利用多媒體教育平臺創(chuàng)建高中數學教學情境的嘗試與思考

錢琴

[摘 要] 實踐表明，高中數學知識的構建需要情境的支撐，利用多媒體教育平臺創(chuàng)設情境，可以促進學生數學思維發(fā)展并保證效率. 教師需要充分認識以多媒體教育平臺這樣的現代教學手段的作用，使其有效地服務于高中數學教學.

[關鍵詞] 高中數學；教學情境；多媒體教育平臺

越來越多的教學實踐表明，如果學生在學習中缺少了情境，其學習過程將是枯燥的，其構建知識的過程將是生硬的，其學習效果亦是不彰的. 目前對情境的理解有三個途徑：一是課程改革所強調的情境概念；二是我國著名教育家李吉林先生的情境教學；三是經驗層面的情境概念理解. 筆者以為這三者其實是一個相輔相成的關系，課程標準中所給出的情境理念是國家課程意志的一種體現，而教育家李吉林所給出的情境教學，則是其基于自身的學科實踐所做出的鴻篇巨制，可以為一線教師帶來深度思考，至于一線教師無論是基于自身實踐生成的關于情境的理解，還是直接從情境概念本身所獲得的認識，都可以為課堂上情境的創(chuàng)設提供一定的認知. 在這三個層面的理解中，筆者以為有一點需要特別強調，那就是情境最終是服務于學生的學的，而要達到這個目標，情境對學生就必須具有高度的適切性，這種適切性體現在情境與學生生活與認知的吻合上，體現在情境自身的形象性上，只有基于學生的生活經驗與認知特點，并能夠為學生的學習提供有效的支撐，這種情境才是有科學的. 情境創(chuàng)設的途徑很多，而利用多媒體教育平臺來創(chuàng)設情境，對于高中數學教學來說，往往有著自然情境無法替代的作用. 本文試在自己實踐的基礎上對其作用做一些梳理.

多媒體教育平臺對創(chuàng)建教學情境的作用

高中數學教學有其特點，一是數學知識高度抽象，很多情況下學生都是基于原有的數學知識去學習新的數學知識，這就使得數學知識的構建基本上處于一種邏輯推理的道路上. 盡管邏輯推理也是數學素養(yǎng)的一個組成部分，但這種純粹的邏輯推理對于相當一部分學生來說，確實是一個挑戰(zhàn)，如果在哪個環(huán)節(jié)上掉了鏈子，那后面知識的學習就會出現很大的困難，這一點以“函數”知識的學習最為明顯，作為跨度最長的數學概念之一，如果學生起初的基本函數學習不好，那后面的函數知識構建將十分困難；二是由于應試等壓力的存在，數學教師在向學生傳遞數學知識的時候，往往追求短平快的效果，強調新知教學要“精煉”，以將時間節(jié)省下來用于海量的試題訓練，這客觀上決定了學生的數學學習過程是高度抽象的，從而使得大部分學生對高中數學學習產生畏懼心理.從當前的教學實際來看，要改變這兩個現狀是不大可能的. 唯一可行的途徑，應當是在學生的學習需要與考試需要之間尋找一個平衡點，既讓學生在構建知識的時候不需要花費太多的時間，同時又能夠起到一個以形象思維支撐抽象思維，以抽象思維驅動數學直覺的作用. 而多媒體教育平臺就可以發(fā)揮這一作用.

多媒體教育平臺的功能是強大的，集成了當前可以進入課堂的幾乎所有設備，將聲光電信息即時展示出來，而這就為提高教學效率奠定了基礎. 同時其具有提供形象思維情境的作用，因此可以作為創(chuàng)設高中數學教學情境的有效載體. 在實踐的基礎上進行總結，可以發(fā)現其作用可以歸納為以下三個方面：

一是使抽象的數學知識形象化.這是多媒體教育平臺的首要功能，其可以通過聲音、圖像或者視頻向學生呈現一種可以直接刺激聽覺通道和視覺通道，從而讓學生有一個比較形象的思維對象. 在筆者的實踐中，這些素材的來源途徑有二：一是網絡資源；二是自制資源.其中后者是在關注學生數學學習的基礎上，從學生生活中去尋找相關的事例，制成學習材料，然后通過多媒體教育平臺呈現給學生，以形成一個良好的教學情境. 簡單如在“集合”概念的教學中，筆者利用學生做操、體育課上的訓練、教師比賽等情形，制成學生集合、男女生集合、教師集合等圖片，呈現給學生然后讓學生自己去判斷. 這比教材上提供一些與學生生活相距更遠的文字或圖片的效果要好得多.

二是整合教學內容. 多媒體教育平臺在提供教學情境的時候，一個很大的優(yōu)點就是可以整合教學內容，可以將不同場合、不同時間與空間的材料，整合到一個素材當中，以讓學生的思維可以跨越時間與空間，從而有效地構建數學概念，形成數學規(guī)律. 如“復數”概念的構建，可以在課堂上即時利用互聯(lián)網搜索與復數有關的數學史，并在“平方為負”的問題驅動之下，讓學生有一個迫切需要解決“平方為正，負值無解”的認知失衡的需要，從而讓復數概念的形成過程變得更加自然，更加形象.

三是激活學生的數學思維. 情境的作用，說到最后并非為了情境本身，而追求學生在一定的學習情境中，能夠有效地思考，有效地構建數學知識. 因此情境的本質功能，其實是為了激活學生的思維，以讓學生構建數學概念或規(guī)律的時候，思維能夠更順利一些. 根據筆者的實踐，在難度相對較高的數學學習過程中，需要高度重視利用情境使學生的思維獲得突破.

例析多媒體教育平臺創(chuàng)建數學教學情境

通常情況下，情境創(chuàng)設在完整的課堂教學中只是一個環(huán)節(jié)，或者說只是學生學習過程中的一個保障性條件. 很多時候在一些研究成果當中，都是將情境創(chuàng)設或者多媒體教育平臺凸顯出來，這樣容易給人造成一個錯覺，那就是課堂上教師的主要任務好像就是情境創(chuàng)設本身. 因此這里筆者將利用多媒體教育平臺創(chuàng)建數學教學情境的闡述，放到完整的課堂教學情境之下，以期讓同行更好地理解多媒體教育平臺創(chuàng)建教學情境時的作用發(fā)揮機制. 現以“函數的單調性”為例，闡述筆者的嘗試與思考.

函數的單調性的學習難點之一，在于單調性概念的建立.學生最初的經驗，決定了“單調”一詞與“函數”的聯(lián)系并不緊密，而教材在這一概念的設計中，通常都是一個事例來描述單調性的，這些事例由于教材編寫的需要，往往都是經過加工的，其生活特征并不十分明顯（即使加入了一些生活用語）. 基于這一分析，筆者設計自己的教學思路是：用多媒體教育平臺向學生呈現一段時間內教室溫度值，然后去繪制一個曲線，并與學生一起研究這個曲線. 通過多媒體平臺來做這樣的一件事情并不復雜：用一支溫度計提前放在視頻展臺上，并用攝像頭的視頻拍攝功能拍下一天之內的溫度變化（具體的可以放到某個實驗室進行，以免影響教室內多媒體教育平臺的使用）. 到了數學課堂上，從這個視頻中根據整點去截取視頻畫面并讀出溫度計上的計數，這里自然就需要通過一個表格來記錄這些數值，于是學生自然要思考表格的設計必須具有時間和溫度這兩個量，于是這里的設計表格的過程，其實就成為學生加工數學知識的一個重要環(huán)節(jié)，其原本也是具有情境激活思維的作用的. 在用表格呈現數據之后，如何直觀地看出這些關系呢？這個時候圖像就成為學生自然想到的對象，于是筆者利用Excel錄入記錄的表格，并利用其生成圖像的功能生成一個24小時內的溫度隨時間變化的圖像，通過圖像學生可以發(fā)現在不同的時間段內，溫度變化的趨勢是有所不同的. 那么如何描述這種溫度變化呢？顯然，不能簡單地說溫度一直升高或降低，“只能在一定范圍內去分別說出溫度變化的趨勢”（學生語），利用學生的這一表述，就可以強調函數的變化與“一定范圍”是有關的，于是函數的變化趨勢與定義域之間的聯(lián)系就自然而然地產生了，更主要的是，有了前面努力的付出，學生在解決這個問題時，動力特別足，這是直接向學生提供一個圖片所無法具備的功能.

在這個過程中，筆者注意到學生的參與度極高，從溫度的測量到數據的記錄與分析，再到圖像的生成與對溫度變化的描述，幾乎所有的學生都有著強大的動力. 這種動力為什么會有？筆者以為就是這一情境是有著學生付出的，情境本身與學生的思維是接近的，他們對于生成的問題的解決動力就特別強. 而這種情境產生的動力，最終就成為學生構建函數單調性的學習動力. 當然，在此學習的過程中，學生還會用到數學建模、數學抽象、數據分析等，這些都是數學素養(yǎng)的組成部分，教學反思時需要一并分析.

現代教學手段與學生學習需要的聯(lián)系點

作為目前最先進的現代教學手段，多媒體教育平臺所發(fā)揮的作用是有目共睹的，但從另外一個方面來看，兩者之間的聯(lián)系又容易出現一些誤區(qū)，為情境而情境的情形并不少見. 因此基于自身的實踐，筆者以為實際教學中需要找好現代教學手段與情境的聯(lián)系點，這個聯(lián)系點就是學生的學習需要.

簡要地說，就是教師在教學設計的時候，要重點思考學生在知識學習或問題解決的過程中，可能會遇到什么難點，這些難點如何通過多媒體教育平臺來獲得突破. 在突破的過程中，如何緊緊抓住學生的思維去發(fā)揮多媒體教育平臺的作用？有了這些問題作為引導，通常教學方向就不會發(fā)生偏移，多媒體教育平臺的作用也就能夠得到充分的發(fā)揮.

綜上所述，高中數學教學中通過多媒體教育平臺，來恰到好處地發(fā)揮其創(chuàng)設教學情境，服務學生數學知識構建的作用，應當成為數學教師的主動選擇.