| | 首页 | 会员专区 | 公共用户区 | 数学建模 | 江中数学 | 留言反馈 | | |
| |
 |
您现在的位置： 21世纪数学 >> 公共用户区 >> 论文 >> 教法研究 >> 正文 |  用户登录  新用户注册 |
|
|||||||||||||||||||
| 计算机多媒体开拓创新教育的新途径 | |||||||||||||||||||
| 作者：重庆市“计算机辅助教学”课题组 秦德健 文章来源：〖未知〗 点击数： 更新时间：2003-7-23 | |||||||||||||||||||
| 计算机多媒体开拓创新教育的新途径 重庆市“计算机辅助教学”课题组 秦德健 一、计算机多媒体教学开拓创造性学习的新途径 （1）现代教育技术理论认为，全面实施素质教育，传统教学陈旧的教学手段和简单的教学技术在当今世界的多层次教学、演示教学、实验教学等现代化课堂教学中就显得力不从心。实验心理学家赤瑞特拉通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，1.5%来自触觉，这三个加起来就有95.5%之多。 计算机多媒体教学可以创设开放式的教学情景，有利于培养创新精神和实践能力；教学情趣盈然、丰富多采，符合青少年学生年龄特征和心理需要。 计算机的高分辨率的动态图像演示功能和绘图功能，以及快速的大规模的数据处理能力为演示教学、实验教学的改革提供了强有力的技术支持。 计算机多媒体教学是开发计算机应用，提高教学效率，全面培养能力，进行素质教育的崭新教学系统。计算机多媒体教学正是利用计算机与人“面对面”和人与机“交互性”的特点进行个别化教学，及时反馈矫正。能充分调动学习积极性，解决学生群体的学习能力和进度的差异，提高教学效益，在数学课堂教学中发挥重要作用，拓宽了创造性学习的教学渠道。 (2)我们说，一个民族的真正伟力根植于它的创造与创新精神，这是人类社会迄今所能找到的对社会进步和发展的原因所做出的一个最有效的解释。创造意味着从无到有，创新具有更新与日臻完善的含义：创新体现现有事物更新改造的过程；创新意味着一种旧貌换新颜和推陈出新的感觉；创新更多地被应用于技术、制度、管理等具体的事物方面。创新是建立在创造结果基础之上，是对具有原创性东西的有限的具体地应用，它不能给事物以生命的起点。只有创新才能使其踏上尽善尽美之路。在当今信息社会，知识创新就是创造一种新的资源。创造和创新都是推动人类社会发展和进步的永恒动力。 (3)数学教育不仅要培养学生计算、演绎等严格的逻辑思维能力，还要培养学生的直觉判断、形象思维、预感试验、分析归纳、综合构建、假设检验等非常规形式的思维推理能力，只有这样，数学的创造性素质才能提高。 计算机多媒体教学为实现这一数学教育思想创造了条件。如使用Authorware软件、PowerPoint 软件、《几何画板》、Flash等软件制作数学课件，可以通过计算机播放文字、图像、动画、声音等多媒体信息，创设开放式的教学情景，而课件提供的图形变换和测算功能，又使得学生在课堂上进行观察、试验、归纳和创新思维活动成为可能。 二、计算机多媒体教学课件设计： 课件结构模块化方案 使用Authorware软件、PowerPoint 软件、《几何画板》、Flash等软件制作数学课件。我们采用课件结构模块化方案设计计算机多媒体教学课件。优点在于：即使不懂程序设计的老师，也能很快完成教学课件。可以增删每个课件模块内容，例题和练习内容可随时更改。图片、动画、声音、音乐和视频节目可自由引入，返转按键功能一目了然。 教学课件设计要根据教学实际，符合学生认识规律和智能水平，课件设计还要优化教学结构，课件建构合理清晰，返转流畅，画面优美。按键与提示明确，动画色彩反差明显，图形与文字大小、颜色调配合适。师生控制、操作教学课件要十分方便。 在数学教学过程中，如果运用PowerPoint演示文稿，可以插入背景图片、背景音乐，能有效地营造学生研究问题的情境，激发学生探究问题的主动性和潜能，将复杂的问题转化为学生易于理解的问题。运用几何画板教学，可以根据教材内容，把静、动结合起来，通过生动有趣的画面，使静态的知识动态化，直观生动地对学生的认识具有“催化”作用，有效地激发学生探究新知识的兴趣。利用Flash可以直观演示事件发生的情景，使课堂更生动、形象，课程更具有趣味性。利用投影仪进行学生练习展示，及时进行反馈更正，鼓励创新思想，更有利于学生之间进一步的交流。如果多媒体教学能够更多地利用校园网上的资源，全面结合各种教学软件及平台的优势，会使课程更生动、直观，包容更多的信息量，使学生更有积极性地学到更多的知识，并使学生能力进一步提高。 数学课件设计要重视四个教学过程，突出育德育能，全面提高学生素质。 1、重视概念、公式、定理、法则的提出过程，培养创新精神和实践能力。 如果只满足于结论呈现给学生，不重视其提出过程，会使学生“知其然，不知其所以然”，影响学生的思维能力的提高和良好思维品质的形成，数学能力也难以形成和提高。所以，课件设计应展现数学概念、公式、定理、公理的教学过程，培养学生的创新精神和良好思维品质，提高能力素质。 2、突出知识的形成、发展过程，培养创新精神和实践能力。 让学生了解数学的知识形成和发展，培养唯物辩证观点，在学习和运用知识的过程中发展创新思维能力。用现代数学思想方法分析问题，创造性地解决问题。 3、展示解题思路的探索过程，培养创新精神和实践能力。 教育家布鲁姆认为“探索是数学教学的生命线，探索得来的知识最深刻难忘”。解题思路探索过程的暴露，变教师传授过程为学生发现过程，正像波利亚提倡的“教发现、教猜想、教合情推理。”使学生成为探索者、发现者，培养创新精神和实践能力。 4、抓好解题方法和规律的概括过程，培养创新能力，优化智力结构。 总之，计算机多媒体教学课件要创设情趣盈然、主题鲜明的教学情景。 三、计算机多媒体在课堂演示教学中的应用 计算机具有高分辨率的作图功能，绘制的图形色彩丰富，形象逼真，能形成动态化和立体化的图形。计算机多媒体教学直观、生动、有趣，因而能化抽象为具体，创设开放式的教学情景，有利于学生对知识的理解和掌握，有利于培养创新精神和实践能力。 例如，在代数教学中，遇到函数图像平移、旋转、对称等位置变化时，课件演示图形变化过程，让学生仔细观察图形变化前后某些角、线段不变的特点，克服认识的片面性，培养学生“数形结合”的能力素质。 在讲授三角形全等或相似时，利用电脑演示两个全等三角形位置变化时，角与角、边与边的对应关系，可以用不同颜色突出对应角、对应边的位置，让学生用运动的观点形象直观地认识图形，培养创新精神和实践能力。 在高中立体几何教学中，可以通过计算机演示立体图形的不同形成过程，应用计算机多媒体活动的视频图像和二维、三维动画，反复观察立体图形形成的情况。形象、生动、逼真的三维效果，有助于学生尽快理解立体图形的特点和表面积的计算方法，同时让学生随机练习，亲自操作控制，反复观察立体图形的特点，逐渐形成空间想象能力，纠正学生长期形成的平面（二维）的思维习惯。 例如，学生很难理解和想像圆锥的侧面展开图是一个扇形，也很难理解和想象二面角及其平面角，尤其在复杂的立体几何背景中，很难作出二面角的平面角，通过计算机演示二面角的平面角图形的形成过程，学生很快就能突破难点 。 在教学复杂的应用题时，用计算机模拟演示实物动态变化过程，变抽象为具体，让学生“身临其境”地去感受和理解问题的本质联系。例如，在讲授相遇、追击等问题时，运用计算机模拟人、车或船等在公路、环形跑道、铁路、水中相遇或追击的实境，启发学生采用正确的解题思路和方法，并及时让学生进行操作演练，提高分析问题、解决问题的能力。 四、计算机多媒体在课堂分层次教学中的应用 数学分层次教学就是把全部学生按其基础知识及认识能力水平分成若干层次，“培优、扶中、转差”，分别按教学大纲制定具体目标而进行的教学。它是全面提高学生的教学质量，实施素质教育的重要教学方法之一。 一般是把学生按其基础知识及认识能力水平分成好、中、差三个层次，在教学和练习中分别要求他们达到预定的目标。但现实是每个班学生少则40多人，多则60几人，教师在课堂45分钟内往往由于时间有限，易顾此失彼，以致收效甚微。于是出现了在课外时间加班加点补课、题海战术等不正常现象。 计算机多媒体数学有助于解决这一难题，使教师教得轻松，学生学得成功，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。 课件设计教师必须了解学生情况，吃透教材，从教学大纲出发，制定教学目标，对不同层次的学生提出灵活适度的要求，并始终坚持循序渐进、由易到难、由简到繁、逐步上升的规律，保证不同层次的学生都学有所得，尽量增加趣味性和挑战性，由易到难，循环上升的构建式设计思想。激发差生的学习兴趣、增强学生竞争的欲望，充分挖掘优秀学生的潜能。“培优、扶中、转差”实施成功教育！ 如果计算机一人一台，教师通过电脑室局域网络的总机进行控制，可以不告诉学生谁是那个层次，但教师心中有数，在教学时利用网络总机对不同层次的学生进行启发、练习和测试控制。 课件设计不同难度等级的练习题，循环上升： （1）一级题组，即大纲要求的基础知识，包括对有关概念、公式、定理等的了解、巩固；二级题组是大纲要求对概念、公式、定理等的理解和直接应用；三级题组是对概念、公式、定理等的掌握并能够灵活运用；四级题组是对所学知识的综合运用。 （2）学生可以根据自己的知识水平、能力程度，选择不同难度等级的练习题。程度高的优秀学生可以根据时间直接选取难度高的题组，也可以从一级（基础题）不断升级到高级（难题）。 做错可以即时得到帮助功能的提示，这样不但可以使优秀学生在课堂上始终有事做，挖掘其潜能，培养其自学能力（及时使用帮助功能，犹如教师辅导），还可以使教师有更多时间和精力巡视，辅导中、下等水平的学生。 基础较差的学生可以选择适合自己做的一级题，然后逐题掌握。做错，通过帮助功能马上给以提示。做对，电脑屏幕会跳出一个幽默诙谐的小动物用优美动听的声音进行鼓励，如：“你真行！”“聪明！”“进步大！”等激励性语言，从而使学生感到做对题的喜悦和成功感，增强学习的兴趣和信心。当做完了一级题时电脑会祝贺：“你成功了，请继续攻克下一级。”这样可以激起学生征服难题的欲望。使上、中、下三个层次的学生通过努力都能取得较大的进步，从而激发他们学好数学的兴趣。 五、计算机多媒体在实验教学中的应用 在传统教学中，教师往往把现成的概念、公式、公理、定理等用抽象的语言传授给学生，学生很难理解，师生费时费力。 实验心理学家赤瑞特拉做过一个关于知识保持即记忆持久性实验，结果如下：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。 运用计算机大规模的数据处理能力和快速准确的绘图功能，可以为学生创设一个实验教学的环境。学生不再像传统教学那们仅仅通过“听”教师“讲”来学习数学。而是在学习活动中扮演主动角色，通过输入数据或作图对数学公式、定理等进行观察、猜想、验证、归纳，形成对数学结论的感觉和体验，用自己的语言描述出对数学现象的感受，最后用准确的数学语言表达出来。学生像“研究者”一样，在学习中去发现和探索，而不是被动、机械地记忆和简单地模仿，从而能留下深刻的印象， 例如，在学习“指数、对数函数的图象和性质”时，教师在黑板上或学生在练习本上都只能通过有限的几组数据描点绘图。绘出的图往往与课本上的图象有较大的差异，使学生产生怀疑。若通过计算机让学生亲自输入数据，在屏幕上准确绘出函数的图象，验证它的形状判断它的增减性质，从而消除学生的疑问，并且可以加深对函数的图象的性质的理解和掌握。另外，在代数中的统计初步、几何中的轨迹及其方程等很多章节都可以利用计算机进行实验教学。 六、计算机人工智能在数学解题教学中的应用 人工智能，计算机直接解数学题的推算过程的成功实现，包括高中代数、立体几何和解析几何等综合（复杂）题计算机直接解。 笔者将“全国高考94年和96年上海高考立体几何题”让计算机解，分别用了三分钟得出完整解答（也可分步解答），人工智能的功效让人激动！ 计算机解一般题目只要几十秒就完成，兵贵神速。也可以数形结合，图文并茂解题。计算机展示人工智能解题思路的探索过程，逻辑思路清晰，演算式子整齐，含有大量的代数式运算。计算机的人工智能解立体几何题，有大量的符号语言的推理论证，妙不可言。每步都附有逻辑根据（定理或法则），排列整齐。解立体几何题也含大量的代数式运算。计算机展示人工智能解题既可以在数学课堂上演示，也可以个别辅导。精彩！ 当然，计算机的人工智能解题也会“卡住”，笔者也有一题计算机没能解出来（事先我并不知）。原来此题需要创新思路，铺路搭桥才能解出。这对创新教育有多大的启发啊！ “人的天职在于勇于探索真理”。人的智力优势是创新、创造！ |
|||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
