[摘要]高等數(shù)學多媒體教學的實際效果讓不少人產(chǎn)生了困惑,但在現(xiàn)代社會技術(shù)背景下,高等數(shù)學教學不應該回避多媒體教學。傳統(tǒng)的和信息化的多媒體教學分別具有各自的特點和目標。當前高等數(shù)學的多媒體教學建設,既要立足傳統(tǒng),優(yōu)化多媒體輔助教學的效果,又要迎接信息化,開發(fā)具有信息化特點的課程資源和教學環(huán)境。
[關(guān)鍵詞]多媒體教學;信息化;教學建設
●高校多媒體教學的困惑
多媒體融人高校教學的過程,也是中國高等教育跨越發(fā)展的過程。多媒體引入之初,確實給數(shù)學教學帶來了新鮮空氣,數(shù)學課堂在情景創(chuàng)設、直觀理解、數(shù)學實驗、數(shù)學科普等方面的表現(xiàn)力大大增強,前所未有的視聽環(huán)境更增添了課堂教學的藝術(shù)效果,尤其是圖像功能強大、板書時間節(jié)約、知識容量增加、可重復使用的優(yōu)點得到了師生的廣泛贊譽。但是隨著多媒體教學的普遍使用,人們逐漸意識到多媒體并非必然帶來課堂效率的增加,“黑板”變成了“白板”,“滿堂灌”變成了“滿堂電”,書本搬家,互動減少,情感缺失,教學過程僵化,數(shù)學思維應有的過程推理和問題解決也變了味道。一些人提出高等數(shù)學不適合采用多媒體教學,應該放棄或限制多媒體使用,呼吁數(shù)學教學回到黑板上來。
事實上,深入分析多媒體課堂可以看出,多媒體教學之所以沒有產(chǎn)生滿意的效果,是因為教師沒有正確的多媒體教學觀念,沒有正確地把握多媒體的功能和使用方法。就目前的教學現(xiàn)實來看,多媒體教學有兩種不同的教學思想做指導,而教師對兩類教學思想缺乏清晰的認識,對多媒體在兩類教學活動中的地位和作用缺乏正確的把握。因此也就難以充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,難以有效地提高教學效率。因此當務之急是讓教師理清兩種教學思想下多媒體的地位和作用,結(jié)合高等數(shù)學的學科特點,提高教學設計能力,從而優(yōu)化教學活動、提高教學質(zhì)量。
傳統(tǒng)教學思想下的多媒體教學
傳統(tǒng)教學思想重視教師的主體作用,具有較高的知識傳授效率,便于學生系統(tǒng)地掌握基本知識和基本技能,為數(shù)學能力的養(yǎng)成奠定扎實的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學思想看來,教學過程主要是教師講解和學生接受,多媒體盡管可以改善視聽環(huán)境、優(yōu)化教學過程,但它畢竟只是教學的輔助手段。沒有改變教學過程中師生的主體地位,沒有改變教學形式和教學原則,也沒有改變影響教學質(zhì)量的主要因素和評價標準。多媒體輔助教學的常用模式有以下幾種:
黑板模式:教師把教學內(nèi)容呈現(xiàn)在屏幕上,師生活動圍繞屏幕內(nèi)容展開,教學的重點是教師細致地講解屏幕內(nèi)容。
提綱模式:屏幕顯示學習要點或教學目標,師生活動以屏幕內(nèi)容為基礎(chǔ)展開,教師的講解配合板書,并隨時補充細節(jié)展示數(shù)學知識的思考過程和推證步驟。
演示模式:運用計算機演示直觀形象,或者運用數(shù)學軟件演示數(shù)學活動的探索、猜想和驗證的過程,突出非形式的數(shù)學思維,增強學生的直覺體驗。
答疑模式:教師將制作好的課件放在校園網(wǎng)上,由學生根據(jù)需要下載觀看,還可以通過網(wǎng)絡向?qū)W生答疑解惑,這種模式是現(xiàn)代媒體技術(shù)支持下的課堂延伸。
高等數(shù)學是一門嚴謹、抽象的科學,傳統(tǒng)教學有利于體現(xiàn)數(shù)學學科的特點,有利于教師充分展示數(shù)學活動的過程和思維方法,也有利于師生面對面的交流和指導,因此在多媒體輔助教學中,要發(fā)揚傳統(tǒng)教學的優(yōu)勢,把教師的講解和多媒體的效果有機地整合起來,發(fā)揮綜合優(yōu)勢,使教師的“教”更加高效地促進學生的“學”。
信息化思想下的多媒體教學
信息化教學以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ),把多媒體看作學生自主學習和個性化學習的必要條件,充分發(fā)揮多媒體在情境創(chuàng)設、師生會話、問題探究中的優(yōu)勢,調(diào)動更多的教學媒體和信息資源,為知識的意義建構(gòu)和情境應用創(chuàng)造良好的學習環(huán)境。信息化教學改變了傳統(tǒng)教學的組織和結(jié)構(gòu),學生真正成為教學活動的主體,教師是學習的指導者和幫助者,教學內(nèi)容不僅包括文字語言材料,還包括多媒體資源和網(wǎng)絡資源,計算機作為學習的工具,不僅用來處理信息,還可以促進學生思考、完成認知。
在信息化教學中,多媒體對于高等數(shù)學教學的作用主要體現(xiàn)在以下五個方面:
認知工具:教師借助多媒體展示知識、啟發(fā)思維、突破難點,學生借助多媒體探究知識、解決問題、練習強化。課件可以配合教師講解,也可以配合學生自學,實現(xiàn)課堂學習的多樣化和個性化。
助教角色:多媒體技術(shù)重現(xiàn)教學過程,溝通師生信息,診斷學生的學習困難,評價學生的學業(yè)水平,為學生解決課堂上不清楚的問題,或者給出指導性的學習意見。
實驗平臺:教師運用多媒體技術(shù)創(chuàng)設問題情境,提供本原資料和多種模型范例,集成多種數(shù)學軟件,為數(shù)學實驗、數(shù)學建模進入課堂創(chuàng)設實驗環(huán)境,引導學生主動地提出問題、解決問題,提高實踐創(chuàng)新能力。
資源倉庫:多媒體技術(shù)集成各種形式的教學資料,方便教師和學生即時查閱,突破時空限制,實現(xiàn)資源共享。
交流渠道:師生借助網(wǎng)絡開展數(shù)學討論,反映學習中的問題和要求,收集并整理教學信息,為改進教學提供幫助。
信息技術(shù)與數(shù)學課程的整合是數(shù)學教學改革的方向,也是信息時代對大眾化教育的要求。目前的主要任務是:開展數(shù)學實驗教學,開發(fā)數(shù)學教學平臺和數(shù)學課程網(wǎng)站建設,營造新型的教學環(huán)境。
●高等數(shù)學多媒體教學的建設之路:立足傳統(tǒng),走向信息化
1,教學現(xiàn)實:需要傳統(tǒng),也需要信息化
就目前來說,班級集體教學仍然是高等數(shù)學教學的主要形式,數(shù)學教師對數(shù)學知識的理解性講授仍然是大學生感受數(shù)學思維和數(shù)學文化的最直接的信息載體。傳統(tǒng)教學在未來很長時間內(nèi)將一直存在,因此高等數(shù)學的教學改革必須立足傳統(tǒng),充分發(fā)揮教師的主動性、創(chuàng)造性和媒體技術(shù)的輔助優(yōu)勢,從而不斷提高課堂教學質(zhì)量。高等數(shù)學的教學實踐也表明不能拋棄傳統(tǒng)。在美國,曾有一些大學運用計算機直觀表現(xiàn)微積分思想,學生學得愉快,教師教得輕松,但在后繼課程中,這些學生因為抽象思維能力太低,無法理解新知識,教師只好重新補課。國內(nèi)調(diào)查顯示,學生對于概念性知識、表達式、計算和推理,大多認同傳統(tǒng)教學方式。
但是我們也應該注意到,高等教育正處在信息化社會大變革的重要階段,多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)正在影響和改變教學活動的各個方面,如果我們不能順應歷史發(fā)展趨勢,不能抓住全球信息化的大好時機,固守傳統(tǒng)模式,排斥現(xiàn)代教學,那么很可能在已經(jīng)到來的信息化社會中,在高等數(shù)學趨向普及的大學校園里,陷于處處落后的局面。因此,在傳統(tǒng)教學仍處于主流的現(xiàn)階段,高等數(shù)學的教師一定要研究、探索新形勢下的課程建設和發(fā)展問題,借鑒信息技術(shù),努力在課程目標、教學方式、教學內(nèi)容和評價方法上有所創(chuàng)造,滿足21世紀人才培養(yǎng)和文化傳承上的多種需求。
2,傳統(tǒng)多媒體教學的優(yōu)化策略
優(yōu)化傳統(tǒng)多媒體教學,重點在于提高多媒體的輔助效果。無論哪一種教學模式,其關(guān)鍵還在于教師。具體地,數(shù)學教師應做到以下幾點:
◇為提高學習效率使用多媒體。教師的教是為了學生的學,課件不僅要引發(fā)學習動機,促進直觀理解,更要化解認知難點,引導高水平的數(shù)學思維。課件的使用要有針對性,對于傳統(tǒng)媒體不能很好處理的教學內(nèi)容,如圖形、數(shù)據(jù)、運動、模擬、問題背景、知識結(jié)構(gòu)等,適宜采用多媒體手段;而對于概念定理的表述、計算推理的過程等理解性知識,最好還是采用傳統(tǒng)手段。
◇制作個性化課件。課件不是書本搬家,不能好大求全,更不能完全套用別人的課件,教師要根據(jù)自己的教學個性和學生專業(yè)特點,制作適合自己課堂使用的課件,提倡使用片斷式的、模塊式的小型課件。
◇多種媒體相互配合。多媒體教學不應迎合學生的感性興趣,一味追求活潑的形式,教師要綜合使用黑板、模型、動畫、圖片等多種媒體,把學生的思維引導到數(shù)學的抽象和邏輯上來,增強課堂教學的理論性,提升學生的經(jīng)驗水平,讓學生掌握數(shù)學的思想和方法。
◇增強課堂師生互動。教師要充分考慮學生的思維水平和思維速度,給學生留下足夠的思考時間。教師要杜絕“滿堂電”現(xiàn)象,增加教師、學生和媒體之間的互動,多一些思想性啟發(fā)和應用性引導,讓學生在多媒體隋境下感受數(shù)學的美和科學理性中的人文關(guān)懷。
◇建立靈活的輔導機制。教師應允許學生拷貝課件,允許學生通過網(wǎng)絡平臺向教師提問和交流,給學生提供教學大綱、參考書目、典型習題、自測練習等學習資源,支持學生的自主學習。
3,信息化教學的建設策略
目前,學校普遍支持信息化教學建設,技術(shù)保障和教室裝備也基本滿足要求。信息化教學建設的關(guān)鍵在于兩點:一是教師自覺地開展教學探索和教學實驗;二是學校在管理上為教學實驗提供幫助。就教師來說,以下三個方面可以積極地開展起來。
◇開發(fā)課程資源。數(shù)學不僅有“定義一假設一證明一推論”的演繹模式,還有“問題一實驗一猜想一證明”的歸納模式。教師應研究、開發(fā)信息技術(shù)條件下的數(shù)學課程特點,為學生提供包括形式的與非形式的、理論的與應用的、科學的與人文的等多種多樣的學習資源。具體地,課程資源可以包括:知識背景資源(如數(shù)學史、數(shù)學問題、數(shù)學家傳記等)、知識學習資源(如學科介紹、參考書、教學計劃、電子教案、試題庫、典型疑難解析等)、知識拓展資源(如研究課題、問題爭鳴、數(shù)學前沿等)、數(shù)學實驗資源(如數(shù)學軟件、建模訓練、數(shù)學技術(shù)開發(fā)等)。
◇引導新的學習方式。隨著智能化教學平臺和課程網(wǎng)站的發(fā)展,教師的部分功能可以由計算機代替,E-Learning將成為未來日常學習的重要部分。教師教學過程中,要引導學生了解學校的教學資源,熟悉常見數(shù)據(jù)庫和數(shù)學軟件的使用方法,讓學生學會查閱資料,學會與人交流,學會數(shù)學探索和問題解決。
◇建立數(shù)學課程網(wǎng)站。網(wǎng)站建設是數(shù)學教學信息化建設的重要標志,網(wǎng)站的內(nèi)容應非常豐富,能夠支持E-Learning的需要,提供個性化的學習環(huán)境和教學指導。一般的網(wǎng)站至少應包含三個功能區(qū):教師工作區(qū)(如管理課程文件、定制個性化課程資源、布置與批改作業(yè)、討論與交流等)、學生學習區(qū)(瀏覽與下載課程資源、在線測試、提交與檢查作業(yè)、問題與討論)、公共資源區(qū)(如可以共享的上述各類資源)。
4,教師培訓與項目支持
數(shù)學教師大多具有較好的數(shù)學專業(yè)素養(yǎng),但是對于教育學、心理學、教育技術(shù)缺乏必要的熱情和足夠的認識。因此,提高多媒體教學水平學校還需要加強教師培訓,在教研活動和教學建設項目上給予支持。為了保證培訓效果,應根據(jù)高校教師的特點,規(guī)劃好培訓的內(nèi)容、形式和要求。無論對于傳統(tǒng)課堂教學,還是信息化教學建設,教師培訓的內(nèi)容應包括理論和技術(shù)兩個方面:理論知識有教育哲學、數(shù)學哲學、媒體理論、教學設計理論、教學案例分析等;應用技術(shù)有教學分析、教案編寫、課件制作、網(wǎng)站開發(fā)等。培訓應有一定的要求,培訓結(jié)束時教師要提交一套完整的教學產(chǎn)品。
高等數(shù)學是大面積公共基礎(chǔ)課,教學水平的提高會使更多的學生受益,因此學校應增加多媒體教研活動和教學建設項目的支持??梢远ㄆ陂_展多媒體教學競賽活動,通過研討和評價,提高教師應用多媒體技術(shù)的自覺意識和操作水平。還可以組織技術(shù)水平較好、有多媒體教學熱情的教師,成立多媒體教學開發(fā)團隊,給予項目支持,從事專門的、連續(xù)性的課程開發(fā)和資源建設。