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随着社会信息化程度的不断提高,计算机在社会各个领域里已经得到了广泛的普及和应用,多媒体技术作为一种有效的辅助教学手段,已在不少数学课堂教学中产生了积极的作用。多媒体教学集声音、图像、视频和文字等媒体为一体,能产生生动活泼的效果,有助于提高学生学习的兴趣和记忆能力;同时,充分利用多媒体的表现力、参与性、重视力和受控性强的特点,既能达到传授知识、开发智力、培养能力又能实现因材施教和个别化教学的目的。然而一个奇怪的现象是,当前绝大多数数学教师对计算机的要求并不迫切,数学教育似乎是信息时代与世隔绝的“世外桃源”。尽管专家对计算机辅助教学报以很大的期望,但至今计算机在数学教改中远没有发挥应有的作用。
以计算机为代表的现代信息技术能否引入数学教学?面对传统教学的种种困扰,计算机或许是能帮助我们摆脱困境的有效手段。信息技术深藏的潜力将为数学教改注入强劲的活力。数学教育不应是与信息时代隔绝的世外桃源了!以下结合我们的实践谈一些粗浅的意见。
一、计算机与数学课程的改革
其实,课时紧张从一个方面暴露出传统教学的效率之低。如果原来用三节课才能学会的,现在用一节课就能学会,原来难学的内容想办法能变得容易学了,这就能大大减少教材改革的困难。我们的实践表明,借助于计算机这个美好的设想能够成为现实。例如“图形的平移”、“直角坐标系”、“丰富多彩的图形世界”等等,这些传统教学的难点现在借助与计算机变得十分易于理解。
二、计算机与学生的学习参与
大多数课堂教学的模式是“教师讲、学生听”,教师处于主动地位,学生被动接收知识。在课堂上教师是最活跃的,一节课他讲的话超过全体学生讲话的总和。教师决定学习的内容、控制讲课的节奏、可以在教室里自由活动。学生则不然,他们讲话发言需先举手经过批准,不能交头接耳,更不能随便下坐位。在传统教学中,教师与学生的态度是很不相同的。教师上课前需要认真备课,课堂上一般不会走神,而且想方设法让学生把问题想清楚。学生上课前一般不备课,课堂上可以走神,对学会教师讲的问题可以认真想,也可以不去想,反正最后老师是要给出答案的。子曰:“学而不思则罔”,何况数学是充满思维活动的一门科学呢!怎么启发学生积极参与数学学习一直是数学教改关注的问题。
计算机引入数学教学为学生的积极参与创设了一个理想的环境。我们的实践表明计算机可以为教学创设富有启发性的教学情景,可以利用它创造一个有交互环境的“微世界”,极大限度地调动学生的学习积极性,学生的学习方式有了很大的变化。过去数学课在教室上,现在可以在机房上,学生能够每人或两三人一组面对计算机学习。他们面对计算机屏幕通过键盘和鼠标控制学习的节奏,选择学习的内容,还能自由的探试自己发现规律,验证自己的猜想。他们可以自由讨论、随时向老师和同学提出问题。计算机能及时向每一个学生作出反馈这一点是传统教学做不到的,利用这一点能够实现所有同学的积极参与。在这种情况下,教师不是无事可做,而是深入学生当中,在他们的身边了解他们的学习过程,及时提供启发和指导。实践表明,好的教学软件和数学教学平台比死的课本不知要强多少倍,学生可以利用它把过去的“听”数学变为自己学数学、“做”数学。
三、计算机与数学课的“因材施教”
我国大教育家孔子早就说过:有教无类,因材施教。然而至今这依然是难以实现的美好理想。许多学校都把提高教学质量放在改变“生源”上。实际上,从全社会看生源是改变不了的,学生的水平不整齐是绝对的,有成绩好些的,必然有成绩差些的。对数学课,学生程度不整齐是很难办的,你要照顾差的,就只能让好的等一等,反之只有牺牲大多数培养尖子。因为传统教学的模式决定了教学必需照顾整体,而教学的“一刀切”就满足不了每一个学习者的要求。要因材施教必需要有教学的个别化,数学教学除了集中还需要有分散,需要有针对个体或小组的学习环境。
我们的实践表明计算机引入数学教学正好满足了这种要求。超文本和超媒体的教学软件从理论上讲能满足各类学生学习的不同要求。学生可以用这类数学教学软件自学和复习,他们想学什么内容就学什么内容,想看几遍就看几遍。过去教师“一对全体”的教学现在可以用“一对一”的人机交互方式补充,此外,学生可以通过与自己选择的学习伙伴相互讨论,通过与教师的及时交流,在课堂上信息交互的机会大为增加,而且极有针对性。在课后教学软件还可充当教师的助手及时辅导。
四、计算机与解题教学
充分发挥计算机在解题教学中的积极作用。让计算机充当教师的助手,在数学教学及家庭辅导中发挥一定的作用。一方面,我们课堂的解题教学并不总是很成功的;另一方面,电脑虽然已经进入家庭,却没有充分发挥其教育功能。
对于解答题,传统教学存在的一个弊病是对“解题术”给予的重视太多,而对问题求解的思维过程重视得不够,不是作为生动活泼的思维训练去教,而是作为对教师总结出的“现成的”套路去强化训练。在课堂上,玻利亚的问题解决方式并不多见。由于课堂时间不允许,加上学生的程度各异,特别是对审题,设计解题思路,反思几个环节,给予的重视不足。现在我们利用计算机把玻利亚的问题解决方式溶入其中,学生可通过菜单从提示,分析,解答,回顾几个不同的层次得到帮助,解题的思维过程展现的更清晰了。当然,计算机总不能象真正的教师那样灵活,那样富于创造性,能够随机应变因势利导,又高度负责充满热情,然而把教师的经验与智慧溶入电脑总是有很大意义的。因为尽管教师在从事创造性的劳动,但总有相当一部分是重复性的工作,而这一部分可以考虑交给计算机。计算机永远不会成为有高度事业心和责任感的教师,但溶入教师丰富经验的计算机肯定能充当教师的不知疲倦的助手。
传统教学另一个最大缺陷是对应用题及开放探索性问题的忽视,连续几年中考都暴露出这一部分是学生掌握最差的内容。计算机对改善这种状况也能起一定的作用。例如应用题,由于数据不整齐,计算量较大,传统课堂难于处理。现在有了mathcad及mathematica这类数学软件,数学教学有可能把主要注意力集中在如何把实际问题转化为数学问题,至于冗长的数值计算与符号演算可在计算机上快速完成。这对处理应用题是极大的帮助。
关于开放探索性问题,需要提供一个便于学生探试的环境,有时又需要创设富于启发性的问题情景。有了计算机情况就和传统教学大不一样了。提出同一个问题:“顺次连接四边形各边中点围成什么图形?”在计算机屏幕上显示的效果就比过去灵活的多。在“几何画板”的支持下,可以在屏幕上给出一个动态的四边形,它在运动的过程中忽而是凸四边形,忽而是凹四边形;四边中点连线组成的四边形也是不断变化的,可能是一般的平行四边形,也可能是特殊的平行四边形。在这种情景下我们可以给学生更多的思考空间,因为问题可以是非常开放的,我们可以引导学生探究怎样的条件将导致何种结论。
计算机能给数学教学注入旺盛的活力,它正在以下一些方面改变着解题教学的现状。(1)突出学生在解题过程中的主体地位;(2)能对不同程度的学生提供不同程度的问题;(3)可以对所有学生同时提供各自需要的帮助;(4)为解决来自实际的问题扫清了冗长繁杂计算的障碍;(5)可以创设更具吸引力的数学问题情景;(6)提供了理想的探试问题求解的环境;(7)把教师群体的智慧与经验转化为一种可重复使用的教学资源;(8)把教师从低效的重复性劳动中解脱出来,而吸引他们从事更富于创造性的教学工作。
五、计算机正改变着教师的工作方式与教学观念
综上所述,信息技术的引入带给数学教学的影响是全面而深刻的,最重要的是教师工作方式教学观念的深刻变化。21世纪的数学教师将在信息技术的条件下进行更富有创造性的工作,他手边的参考书将可能被笔记本电脑代替,通过网络他将能方便地查阅各种资料,他无需象现在这样做大量重复性的无效劳动,写教案、出考题、写课后反思,陷入作业堆中。他将不是数学知识的简单传授者,而是教学活动的组织者和教学情景的设计师。
数学教育正在成为一种工程,成为一种资源和信息产业。数学教师再不是个体的手工业劳动者而是教师团队中的一员,他需要把自己的智慧溶入集体,又可以在集体智慧的基础上进行在创造。信息技术进入数学教育带来了机遇,也带来了挑战。让我们迎接这个挑战,抓住这个难得的历史机遇!
以计算机为代表的现代信息技术能否引入数学教学?面对传统教学的种种困扰,计算机或许是能帮助我们摆脱困境的有效手段。信息技术深藏的潜力将为数学教改注入强劲的活力。数学教育不应是与信息时代隔绝的世外桃源了!以下结合我们的实践谈一些粗浅的意见。
一、计算机与数学课程的改革
其实,课时紧张从一个方面暴露出传统教学的效率之低。如果原来用三节课才能学会的,现在用一节课就能学会,原来难学的内容想办法能变得容易学了,这就能大大减少教材改革的困难。我们的实践表明,借助于计算机这个美好的设想能够成为现实。例如“图形的平移”、“直角坐标系”、“丰富多彩的图形世界”等等,这些传统教学的难点现在借助与计算机变得十分易于理解。
二、计算机与学生的学习参与
大多数课堂教学的模式是“教师讲、学生听”,教师处于主动地位,学生被动接收知识。在课堂上教师是最活跃的,一节课他讲的话超过全体学生讲话的总和。教师决定学习的内容、控制讲课的节奏、可以在教室里自由活动。学生则不然,他们讲话发言需先举手经过批准,不能交头接耳,更不能随便下坐位。在传统教学中,教师与学生的态度是很不相同的。教师上课前需要认真备课,课堂上一般不会走神,而且想方设法让学生把问题想清楚。学生上课前一般不备课,课堂上可以走神,对学会教师讲的问题可以认真想,也可以不去想,反正最后老师是要给出答案的。子曰:“学而不思则罔”,何况数学是充满思维活动的一门科学呢!怎么启发学生积极参与数学学习一直是数学教改关注的问题。
计算机引入数学教学为学生的积极参与创设了一个理想的环境。我们的实践表明计算机可以为教学创设富有启发性的教学情景,可以利用它创造一个有交互环境的“微世界”,极大限度地调动学生的学习积极性,学生的学习方式有了很大的变化。过去数学课在教室上,现在可以在机房上,学生能够每人或两三人一组面对计算机学习。他们面对计算机屏幕通过键盘和鼠标控制学习的节奏,选择学习的内容,还能自由的探试自己发现规律,验证自己的猜想。他们可以自由讨论、随时向老师和同学提出问题。计算机能及时向每一个学生作出反馈这一点是传统教学做不到的,利用这一点能够实现所有同学的积极参与。在这种情况下,教师不是无事可做,而是深入学生当中,在他们的身边了解他们的学习过程,及时提供启发和指导。实践表明,好的教学软件和数学教学平台比死的课本不知要强多少倍,学生可以利用它把过去的“听”数学变为自己学数学、“做”数学。
三、计算机与数学课的“因材施教”
我国大教育家孔子早就说过:有教无类,因材施教。然而至今这依然是难以实现的美好理想。许多学校都把提高教学质量放在改变“生源”上。实际上,从全社会看生源是改变不了的,学生的水平不整齐是绝对的,有成绩好些的,必然有成绩差些的。对数学课,学生程度不整齐是很难办的,你要照顾差的,就只能让好的等一等,反之只有牺牲大多数培养尖子。因为传统教学的模式决定了教学必需照顾整体,而教学的“一刀切”就满足不了每一个学习者的要求。要因材施教必需要有教学的个别化,数学教学除了集中还需要有分散,需要有针对个体或小组的学习环境。
我们的实践表明计算机引入数学教学正好满足了这种要求。超文本和超媒体的教学软件从理论上讲能满足各类学生学习的不同要求。学生可以用这类数学教学软件自学和复习,他们想学什么内容就学什么内容,想看几遍就看几遍。过去教师“一对全体”的教学现在可以用“一对一”的人机交互方式补充,此外,学生可以通过与自己选择的学习伙伴相互讨论,通过与教师的及时交流,在课堂上信息交互的机会大为增加,而且极有针对性。在课后教学软件还可充当教师的助手及时辅导。
四、计算机与解题教学
充分发挥计算机在解题教学中的积极作用。让计算机充当教师的助手,在数学教学及家庭辅导中发挥一定的作用。一方面,我们课堂的解题教学并不总是很成功的;另一方面,电脑虽然已经进入家庭,却没有充分发挥其教育功能。
对于解答题,传统教学存在的一个弊病是对“解题术”给予的重视太多,而对问题求解的思维过程重视得不够,不是作为生动活泼的思维训练去教,而是作为对教师总结出的“现成的”套路去强化训练。在课堂上,玻利亚的问题解决方式并不多见。由于课堂时间不允许,加上学生的程度各异,特别是对审题,设计解题思路,反思几个环节,给予的重视不足。现在我们利用计算机把玻利亚的问题解决方式溶入其中,学生可通过菜单从提示,分析,解答,回顾几个不同的层次得到帮助,解题的思维过程展现的更清晰了。当然,计算机总不能象真正的教师那样灵活,那样富于创造性,能够随机应变因势利导,又高度负责充满热情,然而把教师的经验与智慧溶入电脑总是有很大意义的。因为尽管教师在从事创造性的劳动,但总有相当一部分是重复性的工作,而这一部分可以考虑交给计算机。计算机永远不会成为有高度事业心和责任感的教师,但溶入教师丰富经验的计算机肯定能充当教师的不知疲倦的助手。
传统教学另一个最大缺陷是对应用题及开放探索性问题的忽视,连续几年中考都暴露出这一部分是学生掌握最差的内容。计算机对改善这种状况也能起一定的作用。例如应用题,由于数据不整齐,计算量较大,传统课堂难于处理。现在有了mathcad及mathematica这类数学软件,数学教学有可能把主要注意力集中在如何把实际问题转化为数学问题,至于冗长的数值计算与符号演算可在计算机上快速完成。这对处理应用题是极大的帮助。
关于开放探索性问题,需要提供一个便于学生探试的环境,有时又需要创设富于启发性的问题情景。有了计算机情况就和传统教学大不一样了。提出同一个问题:“顺次连接四边形各边中点围成什么图形?”在计算机屏幕上显示的效果就比过去灵活的多。在“几何画板”的支持下,可以在屏幕上给出一个动态的四边形,它在运动的过程中忽而是凸四边形,忽而是凹四边形;四边中点连线组成的四边形也是不断变化的,可能是一般的平行四边形,也可能是特殊的平行四边形。在这种情景下我们可以给学生更多的思考空间,因为问题可以是非常开放的,我们可以引导学生探究怎样的条件将导致何种结论。
计算机能给数学教学注入旺盛的活力,它正在以下一些方面改变着解题教学的现状。(1)突出学生在解题过程中的主体地位;(2)能对不同程度的学生提供不同程度的问题;(3)可以对所有学生同时提供各自需要的帮助;(4)为解决来自实际的问题扫清了冗长繁杂计算的障碍;(5)可以创设更具吸引力的数学问题情景;(6)提供了理想的探试问题求解的环境;(7)把教师群体的智慧与经验转化为一种可重复使用的教学资源;(8)把教师从低效的重复性劳动中解脱出来,而吸引他们从事更富于创造性的教学工作。
五、计算机正改变着教师的工作方式与教学观念
综上所述,信息技术的引入带给数学教学的影响是全面而深刻的,最重要的是教师工作方式教学观念的深刻变化。21世纪的数学教师将在信息技术的条件下进行更富有创造性的工作,他手边的参考书将可能被笔记本电脑代替,通过网络他将能方便地查阅各种资料,他无需象现在这样做大量重复性的无效劳动,写教案、出考题、写课后反思,陷入作业堆中。他将不是数学知识的简单传授者,而是教学活动的组织者和教学情景的设计师。
数学教育正在成为一种工程,成为一种资源和信息产业。数学教师再不是个体的手工业劳动者而是教师团队中的一员,他需要把自己的智慧溶入集体,又可以在集体智慧的基础上进行在创造。信息技术进入数学教育带来了机遇,也带来了挑战。让我们迎接这个挑战,抓住这个难得的历史机遇!