谈谈多媒体辅助立体几何教学

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内容摘要:一、概述  以多媒体应用为基本特征的信息时代的来临,对教育提出了两个迫切任务:一是为了培养适应现代科学技术和社会发展需要的人才,必须在各级各类学校和各学科专业中普及计算机教育;二是为了提高教学质量和扩大教学规模,“多出人才、快出人才、出好人才”,必须将

GB/T 7714-2015 格式引文:[1].谈谈多媒体辅助立体几何教学.[J]或者报纸[N].中学数学研究,(07)

正文内容

  

  

   一、概述

  以多媒体应用为基本特征的信息时代的来临,对教育提出了两个迫切任务:一是为了培养适应现代科学技术和社会发展需要的人才,必须在各级各类学校和各学科专业中普及计算机教育;二是为了提高教学质量和扩大教学规模,“多出人才、快出人才、出好人才”,必须将计算机作为一种重要手段应用到教育领域,积极开展多媒体辅助教学,加速教学现代化进程。

  现在各地都在推行多媒体辅助教学,提倡并鼓励教师根据学科特点,在教学中使用电教手段和多媒体技术,使过去传统的“一支粉笔一张嘴”的落后教学模式有了较大的改变,活跃了课堂教学气氛,提高了课堂的教学效率。但由于没有合适的软件,教师的计算机应用水平还很低,因此,计算机辅助教学在研究课、评比课中出现得较多,而在常规性的教学工作中还难以推广。计算机还没有被当作帮助教师教和学生学的工具,计算机辅助教学还远未取得真正的成功。本文主要谈谈多媒体辅助立体几何教学的优势与存在问题。

  

  

   二、多媒体辅助立体几何教学的优势

  与传统教学相比,多媒体辅助立体几何教学的优越性主要表现在:

  

   1.丰富的表现力

  多媒体能将文字、图表、声音、动、静态图像集在一起,构成教学软件,产生极佳的逼真效果,使内容更充实,更形象,更具有吸引力,从而提高了学生的学习热情和学习效率,改变了信息传递媒体单一以及教师仅靠口述和板书给学生传统知识结论的局面。如在立体几何的教学中,通过多媒体课件的三维动画、空间的透视,让学生更清楚空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面之间的位置关系。又如利用计算机可以很快地作出所需要的一切立体几何图形,而且可以是动态的,当拖动某些点时,可以改变它的位置使图形有最佳的视角、最好的直观性。不仅如此,还可以使所作出的图形绕着一个点,一条线进行旋转。如图1,应用可以使四棱锥作任意、自动连续旋转的课件,可以从各个角度来观察四棱锥。如图2,应用一个可以显示正方体截面形状的课件, 可以显示任意一个平面截正方体所得到的截面形状。利用多媒体技术可以很好地培养学生的空间想象能力。

  

  

  

   2.知识网络化

  多媒体超文本结构的使用,克服了传统的线性结构的缺陷,使得多媒体辅助教学系统容易根据教学的实际效果,对教材进行动态的组织和修改,使学生可以完全摆脱课程表的限制,按自己的实际能力和具体情况来安排学习进度,因而具有很强的针对性,是真正意义上的因材施教。例如,利用超文本的任意跳转,只需轻轻按键就可以跳转到想要学习的知识点。在实际教学中,甚至可以在学完平面的基本性质后,直接学习正方体的截面,在正方体中寻找共同的直线。

  

   3.丰富的资料信息来源

  多媒体软件将多媒体技术和数据技术相结合,提高了辅助教学综合利用多媒体信息的水平,和网络技术相结合,使多媒体辅助教学系统可以让学生与学生之间、学生和教师之间跨越时空的限制,互相交流,可以使每一个学生能够同时拥有几乎无限的信息来源接口,从而扩大了知识面,提高了分析问题和解决问题的能力。如学生可以通过校园网和因特网查阅各种相关资料,可以通过网络做作业,交作业,真正实现无纸化学习。

  

   4.强大的交互性

  输入输出手段的多样化,使多媒体辅助教学系统具有很强的交互性,便于学生最大限度地发挥主观能动作用。学生与机器之间、学生与学生之间、学生与教师之间的交流变得非常容易。

  

   5.精心制作的多媒体软件可创设生动活泼的课堂教学氛围,激发学习兴趣

  采用多媒体手段来辅助教学,能使学生的多种感官得到刺激,从而最大限度地吸取信息与知识。从教育心理学角度看,人们从听觉获得的知识能记忆大约15%,从视觉获得的知识能记忆大约25%。但如果同时使用这两种手段,就能够接受知识的65%。

  学生学习如同视频游戏,在乐中学,学中乐。精心设计的多媒体辅助教学软件深受学生欢迎,提高了学生的学习兴趣。如在讲解球的表面积时,可以设计软件,按照极限的思想,通过动画去切割一个球体,让学生去想象、思索。

  

   6.有利于教师提高教学与科研水平

  要在教学中得心应手地应用多媒体技术,教师必须努力更新,补充新的知识,掌握最新科技动态,搜集教学素材,不断提高自己的教学与科研水平。

  

   7.体现学生的主体作用,给更多的学生创造自己动手的机会

  在立体几何中,图形与图形的相对位置关系需要多角度、多侧面、全方位的观察、体验,才能真正深入地把握它。多媒体技术可以展现图形和图形位置关系的变化,通过渐变和运动,刻画数学问题的相对性和绝对性、不变性和可变性。教学软件通过精心设计的动画演示、插图和音频等,力求使抽象、深奥的数学知识以简单明了、直观的形式出现,缩短了客观实物与学生之间的距离。教师可在精巧的仿真环境中实现“虚拟状态”的教学,电脑出现的栩栩如生的景象增加了数学教学的魅力,因此极大地调动了学生的学习兴趣,激发了学生智慧的火花。CAI 的交互功能使老师与学生之间的单对单的教学转化为教师、学生和电脑之间的网络式教学,使参与教学过程的人的思想交流进入网络般的状态。由于学生自己操作电脑,于是可调动学生高度的学习积极性,成为学习的主人,这对于提高课堂教学效果、培养学生良好的思维品质和积极的创造力是十分有益的。

  

   8.促进了学生素质的全面提高

  随着学习内容的不断增加,数学中的抽象概念和理论也逐渐增加,学生学习的难度也就随之加大。只用语言和文字这样的表层信息,学生有时对相应的知识不易理解和接受。而CAI 则可以充分发挥计算机的信息处理与图形输出功能,给出生动的动态形象来展示复杂的变化过程,为学生在接受相关知识时在感受和思维之间架起了一座桥梁,这样有利于澄清一些容易混淆的概念和不易理解的、抽象的内容。由于计算机功能强大,可用它对各种动态过程进行模拟,由静变动,由抽象到形象,由数变为形,对运动进行形象的描述,因而可以较容易地突破传统教学中的一些难点,尤其在立体几何教学中,可以让学生突破时空限制,而生动直观的动态画面又可以让学生从各个角度去观察立体图形,增强学生在学习立体几何过程中的空间感。

  

   9.可以提高教学效率,突破教学难点,突出教学重点

  由于计算机具有强大的信息处理和图象转换的功能,可使教师在课堂上省去画图、擦黑板的时间,用更多的时间和精力去讲课和辅导,及时发现问题和解决问题,从而加大了课堂教学密度。计算机使学生多种感官并用,提高对信息的吸收率,加深对知识的理解,提高记忆效果。

  如在异面直线的概念及其所成角、异面直线之间的距离、二面角及其平面角等内容的教学中,学生往往觉得直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系非常抽象,难以观察和理解,但是通过多媒体的动画演示、旋转,可以让学生观察到它们的位置关系,易于理解。在理解锥体、台体、柱体三者之间的关系以及体积问题时,通过动态的切割、补形、旋转等,就不难寻找出它们的关系,这有利于学生把立体几何知识系统化。

  

  

   三、多媒体辅助立体几何教学中存在的问题

  1.教学设计如果不好,就容易把课堂变成“电子板书”课堂,即仅仅利用多媒体来显示一些文字和静态的图片,没有充分利用多媒体的特性,没有发挥其巨大的作用。

  2.目前所制作的课件数量少,通用性不强,没有真正体现出以学生为中心的教学思想,师生之间、学生与学生之间、学生与机器之间交流少,交互性差。

  3.课堂呈现信息量偏大,教学速度太快,教学内容跨度太大,学生思维跟不上,没有掌握好课堂节拍,往往出现好学生觉得慢,差学生跟不上的情况。

  4.由于设备分辨率不高,清晰度不够,学生视力容易疲劳,导致教学效果受影响。

  5.教师和学生计算机水平的参差不齐也使得多媒体辅助教学不能很顺利推行。

  

  

   四、采取的措施

  1.抓好教师和学生的计算机全员培训。教师和学生是推行多媒体辅助教学的主力军,只有教师和学生计算机水平有较大提高,才能更好地推行多媒体辅助教学,也才能取得更好的教学效果。

  2.在教室和实验室都安装大屏幕投影,配备计算机及其相关设备。

  3.搜集、整理、采购各科教学软件,建立丰富的教学资源库。

  4.尽可能在课余时间开放计算机机房,开办计算机兴趣小组,组织形式多样的计算机基础知识、计算机基本操作、计算机等级水平考试。

  5.建设校园网,连通因特网,建立师生联系电子信箱,让学生有机会在网上学习知识,能够在网上实现师生交流。有条件的地区可以考虑在网络上布置、批改作业,甚至可以要求学生自己建立自己的网页或简易网站,自己的作业也可以放在网页或网站上。

  6.进一步推广诸如《几何画板》等操作简单、易学、适用、功能强大的多媒体制作工具。

  7.学校领导要采取激励措施,激发教师在日常教学工作中使用多媒体辅助教学的积极性,在全校营造出一种乐于使用多媒体进行教学的氛围,让更多的教师参与到多媒体辅助教学的实践中去,在实践中进一步提高自身的水平。

  

  

   五、几点启示和几种误区

  尽管多媒体辅助教学有它的优势和独到的一面,但在利用多媒体辅助教学的过程中要克服唯“电”是从的错误倾向,只有恰当地使用多媒体才能提高教学质量。在教学中选择什么媒体应该由教学内容来确定,哪种媒体手段教学效果好,我们就应当选择并使用它。

  

   1.启示:

  ①使用多媒体技术辅助立体几何教学,并非意味着完全抛弃现有教学模式,使用多媒体的关键在于辅助作用。在教学中,不要夸大多媒体技术的作用,也不能忽略多媒体技术的辅助作用。

  ②模拟演示不能完全代替学生动手操作。模拟演示是为了展示操作过程,帮助学生理解与掌握知识,发展思维,最终目的是促使学生动手操作能力的提高。

  ③要注意课堂的知识的密度以及教学的速度。课堂密度的设计要结合学生具体的认知水平来确定,特别对于高一学生刚学立体几何,教师千万不要因为用多媒体而随意加大课堂容量。

  ④运用多媒体的目的就是为了帮助、促进学生的主动学习,因此在运用多媒体辅助教学过程中一定要突出学生的“学”,教师的“教”是为了协助学生的“学”。

  ⑤为了更好地推行多媒体辅助立体几何教学,有关部门要加强研制开发高质量的、面向多媒体网络环境的教学课件。

  ⑥在开发研制多媒体立体几何课件时,要大胆设想,大胆创意,并要及时将成果运用于教学实践中,在实践不断完善。

  ⑦要重视教学软件的质量,开发的软件要有助于教师与学生、学生与学生之间的交流,有助于教师帮助学生自我学习、学生与学生之间的协作学习。

  

   2.几种误区

  ①运用多媒体技术肯定比传统的教学媒体效果好。这种对于多媒体辅助教学的误解可能会给教师造成较大的心理压力,一旦未达到预期的教学效果,将可能导致两种错误的归因:一是教师怀疑自己不具备使用多媒体的能力,从此不敢用多媒体辅助教学;二是教师怀疑多媒体辅助教学的作用,从而对多媒体辅助教学没有兴趣。

  ②运用多媒体技术降低了教师在教学过程中的作用。事实上,使用多媒体辅助教学,不但没有降低教师的作用,反而对教师提出了更高的要求。教师一方面要努力提高自身的素质,同时要转换自身的角色,要走出传统教学中以教师的教为中心的误区,这就要求教师要改变教学观念。

  ③运用多媒体技术必须是计算机“高手”。教师作为学生学习的忠实支持者、积极的帮助者和引导者,只是要求具备使用多媒体辅助教学的基本技能,而不一定要具备能够独立开发课件的能力,这里强调的是应用多媒体,而不是创造开发多媒体。

  ④为了多媒体而使用多媒体,为了展示多媒体动画的功能而把课上成了电视动画欣赏课。教师必须明确,使用多媒体的目的是为了突出重点和突破难点,使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握,取得传统教学方法无法取得的效果。

  ⑤教学软件设计只注重外在表现形式,不注重内容。过于华丽的背景、过多无关的动画,都会分散学生的注意力,影响教学效果。

  ⑥所做的课件只是让教师的课堂上按部就班地演示,而完全没有学生的动手操作与参与。

参考文献

[1]张奠宙.数学教育研究导引.江苏教育出版社,1998年。

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