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多媒体教学与创新能力的培养 滕州市教师进修学校 陈亚卓 【内容摘要】：本文阐述了多媒体教学在培养学生创新能力方面所能起到的积极作用。首先，多媒体教学本身蕴含着创新，可对学生产生潜移默化的激励作用；其次，多媒体教学用多种媒体全方位地刺激学生，能更加高效地激发学生的探究意识；第三，多媒体教学能提供丰富多彩的教学信息，可引导学生自主学习，能有效培养其创新素质；第四，多媒体教学可共享教学资源，提高教师整体素质，培养学生全方位的创新素质；最后，科学合理运用多媒体，实现价值升值，培养创新能力。 【关键词】：多媒体 计算机 创新意识 创新能力 创新是指在前人已经发现、发明的成果基础上，做出新的发现，提出新的见解，开拓新的领域，解决新的问题，创造新的事物的过程。社会的发展根源于创新。江泽民同志在全国科技大会上的讲话深刻地指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林，”从某种意义上讲，创新已经成为当今这个时代的标志和潮流。高等教育作为知识创新和技术创新体系的基础，其责任就是要培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，将创新意识和创新能力的培养融入到学校教育的全过程，是时代发展和需要，社会发展的需要，更是教育自身发展的需要。因此，看到创新意识和创新能力不足给大学生发展带来的弊端，正确认识创新意识和创新能力培养在高等教育中的地位，寻求对大学生进行创新意识和创新能力的培养的有效途径，已经成为当前我国高等教育推进素质教育的核心课题。 随着科学技术的飞速发展 ,教学改革也在不断深入 ,其中最突出的表现就是计算机辅助教学的优越性被越来越多的人们接受。计算机多媒体技术正以其独特的教学手段进入课堂教学领域。 与多媒体教学方法相比，传统教学方法中还存在着如下弊端 : (1 )教师讲学生听的教学方式使学生处于被动地位 ,体现不了学生的主体地位 ,反而以教师为中心 ,学生成为教师的被动追随者。 (2 )传统课堂 ,一个教师要上一个班的课 ,学生千差万别。在教学中 ,教师对学生难以做到因人而异、因材施教和有的放矢。 (3 )传统课堂上 ,学生主要是听和记。仅有少数学生感觉受到较强的刺激 ,而大多数学生的积极性调动不起来 ,易开小差 ,甚至打瞌睡。 (4)课堂教学中 ,信息传输主要是单方向的 ,即教师向学生灌输知识 ,搞不好就会犯填压式、满堂灌的毛病。难于了解学生当时的学习心态和思维活动方式以及对课堂教学内容的掌握情况。 而多媒体教学综合了音响、图像、动画、文本等多种效果，它不仅能活跃课堂气氛、激发学习兴趣、增强学生的主体意识、增大教学容量、大大提高课堂教学效率，更能多角度地向学生传递教学信息，并将抽象的内容具体形象化、微观的事物宏观化、复杂的问题简单化，便于在直观的画面中为学生巧置疑问，引导他们运用知识去分析问题和解决问题，掌握寻求知识的方法，提高运用知识的能力，从而培养创新能力。 一 多媒体教学本身蕴含创新意识，可有效激励学生创新多年来，旧有的教育教学思想，培养出了一大批人才，但是已经不再适应现阶段由后工业时代向知识经济转型期间的社会发展对人才的需求，教育的创新与变革是时代的需要。在教学中进行创新能力的培养，首先要解决的问题是教育理论、教育思想体系的变革，具体到教师个体教育观念的转变，首先要求教师应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。素质教育的实施，教师和学生的积极性都应得到了极大的尊重，由于学生积极参与，由于每个学生的创造性都受到重视，教师的权威将不再建立在学生的被动接受的基础上，而是建立在教师借助学生积极参与以促进充分发展的能力之上。一个有创造性的教师不单是上好一节课，而是怎样充分应用启发式、讨论式、参与式的等现在教学方法把比知识更重要的东西，即获得知识的方法、途径交给学生，发展学生的聪明才智，开拓学生思维来获得新的知识。在创新教育体系中，师生关系将进一步朝着教学相长的方向转化和深化，因此要培养学生的创新能力，教师必须率先垂范，用教师的创新对学生产生潜移默化的激励作用。运用多媒体辅助教学，本身就是创新：首先，多媒体教学一改传统教学中基本上靠教师口授、板书、演示的局面，把文字、声音、图像、音像、动画等传播媒体集于一体，并赋予教学信息传播以交互功能，从而实现教育工具和教学手段的创新。其次，用多媒体辅助教学可及时引入人类对太空的探索、反物质、基因生物技术、纳米信息技术等最新科研成果或科技前沿知识，实现教学内容的创新。第三，运用多媒体辅助教学必须更新教育观念、教育思想，促使教师学习、探索、运用、发展现代教育教学理论，从而创新教育教学理论。 二 创设问题情景，激发探究意识 （一）发现问题、大胆怀疑、探奇索引、寻根问底是创新的开端，也是创造型人才的重要品质。在看似平常的事物中要发现问题、提出问题，往往比解答问题难得多，也重要得多。教师要逐渐培养学生形成善于提出问题的习惯。借助于多媒体可以较容易地创设与原有观念不相一致的新情境，创设出各种符合学习主题的疑难情境。结合各种疑难情境，引导学生学会质疑问难，学会在无疑处生疑，达到小疑小进，大疑大进的境界。 （二）激发学生探究兴趣，诱发研讨动机，有效启迪思维，是培养学生创新能力的前提。与传统教学中单一的言语刺激相比，多媒体教学将文字、图形、图像、声音等各种教学信息交融在一起，又将影视艺术中时空跳跃、时间倒置、景别切换、蒙太奇等手法运用于课件中，有利于开拓思路，激发想象，使学生思维高度活跃，引发创新火花。想象力是一种非常重要的创造力。爱因斯坦说“想象力是科学研究中的实在因素”，“想象力比知识更重要，因力知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切。”英国诗人雪莱也说：“想象是创造力”。可见，培养学生的想象力是培养学生创新能力的关键。（三）利用多媒体课件辅助教学，能不受时间、空间的限制，向学生展示当时当地无法直接看到的事物形态、发生的现象和过程，有利于学生全面、整体的认识客观世界，建立表象。同时能对抽象的概念具体化、对难以用实验展示的现象进行模拟。表象是人们经过感知的客观事物在脑中再现的形象，它是形象思维的基础。学生学习物理要大量借助于形象思维，因此，在整个物理教学过程中，要使学生认识丰富的物理图像，不断地建立起物理表象。 建立丰富的表象，需要学生在课堂和日常生活中处处细心观察。但并不是每一位学生在上课前对每一种物理现象均已感知过。在课件制作中，可以向学生展示各种现象。如讲光的反射、折射、色散、干涉和衍射时，向学生展示蓝色的天空、早霞、晚霞、虹霓以及水上油膜等，以强烈的色彩渲染加深表象。又如讲向心力时，显示运动员骑车在拐弯时的倾向、公路弯道的倾角、铁路弯道外轨与内轨的高度比较等。 物理学中的许多形象概念和理想化模型，如磁场、电场、质点、刚体、点电荷、光滑表面等，学生较难接受。可以利用观察、实验、典型事例等传统的方法，使学生从客观存在的原型基础上概括出来，建立起表象。同时也可以采用多媒体课件模拟，这有利于学生对概念和理想化物理模型的建立。制作课件时，物理模型的设计应尽量直观、形象，将生活中相应物理模型的非本质因素去除，突出本质因素。在不影响问题研究的前提条件下，应从三维角度观察再到平面形式描述，以便给学生充分的感知，使学生形成正确、丰富的表象。如利用计算机绘制三维磁感应线或电场线，学生会对无法直接观察的“场”有直观的印象，同时可以进行各个方向（尤其是上、下、前、后、左、右六个特殊视角）的观察，加深表象在头脑中的痕迹。这对后面相关知识的学习起到很好的作用。再如讲解光滑平面时，可以通过改变物体表面的材质贴图，先后采用毛皮材质表面贴图、木板材质表面贴图、玻璃材质表面贴图及半透明材质表面贴图，使学生对“光滑”两字产生表象。在分析问题时，学生能在头脑中快速提取光滑平面、粗造平面的表象。 表象的内涵不仅仅包括图像，还包括声音。为了使学生了解乐音和噪声的主要区别，懂得噪声的危害和控制，可利用多媒体课件进行教学。上课时，将录制好的优美的钢琴曲与城市噪音作对比，并配以相应的图景，引出乐音和噪声的概念，指出两者的本质区别，由此将课本上固化的文字符号的描写转化为富有动感的音响和图像，直接作用于学生的视听器官，不但能促进表象的形成和形象思维的展开。而且还使学生受到全方位的刺激，如临其境，能更加高效地激发学生的学习探究兴趣。三、提供多种信息，引导学生自主学习，能有效培养创新能力 （一）创新需要以占有广泛的信息为基础，没有充足的信息难以实现创新。知识经济社会的重要特征就是知识信息变化迅速，知识信息容量大。教师应打破教科书的滞后性，收集大量的信息资料，并加以适当的处理，以学生容易理解的形式提供给他们，让学生接受各种活生生的信息刺激，以多方面的信息刺激唤起学生思维的活跃。 （二）学习是经过学生内部认识活动形成认知结构的过程。而从学生的认知过程来考虑，学生迅速汲取教学信息的时间是非常短暂的，在他们学习一个完整知识的过程中需要有短暂的反应时间去思考、去判断、去探索知识之间的内在的相互的联系，思考知识间的发展、变化过程。利用传统的教学手段，在四十分钟左右的一节课内，往往只能完成按教学进度按排的知识点的教学，很难腾出时间让学生自己慢慢思考。借助以计算机为中心的多媒体，能够快速地进行信息处理和图象传输，省去教师课堂板书的时间，使教师有更多的时间和精力去注意学生动态，去启发学生思考问题，去顾及个体的差异：对于基础较强的学生，可引导他们进一步探讨，提出更具创新性的想法；而对于基础知识较薄弱的学生，可以让他有足够的时间去思考，在得到教师具有针对性的指导和帮助下，也能提出自己独到的见解。从中也让他们认识到人人都有创新的潜能。 （三）建构主义学习理论认为：教学是学生积极地建构自己的知识和能力的过程，培养学生创新能力“最好的方法是让学生像当年的科学家发现科学事实和客观规律那样经历发现的过程”， 让学生在经历发现的过程中形成知识、培养能力。而现代学生都喜欢把自己当做一个探索者、研究者和发现者。而课堂多媒体教学最大的特点就是其有丰富多采的教学信息，可以通过把静态物体动态化，宏观物体微观化，微观物体宏观化，抽象内容实物化，快速运动缓慢化，运用声形并茂的信息载体模拟知识发现过程，引导学生探究学习，使学生进入形象世界中，并从形象中整理归纳，深化完善。这是提高学生认知水平，拓展智能，培养其创新能力的有效途径。同时，多媒体课件具有良好的交互界面，利用它可以把一堂课设计成多种能力层次，让学生自主选择学习，循序渐进地掌握知识，形成能力。学生在自主探究学习中可有效培养其创新能力，并能培养学生自我评价、自我竞争的创新品质。 如在物理课件电磁振荡中运用动画模拟的形式，把高频的振荡过程放慢，把微观的电荷及电荷运动过程放大，并用电场线、磁感线把抽象的电场、磁场实物化，让学生直观地观察到电磁振荡的产生过程，使学生能很轻松地归纳出振荡过程中电荷、电流、电场、磁场及电场能、磁场能的变化规律，有效地培养了其创新能力。 四、资源共享，提高教师整体素质，培养全方位的创新能力 （一）交互性是多媒体技术独一无二的最具特色和优势的根本特性。交互性也是多媒体技术其它特性的核心，它使多媒体技术其它特性的优势更突出，功能更强大。以Internet为基础的计算机辅助教育是信息时代的必然，它具有资源丰富、时空不限、人机优势互补等特点，这些特点在培养学生创新精神方面，具有非常重要的意义。 归纳起来，主要有以下几点。 1有利于培养学生的信息能力信息社会所需要的创新人才首先必须具有很强的信息能力。信息社会是“信息爆炸”的社会，据英国技术预测专家詹姆斯马丁的测算结果表明：在19世纪人类的知识是每50年增加一倍，20世纪初是每10年增加一倍，70年代是每5年增加一倍，近10年是每3年增加一倍，而在信息社会则是12个月就会翻一番。这种“信息爆炸”的社会要求以最有效的方法去获取和利用各种信息与知识。然而，“一张嘴、一支粉笔、一本教科书”的传统教学模式是难以培养能适应信息社会中知识爆炸式增长并且迅速更新换代的信息需求。与此相反，以Internet为基础的计算机辅助教育正好可以为这种素质的培养营造最理想的环境。众所周知，Internet是世界上最大的资源库。如果学生从小就有机会在Internet的信息海洋中自由探索，这无疑能培养学生的信息获取、信息分析和信息加工的能力，从而能较快地使学生成长为适应21世纪需求的新型人才。 有利于学生进行课题研究式学习研究能力是创新人才的重要能力。由于我们传统的教育注重的是知识的灌输，使得我们学生的创造能力受到了极大的抑制。正是如此，新中国成立以来，我们的学生在国际奥林匹克竞赛上频频获奖，但至今却没有一个诺贝尔奖。这反映出我们的学生后劲不足，也就是研究能力的欠缺。以Internet为基础的计算机辅助教育正好可以促进学生的课题研究能力。 有利于探索式学习探索式学习有助于学生发散性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育。互联网丰富的信息资源以及超文本结构特别适合于学生进行“自主发现、自主探索”的探索式学习。这种学习模式彻底改变了传统教学过程中学生被动接受的状态，而使学生处于积极主动的地位，因而能有效地激发学生的学习兴趣和创造性。 便于公布自己的成果，激发创造热情发布自已的成果，使自己的成果得到大家的承认，可以激发人的创造力。因特网永远是一个开放的世界，同时也是一个资源丰富的资源库。任何学生都可以利用各种信息工具、平台，在互联网上找到发布自己成果的一片天地，为学生的个性特长和创造力的迅速成长提供广阔空间。 （二）真正的创新素质教育也应是面向全体学生的全面的教育，它要求迅速提高教师的整体素质，在此方面传统教学方式根本不可能办到，而多媒体教学中可用其网络优势达到此目的。可将教学经验丰富、效果好的骨干教师的教案、课件、教学实录及集体教研成果甚至最新教育教学理论录入计算机，建立教案库、教学素材库、教学资料库，作为青年教师学习借鉴的蓝本，教师在备课时可直接获取或在原有的基础上进一步修改深化，使每位教师能将主要精力放在教学研究中，有利于迅速提高青年教师的整体素质，从而实施真正的创新素质教育。 五、科学合理运用多媒体教学，实现价值升值，培养创新能力 多媒体教学的应用，重要的是教学设计。缺乏科学合理实用的教学设计，就会有教材不会合理应用，有条件不能充分发挥作用，有能力而无法施展。好的教材，通过好的教学设计，可以使它的应用价值升值。 多媒体教学的教学设计，一般应注意以下几点：1. 首先要把多媒体与其它多种媒体同样看待，研究多媒体与其它多种媒体的有机组合，因为多媒体不是万能的，有优势也有不足，它只是综合了其它媒体的优势，而没有达到其它媒体的最佳表现力。如幻灯的高清晰度和电视大容量的活动图像和动态表现力。因此，在教学中要合理设计、搭配、应用多媒体和其它媒体，共同发挥出综合效益。2. 选择适合发挥多媒体特性的教学内容，制作多媒体教材，如形态学内容，微观、宏观的教学内容，机理抽象复杂的教学内容，实习教学内容，实验技能训练课内容，使有限的制作能力用在关键的地方，好钢用在刀刃上。3. 根据不同的教学要求，采取不同的多媒体教学手段，科学设计多媒体教材的系统功能，如电子提纲型，综合演示型，实验操作型，考试测验型，资料工具型，网络教学型，充分发挥各种功能的优长，做到媒体优势与效益的有机结合。4. 多媒体的各种特性的发挥，不应以花样翻新或计算机技术的难 度来评定优劣，不能认为多媒体教材做的越复杂，技术难度越高就越好，其简单和复杂的程度，应重在准确、简捷和恰到好处的教学实用性，要尽量以少而精的计算机资源，制作出简而优的多媒体教材。5. 研制多媒体教材要在创新上狠下功夫，创新，就要充分发挥多媒体的特性，了解最新理论和技术研究成果，广泛征求任课教师的意见，努力取得教学中第一手的实验资料和新的理论认识，积极探索精品制作与教学创新点相对应的良性循环路子。总之，多媒体教学是根据教学的实际需要，针对教学中遇到的多种多样的问题，合理选择和应用教学媒体，并与传统教学手段有机结合，以多种媒体作用于学生，使学生在最佳的情况下自主学习，从而能充分地培养学生的创新能力。 素质教育的核心就是培养创造能力和创新精神。培养学生的创造能力和创新精神，是现代教育的目的。本人结合语文教学实践，从中体会到，合理运用多媒体教学，是培养学生创新思维的一种行之有效的方法。 一、运用多媒体，激发思维兴趣 兴趣是学习的最好老师，它能激发求知欲望，促进思维的活跃，保持学习的持久。赞可夫认为，学生有了愉悦的情感，欢快的情绪，可以使大脑皮层区处于兴奋状态，精神振奋，思维活跃；反之，厌烦的情绪能抑制学生的智力活动。因此，教师在教学中应寻求、设计能够吸引学生的兴趣点。而多媒体就如一位神气的“魔术师”，化远为近，化虚为实，把大量的感性材料直接展现在学生眼前，进而激发学生的学习动机，使他们产生极大兴趣。 如在教皮球掉进池塘了一课时，上课伊始，屏幕上出现茂盛的大树，碧绿的草地，清澈的池水，活泼可爱的小猴生动的画面配上轻松悦耳的音乐，为学生营造出和谐欢快的学习氛围。接着，教师指导学生由景到猴到事，一一观察，说说画面大意，使学生对故事的前因后果有一个整体了解。进而启发引导：“我们能想到小猴是用什么办法捞起皮球的吗？”饶有兴趣的问题进一步激起学生说的欲望。教师相机告诉学生：这节课我们要开动脑筋，帮助小猴想出更多的好办法，并且把这个故事完整地讲给大家听。比一比，看谁的办法多，谁的办法好，谁讲的故事完整。这样进一步激发学生参与到学习中来的兴趣，为下一步的学习创设了良好的氛围。又如，我在教威尼斯的小艇一课时，我对同学们说：“今天，老师将带领同学们去意大利名城威尼斯看一看，让同学们领略一下它的异国风情，见识一下它的独特之处。”接着，我播放了录象威尼斯的小艇，学生身临其境，坐在教室里就作了一次愉快的旅游，观赏了水上城市威尼斯的独特风光。这样，缩短了教材与学生的距离，排除了学生思维上的障碍，从而对课文内容产生了极大的兴趣，激发了思维的积极性。 二、运用多媒体，培养求异思维能力 创造性思维在某种程度上是求异思维与求同思维的统一，但更多地表现为思维的求异性，即追求思维的独到性。培养学生多角度、创造性地思考问题，可以使学生打破常规，寻求变异，广开思路，不断产生新的答案，使学生的思维向独特性方向发展。在教学中，我积极运用多媒体，为学生创造条件，使学生处于一种积极主动的探索状态。如在教詹天佑一课演示“人字形”线路时，我充分利用电教手段，培养学生的求异思维。除了“人字形”线路还有其他方法吗？学生可能讲“之字形”及“螺旋”线路。这些办法会怎么样呢？于是我把事先设计好的课件放给学生看，其运行结果因车身过长而在岔口处失败。这样在对比中，一方面使学生体会到詹天佑的杰出才能，另一方面激活了学生的思维，使学生思维更深入，理解更贴切，运用更灵活。 再如教称象这一课，教师这样问：曹冲真聪明，会想出好办法，称出大象的重量。我们小学生更聪明，大家动脑筋想一想，还有哪些办法能称出大象的重量？接着，演示自制课件，荧屏上出现一只摇头甩鼻的大象，一大群人围着大象或站、或蹲、或坐，一脸愁容。大象说：“哎！我到底有多呀？”有趣的画面，激起学生浓厚的兴趣，并进入积极的思维状态中，不一会儿，一双小手高高举起。一个学生说：“称石头太麻烦了，可以让随行官员一个个地上船，直到船沉到划线的地方，称称每个人有多重，把重量加起来就是