淺談多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：論述了多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用，多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的原則，以及如何將多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)融合，以提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：多媒體技術(shù)；數(shù)學(xué)教學(xué)；應(yīng)用21世紀(jì)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)初見(jiàn)端倪，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，以多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)，正在以排山倒海之勢(shì)，沖擊著整個(gè)教育，不僅是教學(xué)方法與手段的變革，它對(duì)教育觀念、教育思想、教育內(nèi)容、教育理論及教育模式都將引起更深層次的變革，信息技術(shù)與學(xué)科整合成了教學(xué)改革的一個(gè)突破口。一方面，我國(guó)基礎(chǔ)教育正經(jīng)歷一次深刻的大變革，以《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》為指導(dǎo)，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的中小學(xué)課程改革正在全國(guó)范圍內(nèi)展開。這是一場(chǎng)基于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的教育創(chuàng)新，一場(chǎng)基于現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)大革命。另一方面，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)基礎(chǔ)教育的重視，經(jīng)費(fèi)投入的增加，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，信息技術(shù)將更廣泛地改善中小學(xué)的教學(xué)環(huán)境，多媒體計(jì)算機(jī)、大屏幕投影設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入每一間課室。這樣，如何適應(yīng)教育環(huán)境的這種深刻變化，如何最有效地使用信息技術(shù)提高教學(xué)質(zhì)量，研究信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合問(wèn)題，就成為廣大教育工作者一個(gè)迫切需要研究的問(wèn)題。一、多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用計(jì)算機(jī)最初的發(fā)展是與數(shù)學(xué)密切聯(lián)系的，直到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)還存在著特殊的關(guān)系。計(jì)算機(jī)是數(shù)學(xué)的創(chuàng)造物，又是數(shù)學(xué)的創(chuàng)造者。1985年曾在法國(guó)的斯特拉斯堡專門召開國(guó)際討論會(huì)，研究計(jì)算機(jī)多媒體對(duì)數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)教育的影響。利用計(jì)算機(jī)屏幕演示可及時(shí)處理數(shù)學(xué)教學(xué)中的大量數(shù)據(jù)和圖像，能展看一些連續(xù)變化的教學(xué)過(guò)程，形成鮮明逼真的動(dòng)態(tài)效果，使抽象的理論按其本來(lái)面目完整地表露在學(xué)生面前，幫助學(xué)生形成抽象概念。計(jì)算機(jī)不僅可以為數(shù)學(xué)概念、定理、性質(zhì)提供足夠的范例，幫助學(xué)生從不同的角度理解抽象概念的內(nèi)涵與外延，其圖形功能也有利于培養(yǎng)他們的空間想象力。利用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)不但有助于提高學(xué)生抽象分析、想象及創(chuàng)造思維能力，而且還有利于使他們獲得系統(tǒng)理解和取得完整觀點(diǎn)的能力。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)作為一種形式體系，強(qiáng)調(diào)推廣、證明、抽象等一系列演繹推理方式。隨著計(jì)算機(jī)提供新的符號(hào)計(jì)算方法，數(shù)學(xué)的實(shí)驗(yàn)方面日益顯示出重要性。當(dāng)前數(shù)學(xué)的研究與計(jì)算已越來(lái)越依賴于數(shù)學(xué)軟件如幾何畫板、Mathematica，Matlab等，而其他自然科學(xué)中涉及到的數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決，更是離不開這些數(shù)學(xué)軟件。通過(guò)計(jì)算機(jī)提供數(shù)據(jù)，做出圖像或動(dòng)態(tài)表現(xiàn)，使學(xué)生有了更多的觀察、探索、試驗(yàn)與模擬的機(jī)會(huì)，從而可以形成頓悟與直覺(jué)，做出預(yù)測(cè)，還可以通過(guò)檢驗(yàn)假設(shè)證明自己的猜想，獲得技能，取得經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)存在性、唯一性等理論證明，由于計(jì)算機(jī)提供了高速運(yùn)算工具，又給數(shù)學(xué)提出了可計(jì)算性與可實(shí)現(xiàn)性的新問(wèn)題，因而數(shù)學(xué)成了一門新的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。拓?fù)鋵W(xué)中著名的地圖四色問(wèn)題的計(jì)算機(jī)證明就是一個(gè)例子�！皩�(shí)驗(yàn)”是數(shù)學(xué)的一個(gè)必要卻易被忽略的部分，計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)的結(jié)合為數(shù)學(xué)的證明注入了活力。隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展，軟件的編制也越來(lái)越容易，利用數(shù)學(xué)教學(xué)軟件輔助教學(xué)不僅可激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)能動(dòng)性，拓廣知識(shí)的廣度和深度，也為學(xué)生提供了各種生動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型，以反映數(shù)學(xué)對(duì)象與過(guò)程的具體現(xiàn)象，使學(xué)生通過(guò)自主的行為模式，形成有關(guān)數(shù)學(xué)觀念與結(jié)構(gòu)的智力形象，從而增強(qiáng)數(shù)學(xué)思維能力。二、多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的原則借助于多媒體技術(shù)，數(shù)學(xué)學(xué)科大概是最困難的。不像英語(yǔ)、生物、地理等學(xué)科的教學(xué)軟件可以做得圖文并茂、有聲有色。因?yàn)閿?shù)學(xué)需要進(jìn)行思維訓(xùn)練，不僅依靠課件表面的生動(dòng)難于激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)熱情，而且也難于達(dá)到數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。研究多媒體輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的原則，考慮在多媒體輔助下什么是理想的數(shù)學(xué)教學(xué)。1．啟發(fā)性原則數(shù)學(xué)科學(xué)的最大特點(diǎn)是集嚴(yán)密性、邏輯性、應(yīng)用性于一身，而這也正是數(shù)學(xué)被公認(rèn)為“難”的地方，因此多媒體輔助教學(xué)應(yīng)力求促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象的數(shù)學(xué)概念和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)證明的有效認(rèn)知。使用多媒體技術(shù)不能追求表面的生動(dòng)、界面的漂亮，而應(yīng)注重啟發(fā)性，讓學(xué)生有思考的欲望。有些內(nèi)容過(guò)去單憑教師的“說(shuō)”，學(xué)生不好理解，現(xiàn)在多媒體能幫助教師“說(shuō)話”，抽象和直觀有機(jī)結(jié)合起來(lái)，情況就大不相同了。當(dāng)前市面上出售的數(shù)學(xué)教學(xué)軟件就缺乏啟發(fā)性。所謂講解就是在屏幕上顯示出有關(guān)的概念、定理、公式，不談他們的來(lái)源和用場(chǎng)，不談知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展，更不談最值得領(lǐng)悟的數(shù)學(xué)思想和方法。所謂練習(xí)就是在屏幕上顯示出答案，有的甚至連必要的過(guò)程都沒(méi)有，對(duì)于判斷選擇題或一類簡(jiǎn)單的填空題，計(jì)算機(jī)倒是有些交互功能，但反饋信息卻談不上任何啟發(fā)性。啟發(fā)性是數(shù)學(xué)教學(xué)的靈魂，現(xiàn)在則需要考慮如何在多媒體輔技術(shù)的支持下設(shè)計(jì)出比傳統(tǒng)教學(xué)更富于啟發(fā)性的教學(xué)。2．針對(duì)性原則在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師只能用統(tǒng)一的節(jié)奏，同樣的策略，面對(duì)全班學(xué)生，更多地只能考慮共性，難于照顧個(gè)性。而每個(gè)學(xué)生原有的基礎(chǔ)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)不同、思維有快有慢，教師在課堂上不可能做到針對(duì)每一個(gè)學(xué)生。多媒體輔助教學(xué)情況有了一些變化，學(xué)生一人一機(jī)利用教學(xué)軟件學(xué)習(xí)，他們可以利用鍵盤或鼠標(biāo)控制學(xué)習(xí)節(jié)奏，還能通過(guò)菜單選擇他們需要的內(nèi)容或幫助信息，這在一定程度上增強(qiáng)了教學(xué)的針對(duì)性。多媒體輔助教學(xué)要有針對(duì)性，就要設(shè)想電腦在和學(xué)生面對(duì)面地交談，學(xué)生看到電腦的每一屏他可能怎么想，下一步屏幕上又該顯示怎樣的具有啟發(fā)性的文字或圖像。實(shí)現(xiàn)真正意義上的分層教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)。3．主體性原則學(xué)生是認(rèn)知活動(dòng)的主體，是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者。傳統(tǒng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生為主體，而現(xiàn)實(shí)依然是教師講，學(xué)生聽，學(xué)生處在一種被動(dòng)的地位。多媒體輔助教學(xué)可以改變學(xué)生獲得數(shù)學(xué)知識(shí)的方式，借助多媒體技術(shù)，創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生參與到數(shù)學(xué)的活動(dòng)中，甚至是自做課件，可以更好地發(fā)揮他們的主動(dòng)性，更好地促進(jìn)認(rèn)知。把多媒體技術(shù)作為一個(gè)認(rèn)知數(shù)學(xué)的工具與環(huán)境，應(yīng)能改善學(xué)生的數(shù)學(xué)活動(dòng)，給學(xué)生的參與開辟更為廣闊的空間，以利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力，動(dòng)手操作能力，集體協(xié)作能力，并能增強(qiáng)學(xué)生的興趣和自信心，使學(xué)生由原來(lái)被動(dòng)聽講的接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)積極的參與者，成為學(xué)習(xí)的主體。三、多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合傳統(tǒng)教學(xué)培養(yǎng)了一代又一代人，尤其在培養(yǎng)“精英教育”上，實(shí)踐證明，這種教學(xué)是成功的。而在大眾教育階段，一方面入學(xué)比例提高，使得學(xué)生整體素質(zhì)降低；另一方面課堂教學(xué)時(shí)數(shù)縮減，學(xué)生所學(xué)知識(shí)增加；這些眾多的因素均迫使我們借助多媒體優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)。數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)活動(dòng)的教學(xué)，多媒體技術(shù)為數(shù)學(xué)活動(dòng)的展開提供了一個(gè)“活”的教與學(xué)的平臺(tái)，而且也使師生能夠在該平臺(tái)里動(dòng)態(tài)地探索和研究數(shù)學(xué)問(wèn)題。多媒體技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的融合，主要是數(shù)學(xué)軟件、數(shù)學(xué)課件等在教學(xué)中的運(yùn)用。多媒體技術(shù)怎樣融入傳統(tǒng)教學(xué)中才會(huì)獲得更好的教學(xué)效果？1．充當(dāng)電子黑板，提高教學(xué)效率數(shù)學(xué)理論性強(qiáng)，它是許多實(shí)際背景的高度抽象，邏輯推理十分嚴(yán)謹(jǐn)。對(duì)這些理論性強(qiáng)，思維難度大的內(nèi)容，則宜采用傳統(tǒng)教學(xué)，多媒體技術(shù)不宜融入過(guò)多。比較難的定理只能用粉筆在黑板上一步一步的推理，才有利于師生思維同步。教師一句話能說(shuō)明白的就不必用演示，需要訓(xùn)練學(xué)生抽象思維能力的就不要馬上展示一個(gè)直觀的畫面，需要讓學(xué)生動(dòng)手計(jì)算畫圖時(shí)就不要融入多媒體技術(shù)。對(duì)于有些信息量大、內(nèi)容較多的章節(jié)，可利用多媒體的“電子黑板”功能。如把講課內(nèi)容設(shè)計(jì)成模塊結(jié)構(gòu)：概念產(chǎn)生的背景，內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)際應(yīng)用，歸納總結(jié)等制作成“電子教案”，并在某些模塊中通過(guò)超級(jí)鏈接播放一些教材上沒(méi)有的內(nèi)容，開闊學(xué)生的眼界，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。這樣不僅省去了課堂上板書的時(shí)間，而且增加了教學(xué)信息量，使課堂教學(xué)更加緊湊和有效。2．模擬仿真形象，化結(jié)果為過(guò)程數(shù)學(xué)軟件如mathematica，matlab等，功能非常強(qiáng)大，基本上可以完成從小學(xué)到大學(xué)所有的數(shù)學(xué)問(wèn)題。數(shù)學(xué)軟件給數(shù)學(xué)形象化提高了有力工具。例如傳統(tǒng)教學(xué)說(shuō)不清、道不明的概念，借助多媒體動(dòng)態(tài)仿真形象能幫助學(xué)生度過(guò)這一難關(guān)。又如數(shù)學(xué)中有大量的空間圖形，傳統(tǒng)教學(xué)中臨時(shí)畫圖就比較難以處理。若圖畫的太少，則可能看不出問(wèn)題的實(shí)質(zhì)；若畫的太多，不僅時(shí)間不允許，而且會(huì)使學(xué)生不耐煩，影響學(xué)生的思維；若事先在小黑板上畫好，則無(wú)法引導(dǎo)學(xué)生探索結(jié)論的形成過(guò)程。而在計(jì)算機(jī)上用可以輕易的解決這個(gè)問(wèn)題。而利用計(jì)算機(jī)上數(shù)學(xué)軟件我們只需一兩分鐘就能畫出動(dòng)態(tài)仿真的圖形：動(dòng)態(tài)的三維坐標(biāo)、特殊的二次曲面、空間中的立體等。還可以用畫面反復(fù)閃爍引起學(xué)生的注意，運(yùn)用隱去一部分不相關(guān)的內(nèi)容來(lái)突出主體內(nèi)容，用畫面的迭加和分解來(lái)揭示某個(gè)結(jié)論形成的過(guò)程，過(guò)去許多用口頭用語(yǔ)言難以講清楚的概念，現(xiàn)在一看圖形就完全明白了。3．模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)對(duì)于某些數(shù)學(xué)問(wèn)題的探究，可以模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的研究或?qū)W習(xí)數(shù)學(xué)的方法大多數(shù)是沿著“定義——假設(shè)——定理——證明——推論”的道路進(jìn)行的。模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)則采用：教師提出問(wèn)題和思路、學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)仿真和模擬、教師小結(jié)和講評(píng)等步驟。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，參與解決理論和實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程，通過(guò)自己動(dòng)手選擇方法、借助數(shù)學(xué)軟件、計(jì)算結(jié)果、檢驗(yàn)結(jié)果、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋找原因等環(huán)節(jié)，來(lái)體會(huì)數(shù)學(xué)分析是一種解決問(wèn)題的重要工具。這是一種全新的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力。模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)一方面培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題即數(shù)學(xué)建模的能力；另一方面，也是最主要的，就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的能力，包括數(shù)值計(jì)算、符號(hào)演變以及機(jī)器證明等，要求能給出圖形或數(shù)據(jù)結(jié)果。模擬數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生換個(gè)角度來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，以學(xué)生動(dòng)手為主，使學(xué)生以更直觀、更真切的方式感受課堂上聽起來(lái)枯燥玄妙的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有更好的理解和掌握，是加強(qiáng)實(shí)踐性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，把多媒體技術(shù)適當(dāng)、適度地融入數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以優(yōu)化教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)概念的理解，提高教學(xué)效率，節(jié)省教學(xué)時(shí)間。這是順應(yīng)科技發(fā)展潮流的必由之路。參考文獻(xiàn)[1]袁智強(qiáng).關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的調(diào)查與分析[J]，數(shù)學(xué)教學(xué)學(xué)報(bào)，2002，11（2）：95-97[2]鄭毓信.數(shù)學(xué)教育：從理論到實(shí)踐[M]。上海：上海人民教育出版社，2001，168。[3]張波.關(guān)于數(shù)學(xué)CAI公開課的思考[J]，數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2001，10（1）：44。[4]王鵬遠(yuǎn)、王選勃、王玨.如何用幾何畫板教數(shù)學(xué)[M]。北京：人民教育出版社[5] 孫杰遠(yuǎn).信息技術(shù)與課程整合[M]，北京，北京大學(xué)出版社，2002，7。[6]許興業(yè).幾何畫板與中學(xué)數(shù)學(xué)微型課件制作[M]，廣州：廣東科技出版社，2003，12來(lái)源：(http://blog.sina.com.cn/s/blog_6264e97f0100jmes.html) - 淺談多媒體技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用_曾令鋒_新浪博客
--------------------------------------------------------------------------------[1]作者簡(jiǎn)介：曾令鋒（1983— ）男，江西贛州人，主要從事中小學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)研究.論文出處(作者):曾令鋒 （江西新余市新鋼一小 江西 新余 338001）
淺論數(shù)字是數(shù)學(xué)教育的底架
數(shù)學(xué)活動(dòng)中幼兒思維能力的培養(yǎng)

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