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摘要:本文结合作者的教学实践,研究和分析了高等数学多媒体教学的优势和不足。做好高等数学多媒体教学的关键是教师。开发和应用多媒体技术,教师要保持自身的教学风格,同时要不断完善。要把多媒体教学和传统教学结合起来,扬长避短,以提高高等数学教学的效果。
关键词:多媒体教学;高等数学;对策
教学方法是教学过程中服务于教学目的的要求、教师与学生完成教学内容的手段[1]。因此教学方法的改造或创新,就成了关键[2]。这一直是教育界人士十分重视的课题,也成了教学改革的切入点和与突破口。高等数学在高等学校中是一门非常重要的必修基础理论课程,专业覆盖面很广。因此它的教学质量备受关注,教学方法的改革也随之深入。近二十年来,随着扩招导致的办学规模的扩大及办学条件的改善,多媒体教学已经变成高等数学教学的一个重要方法。但对于多媒体教学的效果,到现在为止都存在着担忧和争论。那么,鉴于高等数学课程的特点,我们应如何开发和使用多媒体技术,进行高等数学多媒体教学呢?这一问题一直困扰着高等学校广大数学教育工作者。西北工业大学自2006年起就开展了高等数学多媒体教学。通过十来年的教学实践,我们对高等数学多媒体教学的优势和不足进行了详尽的分析,并针对不足给出了相应的对策。
一高等数学多媒体教学的优势
和传统的教学方法比较,利用多媒体技术进行高等数学教学,我认为主要有以下几个方面的优势。
(一)能够快速提供大量信息,节省课堂时间,课堂效率高
多媒体教学代替传统教学方法,能够快速地提供大量的信息,节约大量的课堂时间,使得课堂效率得以提高。利用多媒体,跟据课堂教学内容的需要,教师可以增加许多教学背景知识,例如介绍数学时事、数学家的故事、数学软件、数学模型和数学的应用等[3]。这不仅使学生的知识面开阔了,还让他们体会到了数学的价值,并且让教学过程也变得生动有趣,教学氛围也变得活跃,从而能有效地激发学生的学习兴趣[4]。如在讲数列极限的定义时,我们可以讲一下刘徽通过创造割圆术而导出极限概念的历史。多媒体教学能够节省大量的课堂时间,从而可使教师将更多的时间和精力集中于讲授重点和难点内容,增强课堂教学效果。
(二)符号表达准确,书写规范;图形图像直观明晰、形象生动;动态变化描述有效;信息表现形式多元化,表现力强,感染力强
高等数学课堂教学中需要使用大量的文字、符号和图形。借助于多媒体技术,可以使得符号准确,书写变得规范,图形图像直观明晰、形象生动,让很多抽象的、难以想象的内容变得直观,容易接受。多媒体课件的绘图功能和动画演示功能,在展示图形、图像特别是在演示动态图像的时候,有天然的优势。多媒体课件将文字、图形、图像、动画、声音等集于一体,令各种教学信息的表现形式变得多元化,使得授课内容变得丰富、直观、生动、形象。在学习数列极限的概念时,我们先利用多媒体展示刘徽的割圆术,然后用动画演示用圆的内接正多边形逼近圆的过程,这样做就能使得学生一目了然。再譬如在讲授定积分的定义时,利用多媒体教学手段,我们可以将无限细分的分割过程动态地逐一演示,从而使得学生能够清楚地观察到,每增加一些分割点,小矩形的面积之和就跟曲边梯形面积越接近一些,最终帮助了学生对定积分定义的理解。
(三)易于重现,内容梳理、总结、复习方便
在进行高等数学多媒体教学时,教学内容的重现变得非常容易。我们可以随时调用以前已经学过的东西,有利于对所学知识进行复习。另外,在高等数学课程中,一些理论和方法常常需要用不同的途径在不同的章节教授来完善,因此对相关理论和方法在教学中进行多次补充就变得非常必要,从而要求学生在课后进行梳理、总结。根据需要,对多媒体课件进行添加和修正非常方便,这就给教与学都带来了极大的方便。这与传统的教学手段相比,减少了许多重复书写,省力省时。另外多媒体课件在网络上易于共享传播,所以给课后教师答疑、学生复习均带来了方便。
二高等数学多媒体教学的不足与对策
目前好多学校都进行着高等数学课程的多媒体教学,但教学效果的差异却较大,师生反映也不一。经过十多年的教学实践及探索,我们觉得影响高等数学多媒体教学教学效果的原因主要在于多媒体课件的制作与如何应用多媒体技术这两个方面。
(一)师生互动交流欠缺
高等数学课堂教学以分析引导、同步思考、互动交流为主要特点[1],所以应为学生留下充裕的思考时间。当采用传统的教学手段时,教师在黑板上书写的同时,学生也在思考,并且有充足的思考时间,师生在思维上能达到基本同步。利用多媒体进行教学时,教师视线更多地集中在了计算机显示器或投影屏幕上,降低了感染力,而学生也注目于投影屏幕,被动接受课件的显示,因此师生间的互动交流就被限制了[6]。运用多媒体课件教学,一次翻一页,或以整屏或整体展示大段文字,学生自然会由于失去思考的时间而学习变得困难,影响了学习的动力。因此,文字要逐句显示,公式要逐个展示,问题的解答过程,也要一步一步地出现,在功能上应达到与写黑板同样的效果;翻页应该慢点,给学生留出思考的时间。在引入概念时,在解释数学内涵时,在推导公式时,在证明定理时,都应该放慢节奏有条不紊地来展示,使得学生可以跟上讲课的步伐,与教师进行同步思考[2]。在教学中,教师不能只顾操作计算机,放映PPT,而应考虑学生进行思考及记笔记的时间,随时根据学生对授课内容的反馈情况,对讲课的进度做一适当的调整,增加学生参与课堂的机会,促进师生的交流。在制作多媒体课件时,也应当重视和遵循学生的认知规律,在设计方面有针对性地狠下工夫。多媒体能够从视觉上和听觉上带给学生许多冲击,从而激发学生的学习兴趣。但在多媒体课件制作的时候,不能以提高学习兴趣为名,而片面追求课件的外包装,使得画面渲染过度,从而分散了学生的主要注意力,影响到学生对教学内容的理解和掌握。也不能一次性地将多媒体课件制作好,反复使用。我们主张搞典型课件,建立多媒体课件素材库、模块式[5],让教师根据自己的讲课风格自我组织与调整,进行再创作。这样既能使教师本人的教学风格得以保持,又可以借助于多媒体课件的可控性,自始至终与学生的思考保持同步。多媒体技术毕竟仅仅只是一种很好的教学辅助手段,因此不能替代教师在讲课中所表现出的感染力和魅力,必须依靠教师去驾驭,而做好多媒体教学的关键是教师。在课堂教学中,我们以教师的分析讲解为主,而以多媒体课件的展示为次,将两者相互结合,扬长避短,使它们得以相互补充。
(二)过程展现不完全,内容展示不完整
高等数学的教学具有重过程的特点,包含展现概念、理论方法的提炼过程、公式的推导过程、问题的计算证明过程等[1]。在进行高等数学多媒体教学时,多媒体课件上只有简洁的步骤和结果,学生缺少对相应详细过程的了解,这是普遍感到比较棘手的事情。为此,在制作课件的时候,我们将较复杂的推导和计算过程进行分解。对于难度较高的部分,我们充分利用所设置的标注和动画功能,使关键步骤的推导过程完全显现出来,必要时我们也用板书进行适当的补充,使得学生能够体会解决问题的思维过程,从而积累解决问题的方法与技巧。对于定理的证明,我们处理时经常采用下面三种方式:(1)先分析定理的条件和结论的相关关系,接着在多媒体课件上列出证明的每一步骤的要点,然后逐步展示证明的详细过程,最后再把证明的关键步骤重放一遍;(2)先将证明的每一步骤的要点列于多媒体课件上,然后在黑板上将证明的详细过程讲一遍,最后再利用多媒体课件将证明的关键步骤重放一遍;(3)主要用多媒体课件分析定理中条件和结论的关系、证明的基本思路和关键点,而将证明的具体细节写在多媒体课件里,让学生根据证明的基本思路进行自学。当然了,在进行多媒体教学时,我们究竟采用哪种讲法,还要根据学生的程度、课堂表现、对问题的理解程度等来确定,比较灵活[7]。此外,高等数学课程的内容具有非常强的连贯性。在我们进行多媒体教学的时候,常常因为那些需要连贯表达的内容不能较完整地显示在一张PPT上,从而给教学带来困难。为了解决这一问题,在制作课件时,我们经常在后面的PPT页面上保留原问题以及已经得到的公式和结论。我们还利用动画功能对页面上的原有内容进行调整,将要点保留下来,以便最终在页面上可显示相关的完整内容。在制作多媒体课件时,我们还通过设置超级链接等手段对内容进行补充。当然了,我们也通过大量的板书对内容进行补充。
(三)课堂记笔记不易
多媒体教学使得高等数学课堂的教学内容变得异常丰富,节奏也得以加快,但这种快速的交流可能会使得学生无法做详细的课堂笔记。针对这一情况,在制作多媒体课件时,我们就将内容分为了几个类型,对要求熟练掌握、基本掌握、理解、了解的各层次内容用不同的背景色加以区别。这样,只要学生提前做好预习,往往只需在听课时做一些简单笔记就可以了。另外,我们还随着课程进度,将相应的多媒体课件复制给学生或上传到教学网站上,以供学生使用。
三结束语
在高等数学多媒体教学时,首先教师应该有几年的教学实践,以便积累丰富的教学经验,还能了解每个章节的重难点之所在,同时教师还应具有制作多媒体课件的经验。多媒体课件不但要突出体现出传统教学方法所难以表现的方面,更要在启发学生创新思维及培养学生创新能力等方面发挥积极作用。在高等数学的教学中,我们一定应把多媒体教学和传统教学方法相结合,取长补短,使其相得益彰,以便提高高等数学课堂教学的效果。
参考文献
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[2]李大潜.漫谈大学数学教学的目标与方法[J].中国大学教学,2009,1:7-10.
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[4]崔献军,张青,赵冠华.多媒体课件辅助数学教学的优势及原则[J].中国成人教育,2008,8:144-145.
[5]刘佳,姜君,李晓东.多媒体课堂教学低效归因的分析[J].黑龙江高教研究,2009,12:185-187.
[6]黄建起.多媒体课件辅助数学教学的一些不足[J].数学通报,2002,12:41-42.
[7]孙炯.运用多媒体课件讲授抽象数学课程的实践与思考[J].中国大学教学,2010,2:62-64.
作者:韩军强 单位:西北工业大学