摘要:《全日制义务教育数学课程标准》提出了数学课程的4个总体目标,即生活化、情趣化、活动化、体验化。要实现这一目标必须要充分发挥信息技术的优势,采用计算机辅助数学教学。本文结合笔者教学实际就当前形势下开展计算机辅助数学教学可能性、必然性、优越性、可行性、实施中有关倾向等进行了探讨。
关键词:计算机辅助; 数学教学; 教学目标;
1 前言
随着现代科学技术的发展及教学改革的深入开展和计算机应用技术的提高和普及,利用计算机进行辅助教学已逐步进入课堂教学领域,并得到迅速的发展。计算机在教育上的应用,使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、以至教学思想与教学理论都发生了变革。
在多媒体应用的探索中,我对目前市场上发行的多种工具软件进行了试验、比较,结合学校的现有硬件设备,选定了Authware和PowerPoint软件,利用Authware的交互功能、动画功能和PowerPoint2000的演讲演示和新增加的扩展功能配合课堂教学,达到培养学生数学思维、开拓视野、陶冶情操的目的。在多媒体的应用中,除了软件的选择外,还有课件的制作,选择Authware 作为制作课件软件,主要是Authware 有强大的通用性和易操作性和课件制作的简单性。Authware 面向全体教师,包括用于即时制作软件的图标流程功能,能插入图片、动画等,能提供多种呈现方式,并具有较强的交互功能。而在PowerPoint2000中制作一张幻灯片只要十来分钟,其精美程度是普通的胶片难以达到的。在数学教学中一般一堂课制作五至八张幻灯片,用程序连接的话可达十张乃至更多张幻灯片,还可用网络连接其它课件,使课堂上的知识容量大大加强。
计算机发展到今天,多媒体技术应用于教学已成为现实,我根据自己两年来在数学教学中应用多媒体进行教学的经验和体会,从以下几个方面对多媒体在数学教学中的应用进行论述。
2 计算机辅助数学教学的必然性
2.1传统教法的局限性
传统的教法比较单一,教师讲得多,学生参与少,既缺乏充分的图形支持,又缺乏供学生发现探索的良好环境,造成学生被动听讲,教师讲得“苦”,学生学得“累”。 课堂教学本来应该是师生共同拥有的“生活世界”,一个有关“人”的世界,一个活的世界,但传统的教学方式却以知识灌输为唯一目的,以考试分数为唯一标准,以应试教育为唯一模式,将一个本应鲜活的人的世界异化为僵死的物的世界,教学与生活完全隔离,学生的生活经验不能在教室里展现,而课堂上学的东西却又不能应用到实际生活中去。这在数学教学中尤为明显,教师通常根据自己的理解,将数学知识生硬灌输给学生,学生记住了大堆的概念,练习了大量的习题作业,但他们毕业后仍不知道数学为何物,数学有何用。这样的教学方式妨碍了学生对知识的吸收和能力素质的培养,在实施素质教育的今天,在《新课程标准》的指导下迫切需要探索出能真正培养学生数学能力的教法。
2.2多媒体教学,是现代教学的需要
数学家华罗庚说过:“数缺形时少直觉,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事非”。现代心理学研究表明,单纯从听觉获得的信息,一般只能记住15%左右,如果把视觉和听觉结合起来,获得的知识一般能记住 65%。电脑多媒体采用文字、声音、色彩、动画、图形等方式传递信息,将学生的视觉、听觉等都调动起来,学生容易理解和掌握。
因此,在数学课堂教学过程中,应用多媒体组合教学方式,能将传统的教学媒体与现代教学媒体有机地联系起来,相辅相成,互为补充,充分发挥各自的教学功能,优化课堂结构,提高课堂教学质量。这样有助于培养学生独立思考的能力,有助于让学生体验到成功的喜悦和增强学生的自信心,也有助于锻炼学生克服困难,探求知识的毅力。如在“三角形内角和为180度”定理的讲解过程中,不是直接搬出定理,而是结合《几何画板》中的角的度量的功能,先让学生随意画一个三角形,度量出每一个角的大小,求出三个角的和,猜想出三角形内角和为180度这一命题,再让学生自己去尝试证明。这样,首先学生情感上容易接受这一知识点,其次体现了数学前后知识的联系,最重要的是,培养了学生创新能力和实践能力。
3 多媒体技术在数学教材设计中的应用
在中学数学教学中,应用多媒体教学,能增加教学容量,设计实际问题情景,重新组织教材结构网络,提高学生的数学素养和应用能力。 运用计算机辅助教学,可以为学生创设丰富多彩的教学情境,增设疑问,巧设悬念,激发学生获取知识的求知欲,充分调动学生的学习积极性,使学生由被动接受知识转为主动学习,积极配合课堂教学,主动参与教学过程,从而提高学习效率。如在“多边形的内角和”教学中,先从三角形的内角和为180度入手,在求四边形的内角和时转化为两个三角形的内角和的和(计算机图形演示:从四边形的一个顶点引出的对角线把四边形分成两个三角形),然后提问五边形内角和的求法。在这儿提出问题,可以激发学生对四边形内角和的求法的回顾与进一步的思考,可知用同样的方法把五边形分成三个三角形,那么,六边形,七边形呢?适当的提问,促使学生积极思考,引起学生探求新知识的欲望,这就为n边形的内角和公式的证明打下了坚实的基础。
4 激发学生的学习兴趣,提高学习效率
4.1创设情境.激发兴趣
兴趣是认知事物和探求知识的心理倾向,由它产生的求知愿望是克服一切困难的内在动力。浓厚的兴趣能有效地诱发学生的学习动机、启动有关器官达到最兴奋状态,促进学生积极地思维。美国的心理学家布鲁纳曾说:“学习最好刺激,乃是对新学教材的兴趣。”数学是思维领域的学科,它高度的抽象性使不少学生对它感到枯燥,我们可以利用计算机丰富的图像、声音、色彩等功能,使本来枯燥的教学内容变得丰富多彩、魅力无穷。它提供的虚拟现实可以突破时空的限制,帮助学生提高抽象思维能力和空间想象能力,从而提高学生对数学的兴趣和情感,激发学生的学习欲望,调动学生的学习积极性。使学生在轻松愉快的气氛中学到知识,增强能力。一旦通过感官刺激而获得的思维成功转化为精神、心智上的满足,学生对数学学习就越有兴趣,越爱钻研。
4.2 运用多媒体技术突破数学教学难点
由于多媒体计算机的介入,一个抽象的数学概念,一个复杂的数学问题中数与形的关系,通过多媒体技术的旋转与平移,分割合并,以及慢镜头的分解动作,可以变抽象为具体,变复杂为简单,变隐形为显形,从而达到拓宽教学时空维度,降低抽象思维坡度,突破教学难点的目的。
数学定理的教学过程中,真正的难点往往是定理的发现、探索的过程。传统的教学往往只能给学生讲授定理的证明过程,却不能给学生提供发现问题的思维环境和条件。而使用多媒体则能给学生创设发现问题的良好思维环境和条件,从而能激发学生的学习兴趣,并能培养学生积极探索与发现问题的能力。在几何课中,平面图形的平移和和旋转的教学过程中,很多学生对图形的平移和旋转的过程弄不清楚。传统教学中只能凭粉笔画出的静态图来讲解比较费劲难解,而现在可以利用计算机动态显示平移和旋转的整个过程,既形象又直观,使学生在这一过程中易于观察量与量的关系。
数学的概念公式具有高度的抽象性和严密性,教学方法因之具有概括性和普遍性,决定了长期以来教学方法的单调划一。如何协调教学活动和数学抽象空间的联系呢?而计算机教学这种新颖的手段,提供丰富而动感的图像、图形,展现出一个异彩纷呈的数学世界,恍如变数学为游戏天地,生动、直观、形象,改变学生心目中的对于数学的形象定位:抽象、枯燥、缺少人情味。根据中学生的认知规律的心理特点,人的大脑接触新异刺激,大脑皮层会产生优势兴奋中心,而计算机的应用恰能针对这个认知特点,协助教师创设导入情境,活泼有趣的学习形式吸引学生的注意力,激发他们的求知欲望与学习热情,发挥学习主体的能动作用,促成学生的学习动机。教师通过程序调动,借此形成演示情境,向学生展示各种现实中的数学现象与数学应用,活生生的画面展现各种概念公式的内涵,使学生产生身临其境之感,变抽象复杂为具体简单,让学生借此进入最佳思维状态,这与过去单凭教师一张嘴来调度学生的联想,引导学生思路,无疑增添了一位形象教学的得力助手。例如在讲图形的平移和旋转时,辅以屏幕上动态图形的演示,增强学生的参与意识,加深学生的理解。可以这样说,计算机的辅助,为启发式教学注入新活力。对居于学习主体的学生而言,扩展学生的思维空间,强化兴奋状态,产生了情境效应。对于发挥教学主导作用的老师来说,可充分利用计算机在搭配、布局、材料上的优势,精选范例,组织材料,使教学准备阶段日趋于和谐统一。多媒体教学,不仅降低了学生的学习难度,而且单位时间内的容量增大。学生有更多的时间思考、理解和练习。这样不但在有限的时间内取得较大的效果,而且极大地激发了学生的学习兴趣,提高了教学效率。
5 全面提高学生素质。
《学记》中说:“善教者,师逸而功倍。”多媒体教学,从学生角度考虑问题,集听、视、触觉等感官于一体,不仅能高度集中学生的注意力,让学生掌握数学知识,开发智力,而且能发展学生的思维个性,提高思维能力,培养其创新精神。
在新课程标准的引导下,多媒体教学能充分体现教师作为学生的组织者、引导者和合作者的教与学的双边活动,引导学生运用观察、联想等方法,使学生主动参与研究问题,从中得出新的理解、新的结论、新的发现。培养学生的创造性,提高学生的逻辑思维能力。
计算机介入教学,为数学教学开创了新天地,当然计算机只是一种辅助工具,并不能取代师生间的交流,不能取代教师的指导与学生的主体地位。但是通过合理地运用这种现代手段,将会为数学教学增添姿彩,为教学方法的探讨提供广阔的余地,为培养学生数学的各种能力提供了有力的条件和广阔的空间。
参考文献:
[1] 卿成,课堂教学改革新论[M],中国华侨出版社,1990,6:103-105
[2] 林六十,高仕汉,李小平.数学教学改革的现状与发展[M], 华中理工大学出版社,1996:90-93
[3] 陈旭远、张捷,新课程实用课堂教学艺术[M], 东北师范大学出版社。2004,7:75-77
[4]朱跃龙,计算机辅助中师数学课堂教学的认识与实践[J],湖北教育学院学报。2000,3:84-86
[5]卢世玮,计算机辅助教学是促进数学教学改革的重要途径[J], 课程·教材·教法--中小学数学教学研究。1994,6:22-23