这样既锻炼了孩子们的小肌肉群，开发了右脑，又可以轻松地实现全员反馈建立植树问题的模型。

4. 注重多媒体运用，提高教学实效。如：“植树问题”一课，教师在探究的过程中我们看到给学生利用小棒、小圆片、笔等多种学具，也有的学生画线段进行探究，同时配以课件揭示规律、建立棵树与间隔的关系。

此外，教学设计时要考虑到学生的多种学习方式的整合，将独立思考、自主探究、合作交流等多种学习方式有机结合，使学生真正成为学习的主体，逐步学会学习。

探究型教学设计案例范文第3篇

一、加强概念的教学设计，增强学生构建知识体系的能力

《普通高中数学课程标准》指出：“数学教学中应强调对基本概念和基本思想的理解和掌握，对一些核心的概念和基本思想要贯穿高中数学教学的始终，帮助学生逐步理解。”数学概念是教学内容的根本，是推导定理、公式、法则的基本点，是学生在数学学习中思维的基础。只有正确理解概念，才能牢固地掌握基础知识，概念不清就谈不上利用它解决相应的问题。近几年，随着数学教育改革的不断深入，社会对数学概念学习也提出了更高的要求，所以，数学概念的学习与教学是最重要的阶段之一。

根据数学概念的学习原理，我们常用以下几种数学概念教学设计的模式。

（一）概念形成模式:具体例子—观察共同点—抽象出例子本质—形成概念—强化概念—概念应用。

实施的过程：给出具体例子—引导学生观察并得到共同点—得到本质属性—形成了概念—用例题强化概念、应用概念。

案例：人教A版必修5数列概念教学设计

1.给出两个实例：生活中数数，从0开始，每隔5数一次，可以得到数列；2000年，澳大利亚悉尼奥运会的女子举重的4个较轻的4个级别体重组成数列（单位：kg）:48，53，58，63.

2.引导学生观察思考例子的共性；

3.师生共同归纳上述几例的共性，得到等差数列的概念；

4.给出等差数列的概念；

5.概念理解，请学生举出例子；

6.概念应用与形成概念体系。

（二）概念的同化模式:学生已有知识—定义概念—强化概念—概念应用—形成概念体系。

实施的过程:呈现学生已有生活常识—给出定义—概念的辨析、同化—强化概念—概念应用。

案例：人教A版必修3古典概型概念教学设计

1.呈现学生已有的生活中的例子，如抛掷一枚质地均匀的硬币，分别记录“正面朝上”和“反面朝上”的次数；抛掷一枚质地均匀的骰子，分别记录出现“1点”、“2点”、“3点”、“4点”、“5点”、“6点”的次数，等等。

2.讨论结果及其特点，给出古典概型的定义。

3.辨析概念。基本事件具有什么样的特点可以使用古典概型。

4.强化概念。古典概型随机事件的概率计算。

5.形成概念体系。结合基本事件概率问题，形成概念体系。

（三）问题式教学模式:创设问题情境—问题的解决—引出概念—强化概念—概念应用—形成概念体系。

实施的过程:创设问题情境—引导学生解决问题—在解决问题中形成概念—强化概念—概念应用。

案例：人教A版必修4函数周期性概念教学设计

1）创设问题情境。请学生解释成语“周而复始”，举出在日常生活中具有“周而复始”意义的例子。

2.数学中是否存在“周而复始”的例子。

3.形成周期函数的概念。

4.理解周期函数的概念，特别是对常数T的非零要求。

总之，数学概念教学是高中数学教学的重要组成部分，概念的有效获得和掌握可以帮助学生在没有直接经验的条件下获得抽象观念，在新课标下的数学概念教学地位尤为突出，这一点一定要引起我们的重视。

二、例题探究的教学设计

教师创设问题情境要符合学生的认知规律，使学生在思考中体会数学概念形成过程中所蕴涵的数学方法，并且加深对数学原理的理解。然而数学试题不计其数，数学教师该如何设计、选择优秀的例题，调动学生参与形成过程的主动性和积极性，以使我们的数学教学达到预期的良好效果呢？

例如，在指数函数及其性质的教学中设计如下问题来辨析概念：

例1：下列函数是指数函数的是（ ）.

A.y=（-3）■ B.y=3■+1 C.y=-3■ D.y=3■

例2：函数是y=(a■-3a+3)a■指数函数，求a.

探究1：为什么要规定a>0且a≠1？

探究2：函数y=2·3■是指数函数吗？

通过例题，辨别认清概念。通过变式进一步理解概念。

又如在求曲线方程问题时，

例题：在平面直角坐标系xoy中，圆x■+y■=4内，有一定点P（1，0），求过定点P的圆的弦中点M的轨迹方程.

变题1：在平面直角坐标系xOy中，圆x■+y■=4上有两动点A、B，且满足∠AOB=90°（0为坐标原点），求线段AB中点M的轨迹方程.

变题2：在平面直角坐标系xOy中，抛物线y■=2px（p＞0）上有两个动点A、B，且满足∠AOB=90°。（O为坐标原点）.求线段AB中点M的轨迹方程.

变题3：抛物线上除原点外的任意定点Q（x■，y■），A、B为抛物线上的动点，若∠AOB=90°，求动弦AB的中点轨迹方程.

总之，新课改的实施，给我们提出新的挑战，我们要注重优化课堂教学设计。当然，再好的教学思想及设计，也必须依靠在实际操作过程中优化，同时只有教师树立科学的设计的教学理念，并且充分了解学生的才能，精心设计、优化设计，课堂教学效果才会更好。

参考文献:

［1］刘绍学.普通高中课程标准实验教科书必修1，2，4.北京:人民教育出版社，2007.1.

探究型教学设计案例范文第4篇

【关键词】高中地理；案例教学设计；目标设计；素材搜集；内容编写

随着教育制度的不断调整改革，尤其是高考制度的改革，对教师的教学提出了更进一步的要求，不仅仅是简单的机械传授，更重要的是要求教师教得有效、教的有意义，强调教师要采用多种多样的教学方式，来提高学生学习的积极性，逐渐地案例教学就被引入到学校教学之中。地理教学也开始运用案例教学的方式。1996年国家教育委员会颁发的《全日制普通高级中学地理教学大纲》，规定结合我国东北地区、黄淮海平原、南方红壤丘陵低产区、黄土高原区、西北干旱半干旱地区、柴达木盆地、长江三峡、西南地区八个典型地区的具体案例学习我国的国土整治与开发问题。这是我国第一次明确指出要使用案例进行地理辅助教学。新的地理课程标准中也大量出现“结合实例”、“举例说明”、“根据有关资料”、“以…为例”等字眼,都是对案例教学的强调。在当前的教育背景下，地理教学采用案例教学的方式已经成为大势所趋，这时教师如何进行地理教学案例设计就成为教师主要关注的问题，需要教师做出相应努力。按照教学设计的基本步骤，实现地理案例教学的科学设计需要从一些几个方面做出努力。

一、科学制定目标，为地理教学案例设计提供方向

地理教学案例设计目标的设计主要依据三部分内容：一是地理学科内容，也就是我们常说的“地理课程标准”，关于每一部分的地理知识具体学生应该掌握哪些内容其中都做了相关的规定，教师要按照其中的要求为学生制定科学的目标。二是学生的需要，这也是教师进行案例教学设计时依据的主要内容，教育就是人影响人的活动，教师对于学生的教育就是通过课堂教学或者生活中的教育来影响学生。教师进行地理教学案例设计时，必须根据学生的已有水平，比如：高中的学生使用的具体例子就不能是初中水平的例子，都虽然都是案例教学，但是如果教师使用的案例是学生早已熟知的，那么这样的例子毫无意义，而且是对教师时间的浪费。所以案例教学设计目标的制定一定要依据学生的需求进行，符合维果斯基的最近发展区理论，让地理教学走在学生发展的前面，提供的案例既是典型同时又能够引起学生学习兴趣的内容。其三就是目标的设计要符合当代社会的需求，就时间来看，既能满足学生当代需求，同时也能为未来的需要提供保障这是最好的；就空间来看，既能够满足个人需求，同时又能够满足学校、社区乃至民族的需要是最好的。目标选定好以后，要采用恰当的表述方式，既要包括知识方面的，同时又要包括技能和情感方面的，选择恰当的动词进行表述。

二、广泛搜集素材，为地理教学案例设计提供充实的内容

教育来源于生活，最终目的是服务于生活。著名教育家杜威提出：“明显的事实是，我们的社会生活正在经历着一个彻底的和根本的变化。如果我们的教育对于生活必须具有任何意义的话，那么它就必须经历一个相应的完全变革。”他强调教育即生活，教育来源于生活，与我们的生活环境密切相关。高中地理教学采用案例教学就是生活化教学方式的最好诠释。所谓案例教学，是一种开放式、互动式的新型教学方式。通常，案例教学要经过事先周密的策划和准备，要使用特定的案例并指导学生提前阅读，要组织学生开展讨论或争论，形成反复的互动与交流，并且，案例教学一般要结合一定理论，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的。地理教学采用案例形式，案例的选择是十分重要的，这就需要通过多种方式、途径来选择恰当的案例。首先，充分的利用网络资源，进行广泛的搜集，随着信息化水平的不断提高，网络越来越成为人们工作的工具，因此教师要通过网络来广泛地搜集地理教学的案例。另外，还可以通过地理教师间的探讨合作生成课堂教学案例，发挥团队的作用。每个地理教师可以将自身在地理教学中遇到的问题，发现的典型案例或者是其他方面的内容在地理教师团队中进行分享，在分析的过程中，教师们通过彼此的合作生成具有典型性的教学案例，而且这种方式生成的教学案例往往既实用，又具有典型、实用性。

三、切实编写内容，为地理教学案例设计提供严密的文本

目标和素材都已具备，这时就需要教师进行科学的设计，通过落实在纸面上的方式来组织想要进行教学的内容。尤其是对于新型教师而言，必须要将地理案例教学的目标，内容以及所要采用的案例通过文本的形式来落实到纸面上，通过对这些内容的组合实现有机的结合，发挥整体的作用，而不是将这些分散的内容零散地呈现给学生，对于学生而言，这样的呈现方式不利于学生系统的掌握知识。另外内容的编写过程，还包括教师在进行教学时需用的教学方式方法，这些都要考虑到。高中地理教学案例设计要通过这三方面来实现科学的案例设计，既能够提高地理课堂的教学效率、提高教学质量,又有利于激发学生的参与热情,培养学生浓厚的学习地理的兴趣，更好的获得地理知识和技能，对于促进促进学生全面的发展有积极意义。

参考文献：

[1]陈艳霞.高中地理教学的有效性分析[J].才智,2010,(18).

[2]陈炳莲.高中地理必修2案例教学的模式与程序[J].科教文汇(中旬刊),2010,(8).

[3]于向阳.高中地理教学方法新探[J].知识经济,2010,(20).

[4]齐凤彩.高中地理案例教学[J].中国教育技术装备,2010,(4).

探究型教学设计案例范文第5篇

【关键词】问题化教学设计信息技术高等数学教育应用探究

加涅（R.M.Gagne）曾指出，教育的关键核心问题就是教会学习者思考，学会运用理性的力量，成为一个更好的问题解决者。当前教育的核心在创新，创新的核心在思维，培养学生思维与问题意识及问题解决能力密切相关。高等数学作为高校教育中一门课程，不仅仅是一种工具、一门科学，它凝聚了人类的智慧，蕴含着丰富的思想，具有无法估量的现实意义和价值。高等数学的学习对于学生来说一直是枯燥的、乏味的、困难的，而其现实意义也难以体现，对于高等数学教育者来说，教学的目标是使学生理解数学理论价值和现实意义，在实践探索中理解高等数学的真正内涵。随着教育信息化的普遍开展，如何在教学中运用信息技术实现对高等数学教育的改革发展？结合各种信息技术，通过问题化教学设计，可以为我们提供一种改革路径，它对于学生知识和能力的建构，以及思维的发展起到关键作用，为学生的持续发展提供了良好的情境及思维空间。

一、研究意义

教育改革发展至今，问题化教学设计在中学数学教学中已有普遍应用，但是由于多种因素（如大学教师科研任务重、高等数学内容较复杂较晦涩、教学课时的限制等）影响造成其在大学数学教学中还较少运用。在高等数学教学中采用问题化教学设计，能够唤起学生学习数学的兴趣，引发学生的思考，展示学生的智慧，培养学生的创新精神。大学教育的最终目的不是发展学生的记忆能力，不是为了让学生记住更多的知识，而是要培养学生的独立思考的能力、解决问题的能力，学习知识的目的就是为了应用它解决更多的问题，高等数学教育就要本着教会学生学会并应用数学理论知识的能力，培养学生的综合素质，而问题化教学设计能为实现其教育目标提供一个良好的途径。

在CNKI数据库搜索有关高等数学教学设计的文章，以关键词“高等数学”+“教学设计”搜到文章35篇。文章多数是从高等数学教育的一个或几个方面探讨教学改革（如教学内容、方法手段等），并没有理解教学设计的真正内涵，或者根据教学经验针对教学中出现的问题提出了一些解决方案（如教学方法运用、教学策略探讨等）。多数文章对高等数学教育目标的理解也不全面，只是从知识的角度论述，研究如何能达到有效的系统化内容的教学设计，目的是教授学生更全面知识，也有文章涉及数学思想、数学方法和数学文化的培养，却没有教学设计方案。只有个别文章（如《自助式教学设计在高等数学中的实践》）有针对地阐明实践的步骤方案、评价实施效果、提出改进措施。

目前，高等数学教育的理论研究及实践多数滞留在教学内容、教学方法等上，并没有真正从全局把握，形成系统化的教学设计。要完成高等数学教育循序渐进的改革发展，不仅要对其目标、内容、方法、过程、评价都形成先进的思想理念，而且要把这些思想融入到高等数学教学设计的整体方案中。目前对高等数学教学设计的多数研究并没有深入到教育内在实质的变革，要完成实质改革就要求教师对教育技术学的理念和方法有正确的认识，在实际工作中完善信息技术与课程的整合，形成自然的教学设计的思想理念和实际操作流程。本文以《定积分及其应用》为设计案例，阐述在高等数学教育中运用问题化教学设计的思想理念及操作流程，希望能对各位同仁起到抛砖引玉的作用。

二、问题化教学设计

问题化教学是以一个主题单元作为一个整体通过问题化教学设计来完成对其教学过程的确定。它是以一系列精心设计的类型丰富、质量优良的有效的教学问题（教学问题集）来贯穿教学过程，培养学习者解决问题的认知能力与高级思维技能，实现其对课程学习的持久深入的一种教学模式。随着信息技术的迅速发展，技术对教育实现了多方面、多角度的辅助支持，信息技术与课程整合产生了许多高效的教学模式，问题化教学设计正是以关注教育问题为出发点，用精心设计的各种学习问题来组织和实施课程教学的教学设计模式。在问题化教学设计中适时地运用各种先进信息技术，结合传统教学方法方式完成教学过程，谋求在整个过程中整合信息技术的强大作用，来支持和提升教学的效果。

实质上，问题化教学设计是以丰富、优良的教学问题为主导，以信息技术为支持，从问题的视角对课程教学进行系统化建构，将信息技术与课程整合，在问题解决的过程中设计教学。

问题化教学设计系统分解图[1]：

问题化教学设计是以建构主义理论为依据，教育者要根据设计问题的理论及操作流程，完成丰富、优良的问题设计，设计中必须树立以教师为主导、学生为主体的设计理念，通过增强学习过程投入性、趣味性，调动学生的积极性和主动性，在真实的学习任务下，在学习活动的互动中，为学生提供充分的空间和时间，使学生积极参与、主动建构。布卢姆（Bloom，B.S.）从1948年开始构想教育目标的分类，把以培养人为核心的所有教育目标综合归纳为认知、情感和动作技能三大领域。高等数学教育除具有科学教育的特征外，还有其自身特点，教学设计在高等数学教育中运用时，需要综合考虑数学理论、数学思想、数学方法、数学文化以及数学审美等方面的教育目标，结合教学大纲要求，了解学生基本素质，并且从中观层面上设计、组织、实施和评价问题化教学。在高等数学教育中应用问题化教学设计，要适当以各种信息技术作为设施环境、教和学的工具、资源载体和评价手段等。

三、问题化教学设计在高等数学教育中的应用探究

在高等数学教育中关键是把握教育目标，体现其各方面的意义与价值，这就必须立足于主题单元来设计教学。通过中观的教学分析，明确要达到的目标及效果的评价标准，设计丰富、优良的问题集，再根据问题构建各项活动专题，从而把问题分散到各个活动中，解决问题达成目标。

下面本文作者为《定积分及其应用》进行问题化教学设计，通过这个案例阐明问题化教学设计在高等数学教育中的应用，以期为从事高等数学教育的工作者提供一种改革的途径。基于问题化教学设计，将信息技术运用于高等数学的课堂中，提高高等数学的课堂教学效率及教学效果。

首先完成主题单元的目标及内容的分析，如下所示

教学活动中运用到的信息技术有网络、多媒体计算机、数学实验室和各种数学软件工具等。

根据主题单元目标及涉及内容，完成问题设计，把问题按照基本问题、单元问题和内容问题分类，设计时要明确问题所对应的学习目标及内容。根据定积分的教学大纲要求及数学教育的目标，现将主体单元的问题设计如下：

根据本单元教学目标，针对学习问题的各个学习活动，设计了主题单元规划图如下：

本文作者以活动专题1（图：活动专题一）和活动专题5（图：活动专题二）为例。

两个专题的具体教育目标：

活动专题1是通过学生利用网络进行探究学习，培养学生的信息素养和自学的能力；利用科学家的生平事迹指导学生的人生观和价值观；通过学生的学习和自我总结培养其创新的能力，使其理解科学的意义和价值，树立正确的数学观，培养学生勇于探究科学真理的精神；理解定积分的概念及其与不定积分的区别；理解定积分的几何意义。活动专题5是要通过教师讲授，使学生知道什么是微元法，以及微元法解决问题的方法步骤；通过学生课前对问题的思考以及课上教师对相关问题的解释，使学生明确哪些问题可以用定积分来解决；通过教师讲授微元法在几何问题中的应用，使学生明确使用微元法的具体操作方法步骤；通过学生探究定积分在物理、经济等领域中的应用，熟练掌握用微元法解决实际问题的具体操作步骤，也培养学生的自学能力、学习迁移能力；通过学生的操作计算，掌握数学软件工具的使用方法及技巧。

以下是笔者设计的两个活动专题的概念图。

活动专题1（图：活动专题一）的具体实施步骤：

课前收集资料，课堂上学生讲演、讨论，教师总结讲评，教师讲授部分内容，学生课外总结、复习、练习。

步骤1：课前为学生提供部分参考教材及参考文献；提出相关问题，令学生课前思考；学生利用网络收集资料，教师给予一些网络帮助指导。（视学生自身素质基础设置方案）

步骤2：课堂上学生讲演收集资料，提出自己见解；

步骤3：组织学生讨论相关问题；

步骤4：学生陈述讨论结果，教师对学生的学结点评；

步骤5：教师利用多媒体展示讲解部分课程内容；

步骤6：学生总结本次课的学习，教师布置课外作业。

活动专题5（图：活动专题二）的具体实施步骤：

课前学生思考分析，课堂上教师讲授，学生讨论总结，教师讲授案例，学生练习，学生操作计算，在学生成果展示后教师总结点评，学生课外收集案例、练习。

步骤1：课前教师提出要思考的问题，学生探究思考，收集信息；

步骤2：课上教师讲授微元法的方法步骤及其可解决实际问题；

步骤3：学生讨论总结；

步骤4：教师讲授案例；

步骤5：学生练习，操作计算；

步骤6：学生展示成果，教师总结点评；

步骤7：学生课外收集案例、练习。

两个活动专题中第一个已经在课堂中实践，通过教师的教学总结及学生的作业分析，以及使用问卷调查的方法对学习结果进行了分析讨论，发现85%学生学习的积极性提高，自学的能力增强；93.6%学生树立对数学科学的正确认识。其中也出现了一些问题出现，由于学生的信息素养、自学能力的缺乏，学习的目标还没有完全实现，例如90%作业没有创意，教师对教学时间的控制没有处理好，课堂时间分配不完全合理等。第二个活动专题由于条件限制还没有完全得到实践，但是本文作者及单位同事立足于小型的数学实验室已经完成了其中部分教学工作，发现有一定的积极教学效果，但学生的学习环境受到数学实验室的限制，如果有相应适合的学习网站作支撑，则能更好地促进学习效果。基于高职高专的高等数学教育需求，作者及其同事考虑设计一个结合课堂的同步式教育网站，在网站中学生可以随时作数学实验，并讨论相关问题，也将有多个其它专业课教师参与其中，根据学生的理论及技能的发展所需的数学理论与实践，提出相应的要求及建议。

四、结语