多媒体技术与数学探究式教学

浅谈现代教育技术与数学探究式教学模式浅谈现代教育技术与数学探究式教学模式 摘要摘要 教学模式与教育技术之间是一种辩证关系 犹如生产关系与生产力之间的关系一 样 它们相互促进 又相互制约 现代教育技术为教学模式的改革提供了新的可能 本文 主要就如何运用现代教育技术更好的进行数学探究式教学 谈几点认识 关键词关键词 现代教育技术 数学探究式教学模式 2002 年月 3 月由教育部颁发的 九年制义务教育全日制初级中学数学大纲 试用修订版 增加了探究性活动的内容 并要求 在教学中必须认真实施 开展探究式教学 既是培养学生创新意识和实践能力的有效途径 也是对教师 教学观念和教学能力的挑战 这就给我们教师提出一个问题 如何给学生提供 探究的问题和背景 2002 年 3 月由教育部制定的 全日制义务教育数学课程标 准 实验稿 中明确指出 数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术 特别要充分考虑计算器 计算机对数学学习内容和方式的影响 大力开发并向 学生提供更为丰富的学习资源 把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题 的强有力工具 由此可见 数学教学需要改革和创新 我们应该积极寻找现代 教育技术和数学学科的整合点来优化课堂教学 转变学生的学习方式 提高学 生的数学素养和信息素养 一 现代教育技术是实现探究式教学模式的物质基础 以计算机为核心的信息技术 为探究式教学模式提供了更易于实现和操作 的物质基础 这主要表现在 1 教育信息资源极大丰富 学生可以十分方便且相对独立地查询和获取知识 与传统的纸介质信息载体相比 电子媒介有着惊人的高密度 一部百科全 书的内容完全可以装入一张光盘 因此在信息时代 每个家庭拥有一座小型图 书馆已经不是神话 因特网更是知识的汪洋大海 在网上搜寻 检索知识变得 十分有效和容易 每个上网的学生都可以方便地进入这一超大型的图书馆 并 可以获得各方面专家的指导和帮助 从而使全世界的教育资源为自己的学习服 务 2 多媒体 交互式以及虚拟现实技术的信息表达方式 大大提高了探究式 学习中学生学习的效率和趣味性 多媒体技术的发展为计算机辅助教学增添了活力 因其文 图 声并茂且 具有良好的交互性 使得各种教育信息的表达更加生动 直观和多样化 计算 机领域里的虚拟现实技术正在快速发展 并开始在辅助教学中得到应用 虚拟 技术以电子信息装置取代原有的感知对象 具有其它方法难以替代的优势 学 生在现代教育技术营造的教育环境中学习 各种感官被充分调动起来 思维活 跃 更能积极地参与到教学过程中 大大提高了学习的兴趣和效率 同时 计 算机辅助教学有助于克服传统班级授课的 工业化 教学模式 为因材施教 实施教学个别化 突出学生的主体地位提供了较理想的技术手段 3 远程教学与虚拟学校 使教育超越时空并具有开放性 随着计算机多媒体技术与网络通讯技术的发展 远程教学和虚拟学校已初 露端倪 并在迅速发展 远程教学系统突破了师生必须在同一个教室空间里才 能进行交互式教学的状况 教育空间的局限性不再存在 这一新技术 使教与 学有了更大的灵活性 学生可以自由地选择教师 分布在世界不同地区的学生 可以围绕同一课题组成小组进行讨论 位于不同国家或地区的几位教师可以协 同授课 随时把多种信息资源带入虚拟课堂 二 运用现代教育技术进行探究式教学的几种方式 一 借助多媒体技术 设计探究性问题 数学探究式教学一般是在问题情境之中的学习 因此如何创设富于启发性 的问题情景 成为这一学习方式能否有效的前提条件 心理学研究表明 学生 的思维总是由问题开始的 在解决问题中得到发展 学生学习的过程本身就是 一个不断创设问题情境 引起学生认知冲突 激发学生的求知欲 使学生的思 维在问题思考与探索中得到促进和发展 运用现代教育技术 能够展现或模拟 现实 再现生活中的真实情景 使学生进入身临其境的问题环境 从而产生提 出问题 解决问题的欲望 例如 教学 圆的认识 这一新知识后 教师利用计算机 出 了一道题 你能用今天学习的知识说明汽车的车轮为什么做成圆的吗 先让学生思考 接着教师演示课件 屏幕上出现一只小猴坐着一辆方形车轮的车 在音乐的伴 奏下前进 只见小猴子被车颠的一上一下 学生见了哈哈大笑 这时 教师适 时地引导学生讨论 难道从在车轮没棱没角的车上就不会感觉颠簸吗 通 过学生观察 要求用准备好的教具以小组的形式动手制作简单的小车 有的小 组选了椭圆形的轮子 可是小车还是颠簸 这样就激活了学生的思维 通过演 示 自主操作 反复刺激 启迪思维 学生形成了正确的表象信息 使学生所 学的概念及时得到了强化和巩固 再如 对于须次连接四边形各边中点得什么四边形这个典型题 可以运用 几何画板 作四边形 ABCD 取 AB BC CD DA 的中点为 E F G H 连结 EF FG GH HE 得到四边形 ABCD 的中点四边形 EFGH 接着度量 出两个四边形各边的长度以及一些角的大小 显示它们大小的数值就展现在屏 幕上 随着学生拖动四边形的任一顶点 显示这些量大小的数据都跟着变 化 在网络教室中 学生经过 自己的实际操作 从动态中去观察 探索 归纳出四边形 EFGH 的性质 发现 它与四边形 ABCD 的联系与区别 对自己的任何发现 可以及时验证得到反 馈 在这种情景下我们可以给学生更多的思考空间 因为问题可以是非常开放 的 我们可以引导学生探究怎样的条件将导致何种结论 这样的教学模式显然 不同于学生通过老师滔滔不绝的 讲 来 听数学 而是学生经过自己亲身的 实践活动 让学生感受 理解知识产生和发展的过程 形成自己的经验 猜想 产生对结论的感知 是在 做数学 这不仅对所学内容留下了深刻的印象 而 且能力得到培养 素质得以提高 二 运用教育软件 创建数学实验室 计算机能为数学教学开创一个过去不敢想象的 数学实验室 为数学教 学模式的改革开拓了思路 几何画板 Mathmatica 等数学应用软件就 是这方面的佼佼者 例如 笔者曾经听过这么一堂 三角形相似的判定 的数学实验课 上课 前 教师发给学生需要在课堂填写的数学实验报告 上面有实验课题 实验目 的 实验步骤 结论 练习与作业 开始 教师在与计算机相连的电视屏幕上 演示了几种动态的相似三角形 提问 谁能说出什么是相似三角形 两个三 角形一旦相似就具有什么性质 在学生回答出相似三角形定义 以及相似三 角形的对应角相等对应边成比例以后 教师问道 那么判定两个三角形相似 需要几个条件 什么条件 然后教师讲 这就是今天我们需要通过在 几何 画板 上进行实验研究的问题 教师详细交代了实验步骤 实验的注意事项以 及实验报告的填法之后 课堂的大部分时间由学生在计算机上动手实验 首先 学生被要求作 ABC 与 DEF 接着学生按实验报告中的要求测算 A 与 D 的度 数 用鼠标调整角使这两个角相等并观察这两个三角形是否相似 以后又测算 出两个角的度数并调整角使之相等 在学生观察出此时两个三角形相似之后 H G F E D C B A HE 2 06 cm GH 1 41 cm EG 2 75 cm EF 1 41 cm HEF 77 GHE 103 FGH 77 EFG 103 DA 2 91 cm CD 2 70 cm BC 1 62 cm AB 3 00 cm 他们又按实验步骤的要求测算各边的长并验证对应边是否成比例 与传统课堂 不同 所有的学生都全神贯注地进行实验 观察 之后填写实验报告 学生们 在实验后进行交流 所有同学都能用数学符号及文字语言表达他们得到的结论 教师在组织了大家的交流之后及时对表现好的学生进行了表扬 并要求学生用 当堂得到的结果画两个相似三角形 学生对这项任务非常积极 当堂有好几位 同学用不同的方法画出了不同位置的相似三角形 这节课的一个突出特点是 学生的学习方式变了 他们不再象过去一样听 教师讲 现成 的几何 而是通过活动自己获取知识 问题情景 数学实验 课堂探究 课堂操作与练习 代替了过去的 听讲 笔记 练习 课堂教学 的模式由于引进计算机发生了很大的变化 学生的主动性与积极性得到了发挥 几何经过从学生的经验上升为理性思考的过程变得有趣多了 首先 学生从 听 数学的学习方式 改变成在教师的指导下 做 数学 过去被动地接收 现成 的数学知识 而现在象 研究者 一样去发现探索知识 实践表明 通过实验 学生对有关知识的印象比过去死记硬背要深刻得多 同时由于学生 通过实验 观察 猜想 验证 归纳 表述等活动 他们不仅形成对数学新的 理解 而且学习能力得到了提高 其次 数学实验缩短了学生和数学之间的距 离 数学变得可爱亲近了 人们普遍认为数学之所以难学 是因为数学的 抽 象性与 严谨性 而这正是数学的优势 正由于数学的抽象性 它才能高度 概括事物的本质 也才能在广泛的领域得到应用 正由于数学语言和推理的严 谨 不管自然科学还是社会科学 当从定性研究进入定量研究时都求助于数学 那么数学就非得板起严肃的面孔 使人敬而远之吗 数学就不能深入浅出 使 一般人容易理解吗 现在计算机创设的数学实验似乎开辟了这样一条新路 通 过 问题情景 数学实验 课堂探究 课堂操作与练习 这种新的学习模式 学生可以理解问题的来龙去脉 它的发现及完善过程 从感觉到理解 从意会 到表述 从具体到抽象 从说明到证明 一切都是在他眼前发生的 抽象得易 于理解 严谨得合情合理 三 利用网络资源 提供探究空间 学习资源是学习过程中最重要的要素之一 提供什么样的资源 以何种方 式提供 就成为实现探究式数学学习方式最重要的策略 例如在北师大版的新 教材中就有多处建议学生到 Z Z 网站 运用 Z Z 智能教育平台进行数学研究 当然 当前的网络环境虽然有着丰富的学习资源 但就低年级学生的年龄特征 和实际情况 以及数学学科的特点而言 教师也可以根据学习内容 建立一些 模拟网站 将学习的素材 方式方法等内容纳入其中 以培养学习自主探究 与人合作 处理信息等能力 四 引导学生自主探究 实现知识建构 探究式教学主张把学习的主动权交给学生 让学生在自主探究中实现知识 建构 教学中 我们要鼓励学生自主地操作 尝试 交流 讨论 质疑 解惑 把问的权利交给学生 把讲的机会让给学生 把做的过程放给学生 尽可能多 地给予学生自主探究的时间和空间 彻底改变过去那种灌输注入式的教学模式 例如 教学 二次函数图像 时 教师在制作课件时可以通过设置句柄控制 二次函数图像 让学生上机操作 自己输入 a b c 观察 a b c 变化时图 像的变化 探究 a b c 对图像的影响 学生通过观察 讨论 在教师的点拨 指导下 逐渐形成自己的知识体系 达到知识的重新建构 从以上叙述人们不难看到 现代教育技术能给数学教学注入旺盛的活力 它正在以下一些方面改变着数学教学的现状 1 突出学生的主体地位 2 能 对不同程度的学生提供不同程度的问题 3 可以对所有学生同时提供各自需要 的帮助 4 为解决来自实际的问题扫清了冗长繁杂计算的障碍 5 可以创设 更具吸引力的数学问题情景 6 提供了理想的探究问题求解的环境 7 把教 师群体的智慧与经验转化为一种可重复使用的教学资源 8 把教师从低效的重 复性劳动中解脱出来 而吸引他们从事更富于创造性的教学工作 展望未来 我们深信随着现代教育技术的发展 问题求解过程的人机交互将更加灵活 随 着虚拟现实技术的发展 数学问题将更加密切与现实的联系 数学问题将更能 激发学生的探究欲望 最后需要强调指出 无论教育技术怎样发展 数学教师都是不可替代的 教育教学理论是不得违背的 不过教师在教学过程中的角色在变化 工作方式 在变化 他从知识的传授者变