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多媒体辅助“数学分析”教学的探索与实践

2010-03-22陶玉杰于淑芬

通化师范学院学报 2010年8期
关键词:数学分析多媒体教学动画

陶玉杰,于淑芬

(通化师范学院 数学系,吉林 通化 134002)

进入21世纪以来,随着信息技术的发展,高等教育改革不断深化,传统“数学分析”教学面临新的挑战,而“数学分析”始终是数学与应用数学专业最重要的基础课,在所学专业课程中,其授课周期最长,所占学时最多.它是几乎所有后继课程的基石,在培养具有良好的数学素养的专业人才方面起着非常重要的作用,其教学水平在很大程度上代表了数学基础课的水平.所以,作为高等院校的数学教师,我们应进一步探索新的行之有效的教学方法来提高“数学分析”教学水平,多媒体这一现代化的教学手段以其自身的特点为“数学分析”注入了新的活力.

所谓多媒体教学,是指以多媒体计算机、计算机网络、多媒体投影仪等硬件设备为平台,运用多媒体教学软件开展课堂教学的一种计算机辅助教学形式.随着现代信息技术的发展和普及,尤其是多媒体计算机和网络技术的引入,开展多媒体辅助教学已成为现代课堂教学的一种趋势.在教学过程中采用计算机辅助教学,利用多媒体课件已经成为主导和时尚.本文主要以“数学分析”这门基础必修课为对象,论述利用多媒体辅助教学可能存在的优势与不足,并对如何科学利用多媒体辅助教学提出了几点想法,以供大家商榷.

1 采用多媒体辅助教学,整体优化课堂教学,提高教学质量

与传统的教学模式相比,多媒体教学具有得天独厚的优势,这种优势属于它自身的技术优势,比如计算机、投影仪、音响等能够创造出生动、活泼的教学氛围.教学过程中,积极采用多媒体辅助“数学分析”教学,改革教学方法,使抽象问题直观化,静态问题动态化,整体优化课堂教学,提高课堂教学效率和质量,培养学生创新能力.

1.1 积极采用多媒体辅助教学,激发学生学习“数学分析”的兴趣

在“数学分析”课程的教学中使用多媒体是一种全新的教学方式,对习惯于“粉笔加黑板”式的教学,给人以“耳目一新”的感觉.一方面多媒体以图文并茂、画面活泼、色彩鲜艳、声音悦耳等特点吸引学生的感官,激发了学生的好奇心和新鲜感,提高了他们的学习兴趣.比如在讲极限的思想时,对于刚入学的学生来说就是个难题,他们认为“ε-N”语言,“ε-δ”语言太抽象,难以理解透彻.老师在讲这部分内容时,在黑板上根本无法形象直观的去体现,但现在利用数学软件包强大的符号演算功能、图形以及POWER POINT的动画,就能直观生动,形象的演示极限思想,提高他们的学习兴趣;另一方面,教师利用多媒体可以方便的增加数学分析教学的背景知识——数学史和数学的应用介绍.如在讲授导数和牛顿——莱布尼兹公式时,播放微积分的发现过程,牛顿、莱布尼兹等数学家们的生平轶事和导数在实际生活中的应用,这不仅能够开拓学生的知识面,使他们体会到数学在人类进步中的巨大作用,而且使原本抽象的教学过程生动活泼,从而有效激发学生的学习兴趣.

1.2 积极采用多媒体辅助教学,使抽象问题直观化,进一步提高学生的数学思维能力

“数学分析”教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力,多媒体技术可以将教学中涉及的事物形象、过程等抽象问题直观化、动态化,再现知识的形成过程,使教学过程中难以感觉的东西清晰的展现在学生的感觉能力所及的范围内.在“数学分析”中对概念、原理的教学中教师应创设教学情境,为学生提供具有典型性的、数量适当的具体材料,并给出学生的概括活动,作好恰当的铺垫,引导学生猜想、发现并归纳出抽象结论.如在讲罗尔定理时,通过动画的演示,让学生观察一下在一条连续且除端点外处处可导的曲线上点的切线的变化情况,学生很容易将罗尔定理猜想归纳出来.透过课件中的动画,学生意识到这些数学的存在,理解他们的本质,从而促进思维能力的提升.

1.3 积极采用多媒体辅助教学突出学科重点,突破知识难点,提高教学质量

借助于多媒体课件,教师可以将“数学分析”中的教学重点以突出的方式展现在课堂教学中,如将重要的定理、概念、容易出错的地方配以不同的字形、颜色,或以惟妙惟肖的动画突出出来.同时,教师还可以利用多媒体技术有效的突破“数学分析”教学中的难点.教学难点来自两方面:一是对学生而言,由于所学内容比较抽象,学生难以理解;二是对教师而言,由于教学手段不得力,有的内容难以讲清楚,从而妨碍了学生的接受.多媒体可以把难以理解的内容或不易观察的事物充分展示出来,将静态、孤立变为动态、连续,这样既能弥补感性材料不足的缺陷,又能充分调动学生的视觉直观功能,帮助学生加深对数学本质的理解,将问题化难为易,从而突破教学难点.如在讲定积分概念的过程中,教师无论将图形画的多么细,都无法画出无限细分这一分割过程,而使用多媒体辅助教学,就可将这一过程的动态图形在计算机屏幕上逐一表现出来,让学生清楚的看到每增加若干个点,小矩形的面积之和就与曲线下的曲边梯形面积接近一些.从而,有助于学生对定积分抽象概念的理解.从而确保教学手段现代化、教学方法多元化、教学内容层次化,提高教学质量,拓展学生思维.

1.4 积极采用多媒体辅助教学,增加课堂信息量,提高教学效率

运用多媒体可以缓解“数学分析”的内容多与教学时间少的矛盾,有利于提高教学效率.众所周知,一节课有五分之一甚至四分之一的时间是教师在黑板上板书,在板书这段时间内学生面对的是教师的背影,此时学生处于盲目状态,学生接受的信息几乎是零.比如三重积分那部分教学内容中,教师需要画一些较复杂的图形,画图时间长,使讲解、讨论的时间不够.多媒体教学可以有效的克服传统教学方式上的这一缺点,它可以使教师这一板书过程以非常清晰的状态,非常快捷的速度出现在学生面前,大大节省了时间,确保学生自我调节、消化理解课堂教学内容,教师充分注意内容的深度和广度并拓展教学内容,从而提高了教学效率.

1.5 积极采用多媒体辅助教学,提高教师的自身教学水平

随着现代科学知识的迅猛发展,为适应教育发展的需要,教师的知识结构和教学水平也要不断的更新和提高.运用现代化教学手段,是近几年刚刚兴起的新事物,对教师来说也是一种新尝试.教师运用现代化教学手段,实行多媒体教学,可以不断的更新自己的知识,提高业务能力、自身素质和教学水平.此外,电子教案还便于教师更新、补充、记忆.现代化教学手段的运用,使教师在教学过程中如虎添翼,极大的促进了教学改革的进程.

2 采用多媒体辅助“数学分析”教学中存在的问题

2.1 有些教师缺乏现代教学意识

多媒体作为一种现代化的教学手段,是用来支持教学工作、提高教学质量的,而有些教师缺乏现代教学思想的指导,对多媒体的认识不正确,忽略了多媒体的各种辅助功能,只是简单的根据所拥有的多媒体设备来设计数学分析教学,从而出现了通过多媒体手段再现教科书内容的现象,为用多媒体而用多媒体,认为屏幕即黑板,认为所有的课堂教学内容都必须制作多媒体课件.教师上课时只一路的点按,变成了幻灯放映员.课堂教学由“人灌”变成“电灌”,出现了“学生瞪着眼睛看,教师围着电脑转”的现象.

2.2 有些教师缺乏课堂节奏调整能力

数学分析是抽象的,其学科特点不但要求重视学生的形象思维,亦要重视学生的抽象思维能力的培养,在具体的课堂教学中尤其是重要的定理和例题讲解,需要过程推导,逻辑演绎,这样才能有助于学生理解和接受.在传统教学下,随着教师的板书,学生的思维有一个逐渐展开的过程,教学双方在思维上基本是同步的,而多媒体展示的内容一下子就显现在学生面前,使课堂教学节奏过快.学生普遍反映:在多媒体课上,幻灯片切换过快,跟不上记笔记,甚至还未来得及思考屏幕上的内容教师就往下讲解了,对讲授的内容难以消化吸收.长此以往势必造成学生的厌学情绪.

2.3 有些教师课件设计不合理

多媒体课件的质量直接影响到课堂教学的效果,课件多由任课教师自己制作,没有统一的要求标准.有些只是数学分析课本内容的图解,并没有起到图文并茂、生动教学的作用.多媒体教学成了讲稿演示.有些数学分析课件中花哨的东西太多,亮丽、鲜艳的色彩、刺耳的声音等,这往往会分散学生的注意力,干扰学生的观察,不利于看清问题的本质,教学需要形象的思维却往往需要安静、清醒的环境.

2.4 教学环境的改变影响教学效果

有很大一部分学生反映多媒体教室空气不好、光线差、音质低、教室大而声音小等,从而客观上导致多媒体课堂教学效果的下降.现在很多多媒体教室的设置弊端很大,如大屏幕几乎将黑板全部遮挡,无板书地方,而我们都知道“数学分析”课堂教学过程中,板书演示也是很重要的一部分.在使用多媒体上课时,整个教室的灯基本全部熄灭,白天还要把窗帘拉上,这样才能保持多媒体的投影效果,这样做使得一部分学生在光线的影响下放松了对自己的要求,不注意听讲.

多媒体教学因其不可替代的优势,确立了现代教学手段的主导地位,借助于高科技实施多媒体教学不仅是一种教学趋势,而且是一种新的教学理念,但将多媒体应用在基础学科“数学分析”课程的教学中还是处在一个有待继续发展的不成熟阶段,存在一些需要改进之处.

3 在数学分析教学过程中,科学的应用多媒体辅助教学的建议

3.1 转变观念,明确教师角色意识

在“数学分析”课程教学过程中,摆正教师与课件的位置,提高教学质量,教师应将课件与讲授教学有机的结合起来,才能调动学生的学习积极性、主动性,提高学生的思维能力.任何过分忽视或者过分依赖多媒体的辅助教学功能的做法都是不可取的.

3.2 精心分析设计和制作多媒体课件

一个好的数学分析课件应充分体现内在美.过分追求观赏性而忽视实用性的做法完全违背了多媒体为数学教学服务的思想.因此,教师在制作课件时,不能只着眼于精彩的图片、动画与声音,而应考虑如何利用多媒体变抽象为形象、化繁为简的优势,更有效的帮助学生突破难点、把握重点,从而提高学生思维的热情和学习的兴趣.比如在制作“二元函数偏导数的几何意义”这部分内容的课件时,制作图形时要把涉及的坐标系、曲面、曲线、平面、切线、点等都逐一按所讲述时的顺序及速度用动画的形式表现出来,不要直接把最终的图形一下子演示出来,这样边讲边看的效果更好一些;在选择动画时多采用“擦除”、“溶解”等柔和的动画效果,一般不主张使用“飞入”、“旋转”等华丽的动画效果.为达到更直观、生动的效果,可将曲面、曲线、平面涂上柔和的颜色,但颜色不宜太多、太乱;在给出具体的几何意义时,叙述应言简意赅,重点突出,不是简单地照课本内容完全输入.由于几何意义较长,如果用一个文本框输入全部内容,一下演示出来会使学生感到眼花缭乱,应将输入细化,分成若干个文本框输入,并分别定义动画.

3.3 加强传统教学与多媒体教学的有机整合

多媒体教学是一种先进的教学手段,随着教学改革及教学规模化的发展,必将成为一种趋势,但这不意味着可以完全摒弃传统的教学方法.传统教学虽然有它的诸多弊端,但其精华不可简单否定或随意取代.传统教学仍然存在某些多媒体教学所不具备的优点.教师高超的语言表达艺术、思维方式和特有的教学方法是任何别的手段不可替代的,传统教学与多媒体教学的关系是继承和发展的关系.在教学中应该互相补充、相互融合,根据教学内容的需要,择优而从.只有将传统教学与多媒体教学合理整合,才能更好的培养学生的创新能力和思维能力.比如在讲罗尔定理时,先通过动画形式启发学生猜测并归纳出定理的条件与结论,那么在证明罗尔定理时,可以通过屏幕上给出的几何直观,启发学生思路,然后以板书的形式给出严格证明,以此展示数学语言的魅力,引导学生形成缜密的逻辑思维,使学生更好的理解、掌握罗尔定理,这就是传统教学与多媒体教学的完美结合.

总之,在数学分析课程的教学中,我们即要发挥多媒体教学的无可比拟的优势,也要注意它们的缺陷,将多媒体教学与传统教学方式有机的结合,使多媒体在辅助教学过程中发挥更大的作用.

参考文献:

[1]华东师范大学数学系.数学分析[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2]李大潜.素质教育与数学教学改革[J].中国大学,2003(3):20-23.

[3]刘迅,张伟冰.论多媒体教学与因材施教[J].黑龙江高教研究,2004(5):32-33.

[4]郑淑红.数学教学中多媒体教学的思考[J].科技资讯,2007(24):243-244.

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