多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學誤區(qū)透析

1、電化教育研究1999年第 5期 (總第 79期)計算機與多媒體教學論文編號1003- 1553 (1999) 05- 0056- 04多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學誤區(qū)透析潘小明,吳鳳泰州師范學校江蘇泰州225300【摘要】本文簡要論述了多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學的重要性,即它是數(shù)學教學手段現(xiàn)代化的突破口之一;重點分析了多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學在現(xiàn)實運用中所出現(xiàn)的 6個誤區(qū):忽視對數(shù)學多媒體課件的評價、忽視數(shù)學教學思想的更新、忽視抽象思維的訓練、忽視情緒智力的培養(yǎng)、忽視教學媒體組合、忽視數(shù)學教學情境的創(chuàng)設?！娟P(guān)鍵詞】多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學;數(shù)學課件;數(shù)學抽象思維【中圖分類號】G434

2、【文獻標識碼】A所謂多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學,就是在數(shù)學課堂教學中利用多媒體計算機,把數(shù)學教學內(nèi)容以人類聯(lián)想方式將多媒體信息有機集成,并顯示在屏幕上,使學生通過人機交互界面,于完成交互操作中進行數(shù)學學習,其理論基礎可以溯源至皮亞杰的兒童思維發(fā)展理論之上的建構(gòu)主義學習理論。建構(gòu)主義認為,知識不是通過教師傳授使學生得到,而是學習者在一定的情境即社會文化背景下,借助包括教師和學習伙伴等他人的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于多媒體技術(shù)的支持,多媒體計算機能把語言處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)和視聽技術(shù)都集成在一起,并能把語言信號、圖像信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成統(tǒng)一的數(shù)字信號以方便地對它們

3、進行存儲、加工、控制、編輯、變換、查詢、檢索。多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學有著許多其他媒體不可比擬的優(yōu)越性,如多媒體計算機的交互性有利于激發(fā)學生數(shù)學學習的興趣和認知主體作用的發(fā)揮;多媒體計算機提供外部刺激的多樣性有利于數(shù)學知識的獲取、保持以及數(shù)學思想方法的內(nèi)化;多媒體計算機的超文本功能可實現(xiàn)對數(shù)學教學信息的有效組織和管理、有利于數(shù)學思維的訓練等等。在迎接 21世紀的戰(zhàn)略研討會上,一些發(fā)達國家的代表認為:誰能在本世紀內(nèi)把中小學教育的質(zhì)量搞上去,誰就能掌握 21世紀的主動權(quán)。面對這一56嚴峻的挑戰(zhàn),我國數(shù)學課堂教學加快了現(xiàn)代化的步伐,多媒體計算機輔助數(shù)學教學已成了教學手段現(xiàn)代化的突破口。當然,數(shù)學

4、課堂教學的現(xiàn)代化除了需要教學手段的現(xiàn)代化外,還需要教學觀念的現(xiàn)代化、教學內(nèi)容的現(xiàn)代化和教學管理的現(xiàn)代化。那種孤芳自賞式的、單一的多媒體計算機課堂展示,如果沒有教學現(xiàn)代化整體思想的指導,發(fā)揮不了系統(tǒng)的功能,也許還會出現(xiàn)用“電子黑板”“電子課本”對學生進行“電灌”的現(xiàn)象。本文擬對多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學中可能出現(xiàn)的誤區(qū)進行透視,以便揚長補短,充分發(fā)揮多媒體計算機在數(shù)學課堂教學中的輔助功能。誤區(qū)一:忽視對數(shù)學多媒體課件的評價現(xiàn)今市面上出現(xiàn)了不少數(shù)學多媒體課件,由于大多數(shù)賣家要求先付款而買家在購買前不能了解其內(nèi)容,所以只能盲目購買,演示后才發(fā)現(xiàn)這些課件多數(shù)不能在數(shù)學課堂教學中使用。遺撼的是不少人還

5、不知上當受騙,仍把這些不適用的課件引進數(shù)學課堂以示其運用了電化教學手段,跟上了數(shù)學課堂教學現(xiàn)代化的步伐,殊不知這只能是自欺欺人。事實上,數(shù)學多媒體課件的質(zhì)量已經(jīng)成了影響多媒體計算機在數(shù)學課堂教學中輔助效益的瓶頸。綜觀已有的數(shù)學多媒體課件,從類型上來看,大多數(shù)仍是按線性順序展開教學內(nèi)容,只適合輔導學生自學、或個別人補習用,擺脫不了數(shù)學教材或數(shù)學參考資料搬家的窠臼。數(shù)學知識有整體性,數(shù)學教師使用這類課件時根本發(fā)揮不了應有的靈活性和創(chuàng)造性。還有一些數(shù)學多媒體課件是屬于操練和練習型的,并不教學生新知識和新技能,而它用來鞏固和熟練的那些數(shù)學基本知識和基本技能,是完全可以通過其他方式學會的,所以這類課件亦

6、不適用于輔助數(shù)學課堂教學。為什么能在數(shù)學課堂教學中發(fā)揮輔助教學功能的實驗模擬型、教學游戲型、問題解決型多媒體課件會缺乏呢?究其原因,是因為許多數(shù)學多媒體課件的設計者或者因追求利潤而粗制濫造,或者不懂得去與數(shù)學教育專家、數(shù)學教學能手真誠合作,充分運用超文本與超媒體的設計思想。 (所謂超文本是由表現(xiàn)信息的單元“節(jié)點”和表示信息間聯(lián)系的“鏈”組成的非線性網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),它是收集、儲存和瀏覽信息以及建立和表示信息間關(guān)系的技術(shù)。在超文本結(jié)構(gòu)中,節(jié)點包含有文本、圖像、影像、聲音等多媒體信息,則稱為超媒體。)因此,現(xiàn)有的不少課件沒有充分體現(xiàn)數(shù)學多媒體課件應有的特點。更有甚者,許多數(shù)學多媒體課件的素材制作粗糙,如立

7、體圖形由人工繪制的帶有虛線的平面圖用掃描儀掃入后就成了課件中的立體圖形,根本不具有立體感,更談不上動態(tài)感了,其實它們本可用 3D S等先進的三維設計軟件去設計的,不過所耗費的工作量要略大些罷了。個別的數(shù)學多媒體課件因其軟件播放的平臺不統(tǒng)一,使得使用課件的數(shù)學教師只能望洋興嘆。事實上,一個商品化的數(shù)學多媒體課件要能在數(shù)學課堂教學中真正有用武之地,應當經(jīng)過嚴格的多層次評審,一個非商品化的由數(shù)學教師為某節(jié)數(shù)學課專門設計的多媒體課件也應經(jīng)過反復推敲、試用和評價,才能發(fā)揮應有的作用。誤區(qū)二:忽視教學思想更新忽視教學思想更新表現(xiàn)在數(shù)學課件的設計者和使用者觀念陳舊或者不和諧,致使多媒體計算機輔助課堂教學的層

8、次偏低,只重視數(shù)學知識的傳授,不重視數(shù)學學習能力和全面素質(zhì)培養(yǎng)的現(xiàn)象仍然存在,傳統(tǒng)的教師中心論及行為主義的影響并未因多媒體計算機走進課堂得到徹底的改變,以至學生數(shù)學學習的主體性作用還是得不到發(fā)揮,學生進行數(shù)學認知信息的加工和意義建構(gòu)得不到數(shù)學教師以及課件的有效幫助。教學思想是數(shù)學多媒體課件和數(shù)學教師教學的靈魂。從課件上分析,即使兩個數(shù)學多媒體課件表面上看來是同一種 CA I模式,但完全可以是用不同的教學思想為指導而設計的,在課件上隱含著設計者對教學的看法,而這種看法能滲透到數(shù)學多媒體的功用方面。從教師教學的角度分析,教師能否擺脫數(shù)學多媒體課件形式的束縛,辯證地理解傳統(tǒng)數(shù)學課堂教學與現(xiàn)代數(shù)學課堂

9、教學的本質(zhì),在充分體現(xiàn)多媒體教學的優(yōu)勢的前提下繼承傳統(tǒng)教學之長,制定合理的教學策略,都與教學思想的領(lǐng)會、更新息息相關(guān)。數(shù)學思想的更新需要教師不斷進修。有一位在傳統(tǒng)教學方法運用上堪稱行家里手的數(shù)學教師,因為對外公開課需粉飾本校電化教育的情況,盡管自己不熟悉多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學的手段,但也硬著頭皮在一些既非本節(jié)課重點又非本節(jié)課難點的地方擺弄起多媒體計算機進行輔助教學。走進這種誤區(qū)的根源實在是教學思想沒有更新,使得數(shù)學課堂教學現(xiàn)代化浮于表面化、形式化。誤區(qū)三:忽視抽象思維訓練數(shù)學是關(guān)于空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學。數(shù)學的基本特點是高度的抽象性、嚴密的邏輯性和廣泛的應用性。學生如果缺乏抽象思維的訓

10、練,自然難以掌握這門學科。中學階段是學生抽象思維發(fā)展的關(guān)鍵時期,實在不可忽視對學生抽象思維的訓練。然而,目前的許多數(shù)學課,似乎瞅準了多媒體計算機出圖迅速、圖形富有色彩及其動態(tài)的功能,不但在一些可要可不要的地方陳列了圖形,并且,以為這樣做可以加強數(shù)形結(jié)合思想的滲透。盡管由于這種做法借助于圖形或圖像的直觀性、形象性,使得一些抽象思維能力欠佳的學生能較快地領(lǐng)會教師或課件的分析講解,從而使數(shù)學課堂教學表面上很順利,使人覺得很完美、無懈可擊,其實這樣做無疑是過分強調(diào)了形象思維并弱化或忽視了抽象思維的訓練,致使一些思維能力較好的學生產(chǎn)生對這種直觀性教學情景的反感,反而降低了他們學習的效率。研究表明學生對圖

11、形、圖像的依賴心理容易形成思維的惰性和單線性。上述做法本質(zhì)上是對學生思維能力的遷就、妥協(xié),不利于學生的可持續(xù)發(fā)展。在數(shù)學史上,歐拉因57雙目失明,解決數(shù)學問題時從不畫圖,但卻取得了杰出的成就。究其原因,并非歐拉不需要數(shù)學圖形,而是他雖然沒有把圖形畫在紙上、黑板上,卻把圖形畫在了腦海里,成了一種“心智圖像”如果忽視對學生的抽象思維訓練,這種“心智圖像”是不可能產(chǎn)生的。一味強調(diào)圖形直觀、重形象思維訓練、輕抽象思維訓練的做法,國外曾有過極大的教訓。當計算機輔助教學在美國開始流行的時候,美國一些大學的數(shù)學教師在講解數(shù)學分析中有關(guān)概念、定理時,運用計算機出圖迅速、逼真的優(yōu)勢,力所能及地直觀表現(xiàn)了微分和積

12、分的思想,學生學得愉快,教師也教得輕松,但麻煩很快在后續(xù)課程上反映了出來:這些教師在教授復變函數(shù)、實變函數(shù)時發(fā)現(xiàn)學生因抽象思維能力太低,根本無法理解有關(guān)的概念、定理,后來這些教師只得給這些學生重新補數(shù)學分析的課,實際上是補抽象思維的課。根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”的教學原理,教學中的問題應當有一定的難度,以使學生能“跳一跳伸手摘桃子”目前在多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學中的重復國外忽視抽象能力訓練的做法,難道不應當引起我們足夠的警惕嗎?誤區(qū)四:忽視情緒智力培養(yǎng)何謂情緒智力?美國耶魯大學的塞拉維和新罕布什爾大學的梅耶認為:情緒智力是“個體監(jiān)控自己及他人的情緒和情感,并識別與利用這些信息指導自己的行為的能力”

13、,也就是對自己和他人情緒狀態(tài)的識別和理解,并利用這些信息來解決問題和調(diào)節(jié)行為的能力。美國心理博士戈爾曼在情緒智力一書中指出:“真正決定一個人成功與否的關(guān)鍵是情商而非智商”現(xiàn)代情緒理論認為:情緒可以適應性地引導認知活動;情緒不僅對邏輯思維或智力有幫助,而且已經(jīng)成為智力的一部分。數(shù)學課堂教學中重視學生情緒智力建設的重要性已被大多數(shù)數(shù)學教師認識到了。然而,當多媒體計算機輔助教學的手段介入數(shù)學課堂時,不少數(shù)學教師反而忽視了學生情緒智力的培養(yǎng)或者顯得力不從心。由于存儲在計算機中的解題方法和教學程序是固定的,學生看不懂時只能機械地一遍又一遍地重復。盡管計算機不會因為學生看不懂它的解法或自己輔助數(shù)學教學失敗

14、而變得有挫折感,但是學生58卻在單調(diào)的重復仍不能理解中失去了自信。這種現(xiàn)象,有不少老師沒有充分考慮到。還有一些教師想當然地以為計算機是萬能的。由于計算機軟硬件原因、學生計算機素養(yǎng)缺乏的原因,或者學生對輔助教學活動缺乏適應性的原因等等,多媒體計算機常在工作時失靈,“鬧罷工”,如鍵盤被鎖、死機等,對這些現(xiàn)象教師常愛莫能助,他們不但不給學生以安慰和幫助,甚至還會隨著學生情緒的波動或者課堂氣氛的不和諧而弄得自己手忙腳亂。有些超媒體系統(tǒng)因為控制權(quán)完全交給了學生,而學生由于受知識的限制并不能合理選擇學習內(nèi)容,在使用中盡管耗費了大量的心力,卻仍學無所成,導致迷航現(xiàn)象,引起心情上的煩燥,因諸多原因教師又不能及

15、時補救與調(diào)整教學策略。忽視情緒智力的培養(yǎng)還在于教師不能充分發(fā)揮“同學”要素的作用。情緒是一個基本的動機系統(tǒng),它具有動力的作用,能激發(fā)學生去解決復雜的或者有挑戰(zhàn)性的問題。如果學生之間能加強合作學習,他們不但能互相激勵,而且能在個性互補中完成對數(shù)學問題的探究。教師不能發(fā)揮“同學”要素的作用,一方面可以歸因于多媒體系統(tǒng)硬件環(huán)境如網(wǎng)絡化等的欠缺,另一方面可以歸因于教師對多媒體輔助數(shù)學課堂教學的模式缺少研究,自身缺乏應具備的相應的個性特征和態(tài)度傾向。個性需要個性來養(yǎng)成,數(shù)學教師在多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學中的態(tài)度顯得特別重要,以色列著名的教育技術(shù)學家凱茲曾建議:“在讓教師使用計算機進行教學之前,應對其

16、作個性及態(tài)度的測試,以確定該教師是否具備在課堂教學中有效地使用計算機的各種素質(zhì)?！闭`區(qū)五:忽視教學媒體組合有自然主義認識傾向的數(shù)學教師強調(diào)數(shù)學是思維訓練的體操,計算機在數(shù)學課堂教學中起不到思維訓練應有的輔助作用,因而認為多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學可有可無,而這種觀點的對立面是只看到多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學的優(yōu)點而排斥其他媒體,包括一些必備的幾何模型,不承認它們的作用。其實這兩種觀點都有片面性,在教學中都忽視了各種媒體的優(yōu)化組合。多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學因其具有以多媒體方式顯示數(shù)字化信息、以超文本組織數(shù)學教學信息、以圖形交互界面建立一定的友好的交互作。用的環(huán)境、以 CD - ROM光盤

17、儲存大量數(shù)學問題資料等等特征,故能滿足學生數(shù)學學習的有關(guān)需要。多樣聯(lián)想方式相近的信息組織結(jié)構(gòu),能夠發(fā)揮一定的作用。有些抽象概念的教學,如立體幾何第一章“直線和平面”中的“平面”僅涉及到平面的無限延伸性、線面、線線之間的關(guān)系及立體感、平面圖形的斜二測畫法等內(nèi)容,也許只要用好多媒體計算機的輔助教學功能就能達到教學目的,但有些內(nèi)容如測量問題等的教學,要在教學中培養(yǎng)學生的動手能力,就需要多媒體計算機與其他教學媒體進行優(yōu)化組合,比如我們可以通過 3D S把一個三棱錐切割成三個小三棱錐,從而求出原三棱錐的體積,進而推導出棱錐的體積公式,并用 3D S切割一個棱錐使之變成棱臺,求出棱臺的體積。若我們要求學生

18、動手制作棱錐、棱臺的模型并從中領(lǐng)會公式,則一定能使學生學得更深刻。同樣,對于底面半徑和高都相等的圓柱、圓錐、半球的體積之間有何關(guān)系?怎樣驗證?我們也應盡可能讓學生從“做中學”,準備好相應的模型讓學生自己去實驗,效果好、效率高。“聽一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍”,在多種教學媒體的參與下,學生會從中獲得數(shù)學發(fā)現(xiàn)的樂趣。有的教師由于忽視了這點,把許多本可由學生自己動手“做的數(shù)學”,由自己代勞,然后制成錄像并集成到計算機中去,教學中僅能讓學生由視覺產(chǎn)生感性認識,雖然教學媒體簡潔,但由于沒有學生動手的機會,就起不到多媒體計算機輔助數(shù)學課堂教學的真正作用。誤區(qū)六:忽視教學情境創(chuàng)設件,試圖給學生呈現(xiàn)一個或幾個問題情景,讓學生加以解決,問題情景常常以其神秘性、迷惑性以及兩難性給學生以挑戰(zhàn),從而引發(fā)學生的