论多媒体技术与数学教学的整合

论多媒体技术与数学教学的整合

多媒体不再是传统的辅助教学工具，而是为构造一种新的网络教学环境创造了条件，特别是对于教育社会化来说，是一种更理想的传播工具。多媒体本身具有：融合性、非线性化，无结构性、相互交涉性、可编辑性、实时性等特点；同时运用在教育教学上又有其特长：利于信息的存储利用、是培养发散性思维的工具、促使学习个别化的实现。
在数学课堂教学中，利用多媒体对文字、图像、声音、动画等信息进行处理，形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统，进行视、听、能、想等多种方式的形象化教学，既激发了学生的学习兴趣，又有利于学生对教学内容的理解和掌握。
 一．多媒体技术与数学教学整合的必要性
1．创设情境，激发学生的学习兴趣
多媒体创设应用情境主要有两种形式：一种是“先设情境”，另一种是“后设情境”。先设情境是创设一个虚拟的现实生活环境，再引导学生对需要解决的问题进行观察，展开思考，研究对策，确定方法。如教学“时、分、秒”的认识时，可以利用多媒体创设一个正在工作的“钟”，让学生看到钟在走动，听到“嘀嗒、嘀嗒”钟的声音，学生就在一个活生生的“大钟”面前来研究它、认识它。由于多媒体演示具有“复原”功能，因而这种练习不断重复，使学生的学习效果不断强化。“后设情境”是先提出问题让学生思考，激发学生解题的兴趣，再创设情境，进行验证与说明，达到“豁然开朗”的效果。如教学最大公约数最小公倍数的应用，一间长4.8米，宽3.2米的房间，最少可以铺多少块正方形地砖？当学生解决有困难时，利用多媒体进行“情境仿真”，把学生带到“真实”的环境中去观察、思考，最终得到解决的方法。
《新数学课程标准》的基本理念中明确指出：“把现代信息技术作为学生学习和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的探索性的教学活动中去。”而数学知识是在解决问题中获得的。在解答问题的过程中，学生既要掌握知识，又要训练思维发展能力，然而，常规教学由于受时间、空间等限制，无法有效地创设较多的实际问题情境，限制了学生应用知识解决实际问题能力的发展，而多媒体教学却具备这方面的长处，能创设丰富的虚拟应用情境。如学习《分数的初步认识》课的开始就可以用熊宝宝分苹果引入。熊宝宝将6个苹果分给爸爸妈妈每人3个，把两个桔子分给爸爸妈妈每人1个，把一块蛋糕分给爸爸妈妈每人（半）个，这时无法再用整数来表示，熊宝宝为难了。同学们随着故事的深入也产生了疑问，新课自然展开了。这样进行新课的引入，既建立了新的知识的联系，又渗透了生活亲情教育，既使学生体会到数学知识源于生活，知识的学习从疑问开始，又使学生自然地产生探索新知识的欲望。多媒体创设教学应用情境，可有效地引导学生的思维进入虚拟的现实生活，学生通过对方法与策略的思考和实践操作，收到培养应用能力的效果，值得我们注意的是培养应用能力的主渠道在于实践。
2．展现教学过程，提高学生思维能力。
多媒体可以把多角度、多方法去分析问题、解决问题的探求过程展示出来，使学生的思维向深层次升华。学生的思维由具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，而这种抽象逻辑思维还带有很强的具体形象性，我们利用多媒体技术可形象逼真地再现知识的产生、形成过程和学生探求知识的学习过程、思维过程，把过程暴露在学生面前，促进他们逻辑思维能力的发展。如教学“圆的面积”时，把多媒体演示与学生实际操作结合起来，学生会通过多媒体的演示过程，能摸到“圆的面积公式”的根蒂。多媒体可以清晰地展示圆―→组合成近似的长方形的过程。学生经过看―→想―→验证―→明理的学习过程，真正掌握新知。
多媒体可以巧妙地引诱学生的思想，使学生的辩证思维能力得到提高。如在教学“周长相等的长方形面积也相等”这一不正确的定义时，有很多学生不能理解这一题，多媒体可以用等长的若干条线去围若干个长、宽不等的长方形，让学生去算各个周长相等而长、宽不等的长方形的面积。学生在现实面前进行实践，真正明白长方形的面积是长与宽决定的，比较长方形面积的大小要从它们的长与宽去考虑，而不能单从它们的周长的长度去考虑。
多媒体可以拓展教学时空，有利于培养学生的空间思维与发展的过程，促使学生多向思维。如学习“直线、射线”时，多媒体可以显示直线、射线延长的动画，把直线可以无限延长，没有端点。射线一个端点，一边可以无限延长，它们不可度量的特点形象直观地展现在学生眼前。把传统的直线、射线的长度“无限长”这一无法讲清的概念清楚地演示出来，使学生突破现实的局限，能在大脑中展开发散性思维，这样既建立了学生的空间概念，提高了空间思维能力，又从中渗透了“无限”的思想。
3．动态演示提高学生的认识技能。
变静为动这是多媒体的最大特点，这一特点可以帮助教师突破教学重点和难点。学生对运动变化的东西、新鲜有趣的事物特别感兴趣，教学中可以充分利用多媒体的“动”的特点，有效地吸引学生注意力，提高学生学习效率，培养其认知技能。如学习“角的认识”时，显示屏上先打出一个会闪烁的亮点，然后从这一点引出两条射线，通过演示，蕴含了角的定义及大小与所画边的长短无关的道理。再如教学“追击问题的应用题”时，多媒体可以将题中学生难以理解的甲比乙多走的路程演示出来，让学生看到甲乙要相遇，只要甲在一定时间多走他们相距的一段路就可以了。数学教师大都有这样的经历，为节省上课板书时间，课前准备了大量的小黑板，把板书内容逐条写上，为增加课堂的练习量，把各式习题都抄在小黑板上，至使上课出现“纸条满黑板，小黑板到处挂”的现象。在一些“公式”推导的教学中，又由于无法充分展示“无限增加”的效果，使学生信息量不足，接受起来比较困难。多媒体介入课堂教学就比较好地解决了这一难题。由于它的“动”性强，因而传递信息容量大、速度快，再加上交互性又强，使高密度的训练和信息交流成为可能，这样教师可以精心组织课堂中学生的学习活动，优化了教师的教，也优化了学生的学。4．突出学生主体，建立和谐的师生关系。
在传统的教学模式中，教师是课堂教学的主宰，学生则是被动的学习主体，处于被教育的客体地位。多媒体参与教学后，教师更多地处于协调和合作者的地位，把学生作为学习的主人，帮助学生行使主人的义务，与学生一道面对问题，寻找解决问题的方法。这样，学生作为学习的主体得到充分的确定。那么教师呢？由于多媒体在很大程度上代替了教师在课堂教学中的部分作用，他们可以从课堂教学的部分说教和高工作量中解脱出来，这样可以更有效地发挥其课堂主导作用，使之在教学中激发、引导、组织、评价的作用体现的更加明显。
多媒体介入数学课堂教学，它不仅能使课堂教学的结构元素及其互相之间的关系发生变化，更符合素质教育所提倡的教师主导作用的体现，学生主体地位的突出，同时，师生间的服务与被服务的关系更加明确与和协。
二．多媒体技术与数学教学整合的关键
在多媒体辅助数学教学中，要达到优化教学组织，提高教学效率，就必须把准多媒体辅助教学的分寸，怎样把准其分寸呢，我认为要把准以下几个方面。
1．应用形象、直观要讲究适度。
能动会变、有声有色、图文并茂、形象直观是多媒体的优点，但数学是一门逻辑性强，抽象性很高的学科，因而数学课堂教学的直观应有个限度。例如在“圆的认识”教学中，多媒体可以展示大量的实物让学生观察，帮助学生建立圆的概念。然而，学生通过实物观察建立的仅仅是圆的表象，大量的直观事物并不能帮助学生建立准确的圆的概念。因此，更主要的是教师应帮助学生在观察实物的基础上舍去非本质的东西，抽取其本质的内涵。因此，我们可以先利用多媒体展示大量丰富的具体实物让学生大脑中形成表象后再隐去非本质的东西，留下圆的外形，接着，从圆周的任一处开始以闪动的点沿着圆周闪烁运动，再让学生思考，圆是怎样来的？也可利用圆内的一条直径的旋转运动来认识圆的特征，而无数条直径旋转的交叉点即是圆心，这就是先利用实物帮助学生建立表象，再引导学生进行形象化思维来认识事物的本质，最后建立抽象的概括性经验。直观是手段而非目的，因而把准直观的“度”非常重要，要注意“动”是辅助，帮助学生理解，引导学生思维才是真正的目的。
2．进行模拟演示要讲究适度。
多媒体模拟是为了展示操作过程，帮助学生理解与掌握知识发展思维，最终为的是促进学生动手操作能力的提高。要注意的是不能用多媒体模拟代替学生操作，不然产生的后果就是学生丧失动手操作能力。例如学生在学习“积木块的巧算”时，如果只让学生动手操作积木，让其说出操作过程与计算方法，往往会出现说不清，想不清的现象。这时，利用多媒体模拟展示操作过程，使积木块在屏幕上动起来，尤其是当学生看到局部方块动起来的同时配以其它方块静止的背景发射时，学生的想象如同插上了翅膀，在这一动静结合暴露的变化过程中很好地理解了方法，增强了操作的针对性与思考性。但如果就此为止的话，学生也仅仅是“理解”了，根本谈不上掌握，也无从谈到学生动手能力的提高。因此，教师应继续引导学生动手操作，掌握技能，“演示”是为了更好的“操作”。
3．发展学生思维要讲究适时。
课堂教学的大部分教学效果是在小部分时间里达到的，教师应恰当安排课堂教学进程，把握好时机，适时有效地促进学生展开思维，科学发展学生的思维能力。但如果过分地注重追求学生思维能力的发展，也会忽略学生获得的知识的容量，出现丢了西瓜得到芝麻的现象。例如在教学“三角形三个内角之和等于180度”这一定义时，如果直接让学生把各种三角形的三个内角剪拼的话，既费时，又不便于总结结论，这时利用多媒体展示各种三角形，让学生上黑板操作。使他们看到虽然三角形的形状各不相同，各个三角形的角也不尽相等，但合拼起来的结果都是一样的（180度）。这样，在多媒体“动”的显示过程中，辅之以学生“静”的思考，使多媒体动态的画面紧密地联系学生思维的活动，有利于学生主动地获得思维的发展。
4．教学的节奏要讲究适拍。
掌握适拍的教学节奏是一门艺术，由于多媒体呈现信息的速度快，教师容易不自觉地加快课堂教学的速度，忽视学生思维的节奏，使课堂教学变成“走马观花”的现象，因此，教师应适时地“停一停、顿一顿”，让学生“想一想，议一议”。如在教学“长方体与正方体的认识”时，在认识“相对的面面积相等，相对的棱长相等”这一知识点时，利用多媒体演示很快就能完成，但学生的思维是跟不上的，此时，如果显示中用闪烁一组相对的面帮助学生理解“相对”的含义，然后移动一个面进行重合比较，再让学生议一议，它们有多少对这样的对面，对面都相等吗？最后得出结论，学生理解起来就扎实，到位。这样利用多媒体“移动”的优势，辅之以“停顿”的过程，就能较好地迎合学生的思维节奏，从而收到良好的教学效果。因此，数学课堂教学中教师应发挥自身的主导作用，善于调控教学节奏，避免教学节奏的过快。
5．课堂教学密度要讲究适量。
由于多媒体辅助教学能实现大容量、高密度的信息交换，教师就容易过分地加大课堂练习量，从而使多媒体机械地代替教师向学生按部就班地灌输知识，变成换个样式的“现代化”注入式教学。例如数学练习课，由于利用多媒体辅助教学，教师省去了课堂上抄写题目的大量时间，加之屏幕切换迅速，容易使教师忽视学生思维强度与节奏，致使练习过量，训练不到位，不扎实，这种在练习中变“人灌”为“机灌”的练习是十分有害的，因而练习中特别注意要适量，更要注意反馈。
三．多媒体技术与数学教学整合的作用
 布鲁纳认为，在教学过程中学生是一个积极的探求者，教师的作用是形成一种学生能够独立探索的情境，而不是提供现成的知识。
 1.用多媒体辅助教学，可以创设更好的学习情境，实现发现学习。
 如：在《平行四边形的面积》教学中，在平面公式的推导过程中，多媒体显示出了它的特长，通过一系列的切割、平移，展示了平行四边形转化为等底等高的长方形的整个活动过程，学生从中得到启发，归纳出最简单的平行四边形面积计算公式。这种学习方法，学生将终身受益。
 2.突破难点，发展思维。
 多媒体的优势在于既能提供大量直观的运动图象，又能随着图象的展开作简单的说明或者伴随着音乐，诱发愉快的学习情绪。这为激发学生思维，突破教学难点起了积极的作用。如：《三角形面积》教学中，三角形面积公式地推导是本节课的教学重点也是难点，如何能通过具体形象的直观表象帮助学生推导抽象的三角形面积公式，多媒体显示了它的优势。通过一系列的复制、旋转、平移，声像兼备，形象、生动地展示了三角形转化为等底等高的平行四边形的活动过程。从而将知识点由难转易，把新知的学习转化为旧知地应用。此时，学生就能轻松归纳出三角形面积计算公式。这样的教学，学生思维活跃，克服了学习中的难点，增长了学生的想象能力和探索、解决问题的能力。
 3.提高创新精神，培养创造能力。
 如：在一节实践活动课上，教师设计了一组上机练习题。让学生用学过的正方形，长方形等图形设计一个花坛。一时学生操作的计算机屏幕上五彩缤纷，一幅幅美丽别致，形态各异的花坛尽现眼前，学生完全沉浸在创作成功的喜悦之中。让人深切感到，未来的发明家、建筑师，不就诞生在现在的摇篮里吗!
四．多媒体技术在与数学教学整合中存在的问题及对策
 问题1．所有制作过课件的教师都知道：制一个好的课件是很不容易的，特别是对于非计算机专业的老师更是如此，有时：一幅动画就是一两个小时，对于一个完好的课件，构思、收集资料再制作，往往需要一周的时间。而事实上中学教师本来就比较辛苦，在课件上消耗的精力多了，势必减少在教学上投放的精力，真是捡芝麻丢了西瓜。
 对策：我们必须有务实的态度，绝不能务虚，制作课件时不一定追求完整，面面俱到，因为我们制作课件的根本目的是为教学服务，绝不是为做课件而做课件，达到教学目的即可。
 问题2．在很多教室中，计算机常常被放置在教室的一角，当教师站在计算机前，面对计算机进行教学，学生只注意大屏幕，看不见教师的活动，教师的教与学生的学分离，使教师的主导作用退化为解说作用，而教学过程不仅仅是学知识的过程，更是师生情感交流的过程。因此，这种离开了师生交流的教学显然是失败的。
 对策：在使用课件上课时，计算机离大屏幕不要太远。这样教师可以及时掌握课堂上学生的实际情况，采取相应的措施引导学生进入最佳学习状态；还可以通过自己旺盛的精力、良好的情趣、富有表现力的体态语言激发学生的学习热情。
问题3．学生的基础是各不相同，教学内容绝不可能千篇一律。而多媒体制作好以后，一般不易改动，教学被一种固定的模式所束缚，教学的内容、方式、程序都由教师安排好，为了使课顺利的进行，学生必须按上述步骤一步一步地执行。但事实上课堂上是充满变数的，忽视了教学中的主体──学生，这势必影响了学生主体性的发挥，大大地降低了课堂效率，这是多媒体在使用中最大的败笔。
 对策：在制作课件时根据不同层次的学生选择相应的内容，将一些选学材料制成超文本的形式，在课件制作时要给学生留有可发展的接口，应该尽可能多的为学生留有发展的空间，使我们的课件的智能化更高，更好的发挥多媒体的作用。这样在实际操作时教师可根据学生情况和课堂反映进行选择，因材施教。使所制作的课件具有灵活性、多样性、具体性、智能性。
 总之，多媒体技术应用于数学课堂教学，必须从实际出发，注重实效。多媒体在一节课中切入时机，切入量，要根据教学内容而定，宜用则用，不宜用则不必勉强，一般要用在教材的关键处，教材的疑难处，教材的精华处，教材的深奥处。
 多媒体技术与数学课堂教学的整合，在为教学提供更多的方便的同时，也对教师提出了更高的要求，每位教师应成为研究者，成为“专家型”的媒体使用者，才能更好地发挥多媒体的作用，扩充新的教学经验。要达到这个目的，必须终身不断地为自己“充电”，充分了解现代化技术中教师的地位和作用，充分发挥多媒体的特殊功能和艺术魅力，才能全面提高教育教学质量。