多媒体技术与数学整合的实践与思考

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  《基础教育课程改革纲要(试行)》主张“改变课程内容‘难、繁、偏、旧’和过于注重书本知识的现状”,提出了一个“加强”和一个“关注”,即加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验。信息技术与学科教学整合是教育发展的必然趋势,尤其是在数学课堂教学中,多媒体技术的应用已成为联系学生与教学内容和社会实际的技术手段,成为优化数学教学、提高学生学习能力和数学素质的重要手段。
  
  一、创设情境,有利于培养学生的非智力因素
  
  学生对数学学习的兴趣、动机、态度等非智力因素是能否学好数学的关键。传统的教学手段虽也能促进学生非智力因素的形成,但与现代教育技术相比,其效果相差甚远。数学教学中,多媒体计算机技术在教学中的应用充分地挖掘了数学潜在的美,激发了学生学习数学的热情,使学生在数学美的享受中接受教育、增长知识。
  我在启发学生运用解析几何知识求解我国第一颗人造地球卫星的轨道时,利用多媒体技术制作了卫星运行轨道的课件。通过课件的动画模拟,展示了卫星运行轨道的特点,将教学内容与学生生活以及现代社会和科技发展联系起来。学生面对生动形象的实例,有了身临其境的感觉,产生了求知的欲望,跃跃欲试,从而调动了学生的非智力因索。类似的实践表明,多媒体技术在教学中的运用改变了传统的数学教学情境,达到了抽象问题具体化、实际问题数学化,使学生对学习数学的态度发生了明显变化,一些成绩较差的学生也由原来的怕数学、厌恶数学,变成了开始对数学产生兴趣,对自己有信心。
  
  二、图形“说话”,有利于突出重点、突破难点
  
  由于多媒体技术在实际教学中具有形象、直观、生动、声形兼备、动静结合,学生可参与等诸多优点,所以可以优化教学过程,大大调动学生各种感官共同作用,以强化感知或帮助其形成思维想象能力,从而有效地解决了教师语言难以讲清、学生凭视觉难以看明白的重点内容。
  我在启发学生研究离心率的变化对椭圆、双曲线的形状的影响时,制作了相应课件。通过课件的动画演示,学生一目了然,并对这一问题有了很深的理解。在椭圆、双曲线、抛物线概念的教学中,我利用多媒体计算机展示了概念的本质及曲线的形成。在三种圆锥曲线教学后,我又利用课件引导学生观察、研究到定点与定直线距离的比由小于1的正数变为等于1、再变为大于1的点的轨迹的演变。这样既使学生深刻地理解了三种曲线的概念,也使学生深刻把握了量变到质变的哲学思想。多媒体技术在教学中的应用,让数学课达到了充分让图形“说话”,发挥其直观、形象的优势,突出了重点,更突破了难点的极佳效果。
  
  三、提供数学实验,有利于提高学生的思维能力
  
  《基础教育课程改革纲要(试行)》强调“新课程的培养目标应体现时代要求”,尤其要促进学生努力发展创新精神和实践能力,以顺应科技、文化和教育全面创新的时代潮流。在学校教学中,物理、化学、生物等学科都有教学的演示实验和学生自己动手的实验,而没听说过有数学实验。数学课被认为就是计算和推理,就是解题训练。学生一般从教师那里被动地接受知识,接下来的任务是记忆定理和会定理证题,难以主动参与、理解、发现规律,不利于学生思维能力的培养。有了多媒体技术和数学教学整合,情况发生了转变。数学课同样能够给学生以更多的动手参与研究的机会,让他们以一个研究者的方式学习数学。
  在三角函数的y=Asin(ωx φ)图像的教学中,我设计了一节活动课,利用《几何画板》软件与学生共同制作出图像,通过亲自操作实验,改变A、ω、φ的值,引导学生观察图象的变化,再把观察的结果概括出来,而后进行数学的严密思维,从而使学生准确地把握了A、ω、φ对三角函数y=A sin(ωx φ)图像的影响,课堂效果效果极佳。又如,在直线与双曲线位置关系的教学中,我制作了一个课件,并输送到学生机,以使学生进行直线与双曲线位置关系的观察实验。学生通过操作,研究出了直线与双曲线相交于一点、两点及交点位于双曲线各支的情况。实践表明,利用多媒体进行数学实验,学生可以从数学家的角度,对数学知识加以归纳、类比、联想、猜测和验证,解决了传统数学教学中难以做到的、做不好的或做起来烦琐的内容。利用这种数学实验,也能使学生积极参与到整个教学活动中,并由原来机械的模仿转向积极主动的思考;利用数学实验,也能使学生在学习数学的过程中,自我发现,自我探索,始终处在主动状态中,变“听”数学为“做”数学,用最优的方法获得较多的知识。
  
  四、知识容量大,有利于提高教学效果
  
  知识容量大是多媒体技术与数学教学整合的一大特点,更是传统教学方式无法相比的。信息技术也为教师拓宽了课程空间和教学视野,为其走出“教科书为中心”的应试教育误区、释放教学潜力、创造凸显鲜明风格的数学教学,提供了必要的前提。在数学教学中,我们经常需要绘画图形、解题板书、演示操作等教学过程,以往使用较多的是小黑板、模型、投影仪等手段。这些虽然有着自身的长处,却会占用大量的时间。多媒体能集文、图、声、像于一体,资源整合,操作简便,交互性强。
  在高三数学复习中,我用多媒体将每一章节的基础知识制成了一个知识体系,通过点击鼠标就可以显示每一知识点的内涵与外延、应用举例、基础训练等。这样的课件不但可以使学生较系统全面地复习,也为那些基础较差的学生提供了反复学习的机会,大大提高了复习效果。又如,在复习柱、锥、台体时,我通过课件再现这些几何体之间的区别与联系,引导学生抓住每一几何体的本质属性,同时又把握这些几何体在一些问题中的相通性。这一做法无疑既加深了学生的认识,又提高了教学效果。
  
  五、多媒体技术与教学整合,有利于落实素质教育的要求
  
  信息技术与学科教学整合,是对旧有教育教学观念的挑战。多媒体技术用于数学课堂更有利于落实素质教育的要求,有利于培养学生的创新意识和实践能力。多媒体技术与教学整合,通过形式多样、内容丰富的教学软件,利用仿真虚拟现实技术等,使学生最大限度地发挥自主性、创造性和灵活性,打破“上课是知识的简单传递,复习是知识的死记硬背,考试是知识的机械重现”的固定模式,极大地推进了素质教育和创新教育。
  在讲解圆锥过顶点的最大截面面积问题时,我制作了课件,运用动画效果通过改变截面三角形顶角的大小,突出了顶角变化对解答的影响,引导学生探讨,培养学生的观察能力、想象能力及审美情趣。又如,我在数学课件中常常利用多媒体技术设计一些猜一猜、试一试、想一想、做一做等问题,把更多的思考任务交给学生,使学生在学习中扮演了主动角色。多媒体技术在数学教学中的运用,使学生思维的敏捷性、灵活性、深刻性、独创性得到了良好的发展,同时也有效地逐渐提高了学生的全面素质。
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