王佩卿
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)和課程改革的不斷推進(jìn),在教學(xué)過程中,人們?cè)絹碓街匾暚F(xiàn)代教育技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的運(yùn)用.現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于教學(xué),主要是指把計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教育的技術(shù),即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),簡(jiǎn)稱CAI(computer aided instruction的縮寫).采用現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)施教學(xué),會(huì)使教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等發(fā)生巨大變化.只有充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)代教育技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用和應(yīng)用規(guī)律,才能有效發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì),如果生搬硬套,嘩眾取寵,反而影響教學(xué)效果.那么,我們?cè)诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中,如何有效利用CAI,設(shè)計(jì)出更科學(xué)、合理的CAI課件,讓它更好地為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù),提高教學(xué)質(zhì)量呢?
一、運(yùn)用CAI要有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
由于現(xiàn)代教育技術(shù)具有直觀、形象、生動(dòng)的特點(diǎn),在優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),它延伸了課堂的空間維度,拓展了學(xué)生的視野,實(shí)現(xiàn)了聽覺、視覺、情感等全方位的刺激,將抽象的知識(shí)直觀化、形象化.讓學(xué)生感受到新奇的、強(qiáng)烈的刺激,大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,既活躍了課堂氣氛,又吸引了學(xué)生的注意力.例如,在教學(xué)“軸對(duì)稱圖形”時(shí),下載一群五顏六色翩翩飛舞的蝴蝶、蜻蜓和一群在水面游蕩的小鴨,這可以直接沖擊學(xué)生的視覺,活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.又如,在教學(xué)“全等三角形”時(shí),通過圖形的變換、紙條顏色的變化來找三角形的對(duì)應(yīng)邊、對(duì)應(yīng)角.另外,還可以事先制作出各種效果的動(dòng)畫畫面,通過適當(dāng)?shù)陌粹o進(jìn)行超級(jí)連接,適時(shí)播放后再點(diǎn)擊,又回到原來的畫面繼續(xù)教學(xué).這樣就給課堂教學(xué)創(chuàng)設(shè)出輕松愉快的環(huán)境來完成教師的意圖,使教學(xué)內(nèi)容和模式變得豐富多彩,學(xué)生學(xué)起來也輕松愉快,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,把學(xué)生的注意力吸引到課堂教學(xué)過程中來.但是,每一個(gè)教師必須充分認(rèn)識(shí)到:現(xiàn)代教育技術(shù)是一種教學(xué)手段,只能服務(wù)于教學(xué),而不能主宰教學(xué).若教師單單為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,就容易出現(xiàn)嘩眾取寵,導(dǎo)致學(xué)生注意力只集中于屏幕,欣賞其有趣的畫面,而忽略了數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí).例如,在學(xué)習(xí)“統(tǒng)計(jì)初步”中有關(guān)總體、樣本時(shí),有的教師采用現(xiàn)代教育播放美英聯(lián)軍入侵伊拉克的戰(zhàn)爭(zhēng)畫面,創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情景,引發(fā)學(xué)生思考:如何考察一批炮彈的殺傷半徑?如何用樣本的某種特性去估計(jì)總體的相應(yīng)特性?適當(dāng)采用現(xiàn)代教育演示確能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但是如果過多的渲染戰(zhàn)爭(zhēng)情景,就會(huì)沖淡學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn)的關(guān)注,不僅不能輔助教學(xué)反而會(huì)影響教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn).
二、運(yùn)用CAI要有利于抽象問題具體化
利用現(xiàn)代教育技術(shù)可生動(dòng)形象地展示數(shù)學(xué)內(nèi)容,把抽象的知識(shí)形象化、直觀化.特別是一些較大場(chǎng)面或微觀現(xiàn)象用課件模擬,效果非常理想.由于現(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)圖(圖形、圖表、圖畫)、文(文字、符號(hào))、音(音響、音樂)、視(視頻)、動(dòng)(動(dòng)畫)、色(顏色)的綜合運(yùn)用,所以用計(jì)算機(jī)把這些難理解的現(xiàn)象及過程進(jìn)行“模擬”,制成CAI課件,就能很好地為數(shù)學(xué)教學(xué)服務(wù).在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)有時(shí)無法用常規(guī)手段突破,致使部分學(xué)生沒有接受、理解和掌握.數(shù)學(xué)教學(xué)中的“難點(diǎn)”之所以會(huì)成為難點(diǎn),原因之一是因?yàn)檫@些知識(shí)太抽象難理解,所以學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到困難.運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)能整合和優(yōu)化各種教學(xué)手段,化抽象為具體,有效地分解教學(xué)難點(diǎn),從而有利于學(xué)生理解和掌握知識(shí).
在教學(xué)中,常常遇到一些讓教師欲說不清,學(xué)生又難以理解的知識(shí)點(diǎn),而這些知識(shí)點(diǎn)往往是我們教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn).由于感性材料的不充分,導(dǎo)致學(xué)生難以展開正確、合理的想象,影響空間觀念的形成.例如,在教學(xué)“點(diǎn)的軌跡”時(shí),利用幾何畫板可以作出飛機(jī)在空中飛行形成的路線,投擲的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)的路線;再比如在學(xué)習(xí)三角形內(nèi)角和定理時(shí),以前都是用剪紙、拼接和度量的方法讓學(xué)生直觀感受,但由于實(shí)際操作都有誤差,很難達(dá)到理想的效果.如果利用“幾何畫板”,隨意畫一個(gè)三角形,度量出它的三個(gè)內(nèi)角并求和,然后拖動(dòng)三角形的頂點(diǎn)任意改變?nèi)切蔚男螤詈痛笮?,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn):三角形的三個(gè)內(nèi)角和總是180度.再比如“二次函數(shù)”其圖象是拋物線,教師要從黑板上畫出圖來說明,一是時(shí)間花費(fèi)較多,二是不能很好地體現(xiàn)圖象的特征.而通過幾何畫板則既省時(shí)又省力并且直觀形象,有利于學(xué)生掌握和接受.所以利用現(xiàn)代教育技術(shù)可以直觀、形象、生動(dòng)、準(zhǔn)確地展示知識(shí)的形成過程,模擬出言語難以表達(dá)的知識(shí),使抽象的道理具體化、靜止的問題動(dòng)態(tài)化,使知識(shí)更貼近事實(shí)本身,從而啟發(fā)學(xué)生的思維,把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn),化難為易,揭示規(guī)律,更好地理解概念,掌握公式、法則,取得最佳效果.當(dāng)然,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)充分發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的主導(dǎo)作用,一些直觀的、學(xué)生容易理解的內(nèi)容,還是用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,不必采用CAI,避免畫蛇添足,多此一舉.例如:教學(xué)圓的定義時(shí),利用軟件動(dòng)態(tài)地把圓畫出來,通過觀察、驗(yàn)證給出圓的定義,雖然生動(dòng)有趣,但實(shí)際上這樣的效果不如用簡(jiǎn)單的教具,如粉筆、細(xì)繩、圖釘?shù)染涂梢猿浞煮w現(xiàn)圓定義的本質(zhì),比計(jì)算機(jī)更簡(jiǎn)潔、方便,更容易與學(xué)生進(jìn)行交流.
三、運(yùn)用CAI要有利于學(xué)生聯(lián)系實(shí)際
義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程,強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,這就要求我們教師在教學(xué)過程中聯(lián)系實(shí)際,把生活中的數(shù)學(xué)問題引進(jìn)課堂,指導(dǎo)學(xué)生從中去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),再把知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去.由于CAI信息量大,教師可以事先準(zhǔn)備大量的來自于現(xiàn)實(shí)生活中的數(shù)學(xué)問題.如在學(xué)習(xí)統(tǒng)計(jì)與概率的教學(xué)中,應(yīng)注重所學(xué)內(nèi)容與日常生活、自然、社會(huì)和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的聯(lián)系,使學(xué)生體會(huì)統(tǒng)計(jì)與概率對(duì)制定決策的重要作用.利用現(xiàn)代信息教育技術(shù),可收集大量的有關(guān)統(tǒng)計(jì)與概率的實(shí)例,并運(yùn)用列舉法(包括列表、畫樹狀圖)計(jì)算簡(jiǎn)單事件發(fā)生的概率,使學(xué)生在具體現(xiàn)實(shí)的情境中理解概率的意義.
由于用CAI課件模擬實(shí)驗(yàn)可減慢進(jìn)程,截取實(shí)驗(yàn)片段反復(fù)播放,從而達(dá)到進(jìn)行詳細(xì)分析實(shí)驗(yàn)之目的.例如,在講“一元二次方程”時(shí),利用日常生活中常見的“梯子問題”,引導(dǎo)學(xué)生討論,從而使學(xué)生獲得“一元二次方程”的模型和近似解;用現(xiàn)代教育技術(shù)顯示人們使用梯子的場(chǎng)景,并附文字說明:一個(gè)長(zhǎng)為10 m的梯子斜靠在墻上,梯子的頂端距地面的垂直距離為8 m.通過滑動(dòng)梯子,啟發(fā)學(xué)生:如果梯子的頂端下滑1 m,那么:(1)想一想,底端也將滑動(dòng)1 m嗎?(2)列出底端滑動(dòng)距離所滿足的方程;(3)試求這個(gè)方程的近似解.并估計(jì)底端滑動(dòng)的距離比1 m大,還是比1 m???學(xué)生經(jīng)過思考和討論后得出結(jié)論.使用梯子比較常見,但用梯子在教室里做演示實(shí)驗(yàn),顯然很不方便.利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),就能把常見的“梯子問題”形象地體現(xiàn)出來,讓同學(xué)們?cè)趯?shí)際生活中感受“一元二次方程”的有關(guān)知識(shí)在解決實(shí)際問題中的作用.
將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際,不僅可以發(fā)展學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力.而且還可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)來源于生活,認(rèn)識(shí)到生活中處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)中處處有生活的道理.但是不能過于強(qiáng)調(diào)現(xiàn)實(shí),脫離學(xué)生實(shí)際,不具有數(shù)學(xué)教學(xué)價(jià)值的應(yīng)用.例如在教學(xué)中,包括在課本中,有些傳統(tǒng)的例子脫離了學(xué)生實(shí)際,有些是直接從特殊職業(yè)中拿過來的,只是社會(huì)生產(chǎn)的特殊需要,如“三機(jī)一泵”,與學(xué)生生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相去甚遠(yuǎn),學(xué)生對(duì)此毫無興趣.因此,在使
用CAI過程中,要注意學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn),要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),不能牽強(qiáng)附會(huì),憑空想象.
四、運(yùn)用CAI要有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力
培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)新能力是新教材教學(xué)理念的核心.現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育強(qiáng)調(diào)要進(jìn)行“問題解決”,在解決問題的過程中鍛煉思維、提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新,更需要數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、猜想.在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中,觀察、分析、對(duì)比、歸納、建立關(guān)系,處理數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)規(guī)律.現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用給數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了良好的條件.教師可以將更多的探索、分析、思考任務(wù)交給學(xué)生去完成,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式從“聽”數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)向在教師的指導(dǎo)下“做”數(shù)學(xué),從被動(dòng)接受“現(xiàn)成”的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)向像“研究者”一樣去發(fā)現(xiàn)探索知識(shí).例如,在學(xué)習(xí)“圓柱、圓錐的側(cè)面展開圖”時(shí),通過動(dòng)畫展示圓柱、圓錐的側(cè)面展開圖形過程,由于矩形和扇形學(xué)生比較熟悉,直觀易懂.這樣有利于引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、理解、探究圓柱和圓錐分別與矩形和扇形之間的關(guān)系,達(dá)到提高學(xué)生空間想象力和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的目的.又如,在講解三角形全等有關(guān)知識(shí)時(shí),可制作一個(gè)課件,使?jié)M足全等條件的兩個(gè)或幾個(gè)不同色彩的三角形在鼠標(biāo)的控制下,通過旋轉(zhuǎn)、平移、重疊、閃爍等系列動(dòng)畫模擬過程,形象生動(dòng)地描述圖形全等內(nèi)涵,便于學(xué)生切實(shí)理解.同時(shí)通過啟發(fā)式提問,精心組織學(xué)生討論,引導(dǎo)學(xué)生積極合作,自己動(dòng)手,挖掘各圖形的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生通過現(xiàn)代教育技術(shù)做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索,提高他們數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力.然而并非所有數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)都能創(chuàng)設(shè)到恰當(dāng)?shù)那榫?例如,在學(xué)習(xí)“有理數(shù)乘法”時(shí),教材中創(chuàng)設(shè)的情境是“蝸牛爬行”,通過演示蝸牛爬行,引發(fā)學(xué)生探索、總結(jié)出有理數(shù)乘法法則,結(jié)果把學(xué)生搞得糊里糊涂,筆者的意見是擱置問題,拋出法則,這樣教學(xué)效果可能更好些.為了達(dá)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的,教師在設(shè)計(jì)CAI方案時(shí),要緊緊圍繞如何提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力為中心,避免不分學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)內(nèi)容的實(shí)際情況,千篇一律,生搬硬套.
五、運(yùn)用CAI要有利于師生的交流
并不是所有的科目都適用于CAI,也不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適用于CAI.數(shù)學(xué)的教學(xué)過程是學(xué)生的認(rèn)知過程和知識(shí)構(gòu)建的過程,是師生情感交流的過程,是需要學(xué)生進(jìn)行思維活動(dòng)的過程.這就要求教師在上課時(shí)要特別注意加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流,引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行思維活動(dòng).有的章節(jié),如一元二次方程、分式方程、方程組及有關(guān)幾何證明部分,學(xué)生更樂意老師手把手地教他們.由于有的教師沒有正確把握CAI的優(yōu)缺點(diǎn),有時(shí)把所講的教學(xué)內(nèi)容展示在屏幕上,然后坐在話筒前就開始上課,把自己的主要精力用在課件的使用上,整個(gè)教學(xué)過程始終保持著一種“在會(huì)議上作報(bào)告”的形式.因此嚴(yán)重影響了教師與學(xué)生之間的溝通與交流.有的教師在使用CAI時(shí),沒有把握好教學(xué)的課容量.由于課容量過大,教師很容易加快課堂教學(xué)速度,導(dǎo)致教師與學(xué)生的交流不斷減少,學(xué)生思維跟不上教師的講解,更不用說做完整的課堂筆記了,反而影響教學(xué)效果.因此,在設(shè)計(jì)CAI時(shí),不但要注意哪些教學(xué)內(nèi)容更適合于CAI,并且要把握好課容量,要有足夠的時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行有效的交流.學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,不能反客為主.