薛波+翟云云+李怡豪
摘 要: 在高等院校的數(shù)學(xué)教學(xué)中,多媒體技術(shù)正在逐漸改變著傳統(tǒng)的教學(xué)模式,并推動著高等教育產(chǎn)生深刻變革。本文介紹了近年來多媒體技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的若干應(yīng)用優(yōu)勢,同時也指出了實際教學(xué)中多媒體技術(shù)存在的常見問題,最后進(jìn)一步提出了優(yōu)化多媒體教學(xué)的相關(guān)策略。
關(guān)鍵詞: 高等數(shù)學(xué) 多媒體教學(xué) 教學(xué)應(yīng)用
高等數(shù)學(xué)是以討論實函數(shù)微積分為主要內(nèi)容的一門課程,是各大高等院校必修的一門重要的公共基礎(chǔ)理論課,它不僅為學(xué)生的許多后繼課程和將來工作提供必需的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用工具,而且對于訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、理性思維、邏輯推理能力都起著無可替代的作用。但是由于高等數(shù)學(xué)課程自身所特有的高度抽象性及嚴(yán)密邏輯性等特點,在傳統(tǒng)的教學(xué)方法為主導(dǎo)的教學(xué)過程中,不可避免地存在著諸如學(xué)生反映課堂枯燥無味或者知識點接受困難等這樣那樣的問題,而近年來發(fā)展飛速的現(xiàn)代信息技術(shù),使得多媒體逐步地作為一種輔助教學(xué)手段融入到大學(xué)課堂教學(xué)中,尤其是在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,不僅有助于學(xué)生對抽象的數(shù)學(xué)概念、定理、公式的理解,而且可以形象直觀地展現(xiàn)高等數(shù)學(xué)中的各種幾何空間關(guān)系,從而達(dá)到增加課堂教學(xué)信息量及提高教學(xué)質(zhì)量的目的。此外,我們也應(yīng)該看到,多媒體技術(shù)作為一個新生事物,迄今為止存在的爭議一直都有,甚至有的教師認(rèn)為應(yīng)該回到傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中。事實上,我們認(rèn)為多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用是一把雙刃劍,在克服解決傳統(tǒng)教學(xué)弊端的同時,也因其局限性滋生了諸多新問題,因此本著以提高高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量為目的,必須對多媒體技術(shù)的應(yīng)用作全面深層的分析,討論若干可行的改良策略,以期使其最大限度發(fā)揮輔助教學(xué)的作用。
一、多媒體技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)越適用性
自從進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后期,計算機技術(shù)就在學(xué)習(xí)工作中扮演著越來越重要的角色,尤其在高等院校的課堂教學(xué)中,多媒體技術(shù)正在逐漸改變著傳統(tǒng)的教學(xué)模式,推動著高等教育產(chǎn)生深刻變革。時至今日,在日趨完善的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,多媒體技術(shù)可以最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動性、積極性、創(chuàng)新性,并將數(shù)學(xué)思想方法貫穿于教學(xué)過程的每一個環(huán)節(jié)。另外,由于多媒體技術(shù)開發(fā)的高等數(shù)學(xué)課件,圖文并茂,教學(xué)內(nèi)容充實抽象,因此其具有傳統(tǒng)教學(xué)方式不可比擬的一系列優(yōu)勢。
1.提高教學(xué)效率。
目前大多數(shù)高等院校均把高等數(shù)學(xué)課程作為一門重要的公共基礎(chǔ)課,但一直面臨著課時少而內(nèi)容多的矛盾現(xiàn)狀,教師既要面對壓縮學(xué)時的壓力,又要增加新的現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容(如數(shù)學(xué)實驗、數(shù)學(xué)建模等),而適當(dāng)結(jié)合多媒體技術(shù)輔助教學(xué)后,不僅可以改善教師的教學(xué)方式,使得每個課時的教學(xué)內(nèi)容容積率得以增加,而且可以將教師從繁重的教學(xué)活動中解脫出來,從而達(dá)到提高教學(xué)效率的目的。
2.優(yōu)化教學(xué)效果。
高等數(shù)學(xué)課程中某些章節(jié)的內(nèi)容過于抽象化,如利用曲邊梯形的面積引入定積分、求空間中截面面積已知的立體體積的截痕法等,單純利用黑板教學(xué)時,教師無法形象直觀地展示其中涉及的曲線或曲面圖形,而利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué),可以讓學(xué)生清晰地看到各種幾何空間關(guān)系,有利于學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上更好地接受章節(jié)知識點。此外,每個章節(jié)的復(fù)習(xí)時,也可以通過教師提前設(shè)計好的結(jié)構(gòu)框圖相關(guān)課件,讓學(xué)生清晰有序地回顧知識要點。由此可以看到,多媒體技術(shù)的應(yīng)用不僅增強了課堂的生動感,而且某種程度上極大地調(diào)動了學(xué)生思維的積極性和主動性。
3.有利師生健康。
高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)需要教師用粉筆大量地板書,不經(jīng)意間即會吸入大量粉塵,同時由于現(xiàn)在大多數(shù)高等院校的高等數(shù)學(xué)授課普遍實行多班合班化,有些班級甚至達(dá)到150人左右,部分坐在后排的同學(xué)經(jīng)常反映難以看清黑板,而采用多媒體課件授課后,一方面減少了教師在課堂上的板書工作量,另一方面使得學(xué)生無論坐在教室哪個位置都可以清晰地看到授課內(nèi)容,一定程度上保護了廣大師生的健康。
二、多媒體技術(shù)在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的存在問題
多媒體作為一種新興的技術(shù),在高等數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用是否有必要,一直以來都存在著爭議,我們認(rèn)為,教學(xué)中引入多媒體技術(shù)是大勢所趨,只是作為新生事物,在發(fā)展過程中一定會存在著一些不可避免的問題。
1.多媒體教學(xué)節(jié)奏偏快。
由于多媒體自身的容量特點,單頁實際顯示內(nèi)容有限,雖然其蘊含的信息量較大,但翻頁速度也相對較快。多數(shù)學(xué)生反映由于難以實時記下完整筆記,對剛剛講過的內(nèi)容存留印象過淺,思考強度增加后,導(dǎo)致大多數(shù)人無法迅速思考,日積月累會呈現(xiàn)跟不上教學(xué)節(jié)奏的狀態(tài),最終部分學(xué)生會喪失繼續(xù)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的主動性和積極性。
2.多媒體課件缺乏個性。
現(xiàn)今大多數(shù)院校采用的高等數(shù)學(xué)課本都是以同濟大學(xué)數(shù)學(xué)系所編的系列版本作為范本的自編教材,因此網(wǎng)上存有大量該系列配套的教學(xué)課件,許多教師于是秉承“拿來主義”,直接下載相關(guān)內(nèi)容后不加修改即直接在教學(xué)中原版采用,這樣的做法不僅無法保證課堂上教師授課的個人特色,更是將教學(xué)過程變?yōu)閱我恢貜?fù)的“放映式”播放課件,根本無法給學(xué)生創(chuàng)造有趣愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。
3.多媒體教學(xué)忽視互動。
教學(xué)是一門藝術(shù),教師既是導(dǎo)演又是演員。在一次良好的授課課堂中,教師應(yīng)該用自有的身體語言進(jìn)行富有趣味的講解,通過設(shè)置問答等方式與學(xué)生之間互動,而當(dāng)下實際使用多媒體的情況卻是,有些教師只是單純地操縱機器,不斷按序播放課件,這樣不僅制約了師生思維空間,而且影響了教學(xué)效率。
三、優(yōu)化多媒體教學(xué)的相關(guān)策略
從上述的討論中可以看出,多媒體教學(xué)形象直觀,一方面減輕了教師的教學(xué)工作強度,提高了教學(xué)質(zhì)量,另一方面不可避免地存在客觀的自身局限性,因此這就要求數(shù)學(xué)教師平時在課件的制作及備課中下足工夫,并結(jié)合傳統(tǒng)的教學(xué)手段,最終可以充分利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)發(fā)揮其最大優(yōu)勢。
1.傳統(tǒng)與多媒體教學(xué)手段相結(jié)合。
培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力是高等數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目的之一,借助多媒體技術(shù)我們可以把一些抽象的概念轉(zhuǎn)化為直觀形象的東西,但同時應(yīng)該認(rèn)識到,高等數(shù)學(xué)的某些章節(jié)不太適合多媒體教學(xué),對于可用可不用的知識點生硬使用課件,效果反而會適得其反,屏幕畢竟不等同于黑板,要注意發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)中黑板的優(yōu)勢。在多媒體教學(xué)中,對于教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)要與傳統(tǒng)方法類似,根據(jù)課程進(jìn)度需要,逐步階梯狀顯示相關(guān)內(nèi)容,精心設(shè)計問題的顯示步驟尤其重要,這樣才可以留給學(xué)生足夠的思考時間與空間。對于學(xué)生普遍反映的無法及時記錄筆記的問題,可以利用校園網(wǎng)、QQ群、微信群等公共平臺,定期上傳電子教案供學(xué)生自行下載學(xué)習(xí)。
2.精心制作個性化多媒體課件。
常見的教學(xué)課件多是以課程為單元設(shè)計制作的,一旦投入使用,就難以適應(yīng)每節(jié)課的實際課堂進(jìn)度,同時對于不同專業(yè)院系的學(xué)生,高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)也存在不同的側(cè)重點,這就需要教師在備課時根據(jù)不同使用對象或者不同進(jìn)度班級,將自己的教學(xué)思想、理念及方法融入其中,最后制作出具有特色風(fēng)格的個性化課件。此外,也要考慮根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容合理地選擇合適的多媒體課件制作工具。如制作文字和圖形為主的課件時,可以采用Power point2000軟件完成;有些教學(xué)內(nèi)容需要更強的交互功能,就必須借助編程語言設(shè)計課件,如定積分的導(dǎo)入定義中,需要從定量的角度展示特定和式的極限過程,因此就要了解隨著分割份數(shù)的增多特定和式的數(shù)值向圖形面積的準(zhǔn)確值無限逼近的過程,這方面可以使用Mathematica軟件解決問題。
3.扭轉(zhuǎn)教師角色,避免教學(xué)枯燥化。
近年來各大高等院校都在進(jìn)行教學(xué)改革,其中關(guān)于教師層面的改革備受關(guān)注:提出將教師作為課堂主宰者的形象逐漸改造為教學(xué)活動的組織者、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者的要求。因此,在實踐教學(xué)中,教師要創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,設(shè)計學(xué)生思考、交流和反思的過程,引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析理解問題,使學(xué)生可以達(dá)到探索發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造性地自主學(xué)習(xí)的教學(xué)目的。此外還可以利用課件制作一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)家生平或者定理的來源背景介紹,提高學(xué)生對課程本身的興趣,達(dá)到活躍課堂的教學(xué)氣氛的目的。
四、結(jié)語
在高等數(shù)學(xué)中引進(jìn)多媒體技術(shù),將傳統(tǒng)教學(xué)的精華融入到多媒體教學(xué)中,打破了以往單一的板書教學(xué)模式,使教學(xué)真正成為以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的師生互動過程,是一種很好的教學(xué)改革與教學(xué)嘗試。然而教學(xué)改革終究是一個綜合復(fù)雜的進(jìn)程,以后我們將繼續(xù)致力于研究多媒體技術(shù),不斷完善教學(xué)方法和手段,使高等數(shù)學(xué)多媒體教學(xué)的效果盡善盡美。
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