摘要:科学技术的迅猛发展特别是多媒体计算机的出现、网络技术的运用、信息技术的完善,深刻冲击着教育、教学的改革。特别是信息技术可以使教学活动集文字、声音、图形、影像、动画等信息功能于一体,使教育和教学的传统观念受到严重冲击,如何利用信息技术优化教学效果,如何使信息技术与数学教学的很好的整合是每位教师目前所面临问题。
关键词:多媒体;信息技术;数学教学
在高速发展的信息社会中信息技术的表现形式是多样化的,如文字、图形、声音、动画、图像等,这些表现即为“媒体”,而多媒体技术则是一种以计算机为中心的,能够把多种媒体如文字、声音、图形、图像、动画活动影像的一切信息通过计算机进行数字化加工处理,再和通讯技术相结合形成综合技术。多媒体在教学中的应用我们又称为计算机辅助教育即信息技术与课程教学的整合。它是现代教育技术的一个重要领域,它的兴起和发展是信息革命在教育领域中的反映,是信息社会对现今的素质教育提出的新要求,那么信息革命对数学与数学教育提出了哪些新的要求,或者说数学教育应该进行哪些改造才能满足信息社会的需要? 信息技术对数学教学改革能发挥哪些作用,在新技术的支持下能否创设更理想的数学教育,以克服传统教育难以解决的某些困难?对以上两个问题,本人浅谈如下几点。
一、当前数学教学的现状
当前中学数学教学普遍存在以下问题:在教学目标上,重知识传授、轻能力培养;在教学方法上,以教师的教代替学生的学,学生的主体地位受到了严重削弱; 在教学手段上,陈旧呆板,多以一支粉笔、一本教材或几张幻灯片应付一堂课等等。显然,这严重挫伤了学生的学习积极性,与时代发展和素质教育的要求很不适应。传统手段下的数学教学还存在着很多弊端。一是效率低,数学的概念、定义、计算、图形非常多,这就使得板书、作图所花的时间占用了太多的课堂时间,使讲解、讨论的时间不够。特别是采用主体式教学模式,需要较多的时间来让学生参与,这就更显得时间紧迫了。二是数学关于“动”的问题,在传统手段下是很难表现的,这一点在实际教学中就深深地体会到了。而对于动画演示能力极强的计算机系统来说,要实现这些功能,那是轻而易举的事情。因此,运用信息技术,优化中学数学课堂教学,已是摆在我们面前的一个十分重要而又紧迫的课题。
二、信息技术在数学教学中的作用
(一)运用信息技术可以激发学生的学习兴趣
数学被很多人认作枯燥无味,深奥莫测,实际上数学知识来源于生活,又高于现实生活。怎样把数学的课堂与生活实际联系起来呢?在传统教学中有了信息技术的支持,就能变许多的“不可能”为现实,让课堂透出浓郁的生活气息。改变传统教育的单调模式,寓教于乐,形成生动的画面,言简意赅的解说词,悦耳动听的音乐等,使学习内容图文并茂、栩栩如生,自然增加了教育魅力,使学生能保持深厚的学习兴趣。特级教师于漪曾说:“课的第一锤要敲在学生的心灵上,激起学生思想的浪花,或者像磁石一样把学生牢牢地吸引住。”在这一点上,集形、声、色、光、意于一体的多媒体无疑比传统的课本加讲授的方式更具优势。例如,在讲"中心对称"重点概念时,若用传统教学方法,拿一些教具比划演示,教师总是难以讲清、讲透,学生难以理解、掌握,利用多媒体让两个图形各自绕着定点旋转180°,运动流程保留在屏幕上,在旋转的同时配以适当的色彩,促进学生注意力的高度集中,极有兴趣地观察图形的运动变化过程,同时也使学生的想象力、思维能力得以丰富和加强。当演示完备后再作点拨性的叙述,学生就很容易建立起"中心对称"的概念了。这样不仅可以活跃课堂气氛,而且还可以充分发挥学生的创造性和思维能力。
(二)运用信息技术可以提高学生学习效率
传授知识是教育的一个重要方面,在传授知识时要有效地继承前人积累的知识,减少重复摸索的过程。所以,在班级授课中引进演示型课件,可以利用多媒体技术所特有的高效传递信息的功能,来弥补传统教学中效率低的不足。
(三)运用信息技术可以突破课堂教学难点增大教学容量
计算机具有高分辨率的作图功能。绘制的图形形象逼真、色彩丰富,具有可变性。能形成动态化和立体化的图形,直观、生动、有趣。因而能创设“情景”,改善认知环境,化抽象为具体,有利于学生对知识的理解和掌握,有利于帮助学生在有限的时间里获得更多的知识。如球体体积公式的证明是教学的难点之一。其中渗透了很重要的数学思想-分割、求近似和,再由近似和转化为准确和的思想。运用常规教学不容易讲清楚,学生也很难听明白。运用计算机模拟辅助教学,把分割与求和的过程演示出来,突出了几何体的线条和切面,教师讲得轻松,学生学得明白;又可增大课堂容量,提高学生学习的积极性,使教学效果大大提高。整节课充分发挥计算机的辅助功能,围绕着两个重点:球体体积公式(知识)和分割、求近似和,再由近似和转化为准确和(能力) 展开,在熟悉分割、求近似和,再由近似和转化为准确和的同时,又掌握了球体的体积公式的证明,达到了预定的教学目标。总之,在立体几何中,充分利用明暗色彩变化,并且大量引入了动画,产生了用“画”去“截”一个立体图形的“截”的过程;一个立体图形侧面展开的过程;把一个平面图形折成空间图形的过程;给学生以充分的思考时间,让学生跟着“过程”走的思维主线,有效地突破课堂教学难点,增大教学容量。
三、信息技术在数学教学中的误区
(一)利用信息技术应注意与数学内容紧密结合,起画龙点睛作用
在现实教学中有的教师单一选择媒体,特别依赖计算机,让黑板成为摆设。其实,选择媒体是为了更好地教学,应用信息技术不能限制学生思维的发展,一味追求形象化,在培养学生逻辑思维能力方面将有副作用。数学整合将信息技术看作是各类学习的一个有机组成部分,它主要在已有数学的学习活动中有机结合使用信息技术,以便更好地完成目标。但整合不等于混合,它强调在利用信息技术之前,教师要清楚信息技术的优势和不足,以及数学教学的需求,设法找出信息技术在哪些地方能提高学习效果,使学生完成那些用其他方法做不到或效果不好的事。信息技术只能起"辅助"作用,"辅助"的含义就是以教师为主计算机永远也不会取代教师上课,就像计算机不能取代人的思维一样。把课件搞成录像式的就完全失去了教师的作用,这是最失败的课件。教学课件应是主讲教师的助手。一个优秀的教师是任何课件也替代不了的。
(二)利用信息技术应注意从学生切实感受出发
一切先进的教学手段都是为学生服务,数学教学课件的设计一样,在课堂教学中发挥辅导作用。要以学生为出发点,要从学生的思想、思维、感受及接受能力着手。建构主义基本的、核心的思想是:让学生通过问题解决来学习Hiebert等(1996)提出了教学与课程改革的一条原则:应该让学生就学科内容形成问题,也就是说,让学生具有对知识的好奇,想知道“事情为什么会是这样的”,然后去探索,去寻找答案,解除自己认知上的冲突,通过这种活动来使学生建构起对知识的理解。按照他们的构想,在课程及教学的开始,应该给学生的是一些问题(problems)、两难选择(dilemmas)或提问(questions),这并不是要使学生体验到挫折,感受到某学科的难度,而是要鼓励学生就所学的内容提出问题,明确问题,从而激发起他们的好奇心,引发他们的理解活动,通过问题解决活动,学习者可以对知识结构形成深刻的理解,并形成对这一学科的积极态度.学生的数学学习应该是学生个体的主动建构过程,每个学生都是从自己的认知基础出发依自己的思维方式理解数学的。从这个意义看,数学是无法灌输的,是难以讲授的,只能依靠学生的主动参与才能学好数学,建构主义应该是教学设计的理论依据。教学设计应充分体现学生的主体地位,应考虑每一个学生的发展。在当前形势下,多媒体技术和数学教学整合是改变这一现状的绝好的形式,有利于学生主动建构也是多媒体技术和数学教学整合具有长久的生命力的战略需要。所以,教师在制作课件过程中就要注意到能否把学生的各方面思维调动起来,不要为了课件而制作课件,要考虑到学生的实际。
(三)利用信息技术应注意给学生留有一定思维空间
在运用多媒体技术进行教学时,一些抽象的东西变得形象、简易。学生在很迅速地理解课文内容同时,有些抽象思维能力及想象思维能力没有很好地培养。这一点相当重要,如果长时间这样教学,学生容易生活在一个缺乏抽象思维的教学空间。所以,在制作课件时,针对课文内容编排适当的程序,同时,给学生留有一定的想象、思维空间。如在新课教学中,可设计出一些能展示教学内在矛盾及其发展变化规律的一系列思考题,运用动画效果含蓄调动学生主动进行思维、想象的积极性。久而久之,学生的思维将会得到更深更广的发展。
(四)利用信息技术应注意灵活运用,扬长避短
从最古老的画图到投影到现在的多媒体,每一种教学手段都有其特有的功能局限性。多媒体如临其境的视听效果可以增强教学的直观性、生动性。那么,在课件的设计和使用时,一定要注意不要只追求丰富多彩的视听效果,而忽略学生有意注意与无意注意的规律,使学生的全部注意转移到鲜艳的图像上,而无心领会这些图像中所蕴藏的实质目的。课件要作到巧妙运用、扬长避短,最好地发挥它生动、深刻的一面。总之,信息技术与数学教学的有机结合,是数学教学改革中的一种新型教学手段,由于其视听结合、手眼并用的特点及其模拟性的应用,及个别指导和游戏的内在感染力,故具有极大吸引力。