教師運用現代多媒體信息技術對教學活動進行創造設計以發揮計算機輔助教學的特在功能, 把信息技術和數學教學的學科特點結合起來, 可以使教學的表現形式更加形象化、多樣化、視覺化, 有利于充分揭示數學概念的形成與發展, 數學思維的過程和實質, 展示數學思維的形成過程, 使數學課堂教學收到事半功倍的效果。與傳統數學教法相比,運用多媒體輔助數學教學更有助于數學知識的深化,有利于提高課堂教學效率,促進教學質量的提高。
一、運用多媒體課件創造問題真實情境,可以激發學生的學習興趣,提高學習效率
“問題是創造之源”,它是萌生新知識的種子,是探索新知識的風帆。教師在教學時創設出的問題情境將直接牽引學生對新知識的探索、吸收。多媒體技術對聲、光、電有著卓越的駕馭能力,教學時,如能充分調動影像、音樂、燈光等要素,營造恰如其分的現場氛圍,將能快速將學生引入教師設定好的問題情境,使學生專注于問題本身,身臨其境的效果還可以大大激發學生的求知欲望。
多媒體課件提供的外部刺激不是單一的刺激,而是多種感官的綜合刺激。這對于知識的獲取和保持,都是非常重要的。實驗心理學家赤瑞特拉(Treicher)作過兩個著名的心理實驗,一個是關于人類獲取信息的來源,即人類獲取信息主要通過哪些途徑。他通過大量的實驗證實:人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩個加起來就有94%。還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺。多媒體技術既能看得見,又能聽得見,還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量,比單一地聽老師講課強得多。他還作了另一個實驗,是關于知識保持即記憶持久性的實驗。結果表明:人們一般能記住自己閱讀內容的10%,自己聽到內容的20%,自己看到內容的30%,自己聽到和看到內容的50%,在交流過程中自己所說內容的70%。這就是說,如果既能聽到又能看到,再通過討論、交流用自己的語言表達出來,知識的保持將大大優于傳統教學的效果。
案例:利用幾何畫板講橢圓的定義。打開幾何畫板,做一個圓心為A的圓,在圓內任取不同于A的點B,在圓上取一點C,連接線段AC、BC,做線段BC的中垂線交AC于點P,連線段PB,引導學生發現|PA|+|PB|=|CA|,即圓的半徑,且大于|AB|,然后讓學生操作電腦拖動點C在圓上運動,得到P的軌跡——橢圓。啟發學生得到橢圓的第一定義。再進行發散思維訓練,當點B在圓上、圓外時,點P的軌跡是什么圖形?通過這樣的教學設計,不僅使學生親自參與了對橢圓形成過程的探索,還使學生動手操作電腦,提高了學習興趣,有利于學生數學知識的建構。
又如案例:在指數函數性質的學習中,過去通常是在教師(或教課書)的要求下,學生用“ 描點法”作出有限幾個特殊函數的圖像(通常是y=a2 ,y=a3等), 有時甚至是教師自己先做好圖象而不讓學生動手,然后就讓學生觀察這幾個圖象來討論指數函數y= ax 的性質。在這樣的教學中,學生對于為什么要畫這幾個函數的圖像,為什么這幾個函數圖象就可以代表一般的,為什么要把底數a 分為0 < a< 1 和a> 1 兩個區間等,都是不得而知的, 所以對結論的正確性也不一定完全相信,學習過程比較被動。而在信息技術環境中,教師可以利用技術工具強大的作圖功能,先引導學生隨意地取a 的值(不一定是2 、3 等),并在同一個坐標系內畫出圖像(教師可在a 的取值的典型性上作些引導), 再多再復雜的圖像都可以容易地畫出。在這個過程中,學生可以非常清楚地看到底數a 是如何并決定著函數y=ax 的性質的。由于函數的圖像隨著0 < a < 1 和a > 1 而自然地聚集, 學生可以清楚地看到a= 1 這條分界線,而函數的定義域、值域、單調性、特殊點(0 . 1 )等更是一目了然。在此基礎上,再通過a 的連續動態變化來演示函數圖像的變化情況,從而讓學生更直觀、清楚地看到指數函數的性質,并體會從量變到質變的事物發展規律。在這樣的教學中,對“ 為什么以a= 1 為分界點”,“ 過點(0 . 1 )為什么要作為性質之一\" 等的認識,都不是教師強加的,而是學生在學習中發現的。這樣的教學設計,使得教學方式從“ 講授式”轉變為“ 引導式”、“ 啟發式”,教學過程具有開放性,學生的學習方式則從“ 聽講式”、“ 接受式”轉變成了“ 探索式”、“研究式”。在信息技術環境中可以把教學設計的重點放在對知識的重新組織上,讓學生從整體上對y=ax 進行處理,通過改變a 的值而實現對函數y=ax 及其圖象的實時變換(滲透“ 參數思想”),這就能使學生順利地實現在函數的解析式表示與圖象表示之間的相互轉變,并使“ 參數”a、函數y=ax 以及它的圖像之間建立起聯系,突破由于數學的高度抽象性而帶來的思維困難,極大地改善學生的數學思維環境。圖像的直觀可以引導學生把思考重點放a= 1 和特殊點(0 . 1 )上,從而順利概括出函數性質。這是一個使學生體驗“數學研究”真諦的過程。在信息技術營造的認知環境中, 學生可以從新的角度去探究數學問題,在一種動態變化的過程中來認識數學概念的本質。
二、運用多媒體課件,培養學生的能力,促進學生的長期發展
在數學規律的探尋、發現過程中,運用電教化的手段給學生提供具體、半具體的學習素材,讓學生的動手操作獲得知識經驗,體驗具體到抽象的過程,培養學生的探索、思維能力、動手動腦能力,打造“厚基礎、寬口徑、重實踐”的新型人才。
案例:在學習《方程解的個數的討論》的課上,為了讓學生認識函數圖像的交點與方程的解之間聯系,教師安排學生進行實驗。學生利用身邊的計算機進行分組實驗,總結規律。
函數與方程既是數學中的兩個分支,又具有緊密的聯系,但這種聯系對學生來說卻較為隱晦。為了將二者的聯系表現清楚,教師安排了一堂實驗課,讓學生親自動手,探究奧秘。通過對方程的解與函數圖像的交點比較,讓學生認識兩者的共同點。學生拖動課件中按鈕還可以改變參數,分析不同情形,探索共性。學生通過自己的親手操作既能深刻認識其中原委,加速知識內化,又能鍛煉觀察總結能力,提高動手實踐水平。
綜上所述,充分運用現代教育技術進行教學可以從多方面,多層次、提高學的知識結構與能力,可以促進學生動手能力的發展,為培養創新型人才打下良好的基礎。
此外,合理使用現代教育技術,防止走入“誤區”
使用在幾何中運用現代化技術可以激發學生的學習興趣和認知主體作用的發揮、有利于知識的獲取與保持,有利于培養學生的動手能力,但在運用時應注意以下幾個誤區:
(1)投影屏幕完全替代教師板書。現實中不少老師利用多媒體教學時已經脫開了粉筆和黑板,但作為傳統課堂教學象征的黑板仍有一些地方是現代教學媒體無法替代的,首先是黑板即時重現力強,隨寫隨看,內容還可以方便地增刪,可以隨時添加幾何的變換圖形,教師在使用多媒體教學有時會突然而至的靈感,這些靈感往往是教學藝術的動人之處,此時就可以隨時板書。另外,好的板書有提綱挈領的作用,可使學生對課程內容的重點一目了然。
(2)過分突出多媒體課件的作用,不恰當的使用、濫用。在課堂教學中過分追求使用多媒體技術,而忽略教學過程的主體學生的情況和反應,造成只要這節課運用多媒體教學,就一定效果好,就是一堂成功的課。
現代教育技術是一柄“雙刃劍”,它可以為數學教學帶來生機和活力,也可能淡化學生的主體、教師的主導地位。只有合理運用才可使數學教學得到優化。
總之,現代教育技術的運用為數學教學改革提供了契機,因其生動活潑、圖文并茂、形象直觀、人機交互等優勢受到了教育專家及基層教師的認可和推從,因此將現代教育技術運用于方程教學是大勢所趨。教師只要勇于實踐、大膽探索,就一定能推動數學教學邁上新臺階。