在教學中,將多媒體技術(shù)運用于高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等較抽象的數(shù)學學科,可以增強數(shù)學教學的直觀性,激發(fā)學生的興趣,提高學生成績。同時,大學數(shù)學教師也需要認識到多媒體技術(shù)在大學數(shù)學教學中的不足,避免教學中過度依賴多媒體技術(shù)。
多媒體技術(shù)引入數(shù)學課堂已成必然
把多媒體技術(shù)應(yīng)用于高等教育教學是教育模式的一場變革。以計算機為主的多媒體技術(shù),為高校教育教學提供了新的平臺。對比傳統(tǒng)教學模式,多媒體輔助教學具有直觀生動、信息量大、易于調(diào)節(jié)課堂氣氛、資源共享性強、能夠遠程教學等優(yōu)點。在課堂教學中普遍使用多媒體技術(shù)已經(jīng)成為高等教育教學的重要手段。目前,文學、藝術(shù)等形象性較強的學科中多媒體教學的應(yīng)用已比較成熟,而高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等數(shù)學學科抽象性強。如何根據(jù)數(shù)學學科自身的特點,在教學中將多媒體技術(shù)成功地運用于這些具有較強抽象性的學科,一直是高等教育的熱點問題之一。
數(shù)學是大學階段大多數(shù)專業(yè)的必修課,大學數(shù)學學習的好壞,對學生后續(xù)專業(yè)課程的學習、專業(yè)技能和綜合素質(zhì)的提高有很大關(guān)系,但長期以來,大學數(shù)學的教學效果總是不能令人滿意。近年來,伴隨著教改,許多高校的大學數(shù)學課程中增加了很多諸如數(shù)學實驗、數(shù)學建模、數(shù)學文化等內(nèi)容,但課時增加相對較少,因此“課時較少”就成為數(shù)學課程教改的瓶頸。多媒體輔助教學相較傳統(tǒng)教學模式,可以將抽象問題形象化,提高學生學習興趣,同時又能節(jié)約時間,因而將多媒體技術(shù)引入大學數(shù)學教學已成為必然趨勢。但是具體實施中因為種種原因,使得多媒體技術(shù)引入數(shù)學課程的教學并不盡如人意,有待改進。筆者通過多年來在大學數(shù)學教學使用多媒體技術(shù)的實踐,分析多媒體技術(shù)的優(yōu)勢和不足,并針對目前存在的問題進行分析嘗試給出解決方法。
多媒體教學在數(shù)學教學中的優(yōu)勢
優(yōu)勢一:多媒體教學可以改變單一的課堂教學模式,使抽象的數(shù)學教學過程變得生動形象,激發(fā)學生的學習興趣。
高等數(shù)學、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計等數(shù)學學科一直被學生認為既單調(diào)抽象又非??菰锒译y以理解,尤其對文科學生更是如此,因此,如何在傳授知識的過程中做到生動形象,是數(shù)學教師在教學實踐中時常遇到的難題。多媒體在數(shù)學教學中應(yīng)用可以較好地解決這個難題,多媒體技術(shù)集圖、文、聲、像于一體,使得教師可以營造圖、文、聲、像并茂的教學環(huán)境,并可以根據(jù)具體教學內(nèi)容引入適當?shù)臄?shù)學背景知識,有助于改變課堂氛圍,減輕學生的畏難情緒,激發(fā)學生的興趣。例如,定積分定義、二重積分定義如果采用傳統(tǒng)教學,手工做圖立體感差,而且又很難體現(xiàn)這些過程的動態(tài)性,學生非常難于理解,利用多媒體可以很形象展示曲邊梯形和曲頂柱體,同時又可以動態(tài)的演示在“以直代曲”的過程中如何細分的過程。非常便于學生理解相應(yīng)知識。同時,利用多媒體技術(shù),還可以在課堂中穿插一些知識的時代背景,數(shù)學大師們的圖片及介紹,讓學生感受到數(shù)學對歷史和社會的積極推導(dǎo)作用以及大師們的人格魅力,增進學生對數(shù)學發(fā)展的了解,激發(fā)學生進一步探求和學好高等數(shù)學的決心。
優(yōu)勢二:多媒體教學有助于學生理解一些教學重點和難點的數(shù)學本質(zhì)。
大學數(shù)學相較于初等數(shù)學而言更為抽象,一些知識點初學者短時間內(nèi)很難理解,引入多媒體教學,一些長期困擾教師和學生的過于抽象、死板單調(diào)的知識點變得相對易于理解。例如,數(shù)列極限和函數(shù)極限的教學內(nèi)容是學生初學高等數(shù)學時的一個難點,學生很難理解無限逼近過程,可以在課件中設(shè)計一個動態(tài)演示的鏈接,讓學生觀察到數(shù)列an 的點動態(tài)趨于極限A 的過程??梢暂斎氩煌膎值觀察an的變化,還可以改變ε的值觀察相應(yīng)的N、an的變化。這樣在多媒體教學的幫助下,學生對抽象的極限定義有了較好的理解,同時提高了課堂教學的整體效果和質(zhì)量。
優(yōu)勢三:多媒體教學可以形象直觀地展現(xiàn)各種幾何空間關(guān)系。
多媒體教學可以立體而形象地展示數(shù)學中的幾何空間關(guān)系,這是傳統(tǒng)教學難以做到的。例如,借助多媒體可以演示復(fù)雜函數(shù)的圖形、曲線曲面的形成、空間圖形的位置變化,這種演示不但可以做到從不同多角度、不同位置來模擬,還可以做到圖形生成時由點到線、再由線到面直至生成空間立體圖形整個過程的全程模擬,這些都是傳統(tǒng)教學無法實現(xiàn)的。重要的是,這一模擬過程恰好符合學生學習的認知規(guī)律,從而使學生不再覺得大學數(shù)學抽象難學,可以減輕他們的畏難情緒。
優(yōu)勢四:多媒體教學易于體現(xiàn)數(shù)學課程不同內(nèi)容之間的“條理性”和“關(guān)聯(lián)性”。
大學數(shù)學課程內(nèi)容的條理性非常強,不同內(nèi)容之間常常具有緊密的關(guān)聯(lián)性,后續(xù)章節(jié)、課程的內(nèi)容常常會用到前面講過的知識。例如,二重積分必需以定積分為基礎(chǔ),級數(shù)必須以極限為基礎(chǔ),概率統(tǒng)計必須以微積分為基礎(chǔ)等等。但現(xiàn)實是學生常常是前面學后面忘,而多媒體具有強大的即時鏈接功能,用到前面知識時,只需鼠標輕輕一點,就可以展現(xiàn)與當前所學內(nèi)容有關(guān)聯(lián)的知識,方便學生很好地記起前面的知識,這是傳統(tǒng)教學模式所無法辦到的。
同時,多媒體技術(shù)可以很方便地將很多相關(guān)聯(lián)的知識放在一起比較,有利于學生尋找它們之間的聯(lián)系,加深學生對數(shù)學系統(tǒng)性嚴密性的理解。
優(yōu)勢五:多媒體教學可以節(jié)約時間,增加課堂上的教學信息量, 提高課堂教學效率。
目前,大多數(shù)院校的數(shù)學課程都存在課時少、內(nèi)容多的難題。多媒體技術(shù)引入教學后,教師不必反復(fù)擦黑板,節(jié)約了時間,使得同樣的時間,學生接受更多的信息成為可能。同時對于一些復(fù)雜的做圖問題,多媒體技術(shù)可以在極短時間內(nèi)非常直觀地完成,既不影響學生理解,又可以動態(tài)演示,提高了課堂教學效率。多媒體技術(shù)中方便的超級鏈接可以增加相同教學時間內(nèi)的知識量,有效地解決課時少與內(nèi)容多的矛盾。
優(yōu)勢六:多媒體教學讓師師之間、師生之間資源共享更為方便,使得遠程教育變得易于實現(xiàn)。
傳統(tǒng)教學模式中,無論是師師之間還是師生之間要想資源共享性就必須面對面交流,資源共享機會少而且費時費力,引入多媒體技術(shù),只需鼠標一點,拷貝、粘貼就可以輕松完成,這是傳統(tǒng)教學模式無法比擬的。使用多媒體技術(shù),還可以克服距離上的阻礙,使得學生不必擔心物理距離,只要有網(wǎng)絡(luò),就可以和教師“面對面”的交流。
多媒體教學在數(shù)學教學中的不足
不足一:相較于板書,相對固定的課件有一定的局限性。
在傳統(tǒng)教學中,教師備課時可以針對一個知識點多準備幾個例題,以便根據(jù)學生的課堂反應(yīng)選擇難易程度合適的例題,講解具體的例題時,還可以根據(jù)不同的班級的課堂表現(xiàn),隨時決定講解的繁簡程度,靈活性強。傳統(tǒng)教學中板書即時性強,教師在教學過程中,有時會有突然而至的靈感,這些靈感往往是教學藝術(shù)的動人之處,黑板即時重現(xiàn)力強,隨寫隨看,內(nèi)容還可以方便地增刪,如果借助黑板這種“靈感”就會得到充分展示,而這些“靈感”在多媒體教學中就無法體現(xiàn)。多媒體課件均是提前制作的,內(nèi)容相對固定,教師較難根據(jù)學生的課堂反應(yīng)及時調(diào)整課堂例題的難度和講解的繁簡程度。
不足二:教學進度容易快于學生的接受能力。
利用多媒體技術(shù),可以在短時間內(nèi)傳輸大量的信息,這容易導(dǎo)致在較短時間內(nèi)給學生灌輸大量知識,使學生思考時間不足,囫圇吞棗、難以消化,從而影響教學效果。
不足三:容易削弱學生抽象思維能力的形成。
數(shù)學是一門特別需要抽象思維能力的學科,多媒體的優(yōu)點之一是能夠使數(shù)學中一些抽象概念變?yōu)橹庇^形象,但這同時削弱了學生抽象思維能力的形成。
教學中的建議
建議一:處理好多媒體教學與傳統(tǒng)教學模式的關(guān)系。多媒體教學,只是教學的一種輔助手段。它是為優(yōu)化教學過程,促進教學目標的高效實現(xiàn)而產(chǎn)生的一種教學媒體,但它不可能代替教師靈活機智的教學活動。所以我們要處理好現(xiàn)代化多媒體與傳統(tǒng)媒體的關(guān)系。在教學設(shè)計中,應(yīng)把多媒體和傳統(tǒng)媒體的教學效果進行比較,對于某一些教學內(nèi)容,運用傳統(tǒng)教學手段達到的效果明顯優(yōu)于多媒體教學時,就不能一味機械地使用多媒體課件。因此,在教學中要依據(jù)教學目標、教學內(nèi)容、教學對象等因素,有效地選擇和運用教學媒體,使其各展特長,共同參與課堂教學全過程,以實現(xiàn)數(shù)學教學過程的最優(yōu)化。例如,對于那些體現(xiàn)抽象思維較多的數(shù)學內(nèi)容,就不宜過多采用多媒體技術(shù);對于那些體現(xiàn)幾何空間關(guān)系的內(nèi)容,采用多媒體技術(shù)就會更好一些。這些如何具體操作還需要教師通過教學實踐慢慢摸索和積累。
建議二:注意隨時調(diào)整教學進度。多媒體教學容易使得教學過程信息過量,教學進度快于學生接受能力,教師要注意隨時調(diào)整教學進度。
建議三:把握好教師在教學中的主導(dǎo)作用。當前在教學中引入多媒體教學已成為一種趨勢,雖然這在一定程度上有利于教學,但同時也容易掩蓋教師在教學中的主動性,影響師生之間的課堂互動、情感交流,使教師容易變成“放映員”“解說員”,所以在課堂教學中,教師一定要牢記教師是課堂教與學的主體之一,任何媒體都不能代替教師,教師必須在教學中發(fā)揮主導(dǎo)作用,再結(jié)合多媒體教學,才能較好地引導(dǎo)學生積極、有效地思考和學習,實現(xiàn)教師、學生和現(xiàn)代媒體的有效合作。
結(jié)束語
在新時代新形勢下,在大學數(shù)學教學中引入多媒體技術(shù)是必然趨勢,我們應(yīng)該將多媒體教學與傳統(tǒng)教學有機結(jié)合,各取所長,探索出一條更科學的大學數(shù)學教學模式。
(作者單位:中國勞動關(guān)系學院基礎(chǔ)部)