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淺論多媒體在初中幾何教學(xué)中的應用
內容摘要：實(shí)施數學(xué)創(chuàng )新素質(zhì)教育的關(guān)鍵在于優(yōu)化課堂教學(xué)過(guò)程，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，提高課堂教學(xué)效率。而教學(xué)方法、教學(xué)手段的恰當運用，將在很大程度上決定一堂課的教學(xué)效果。在數學(xué)課堂教學(xué)中，使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，將極大地豐富課堂教學(xué)表現手段和表現方式，它的基本特點(diǎn)是：使抽象的數學(xué)問(wèn)題具體化，枯燥的數學(xué)問(wèn)題趣味化，靜止的數學(xué)問(wèn)題動(dòng)態(tài)化，復雜的數學(xué)問(wèn)題簡(jiǎn)單化等。這些特點(diǎn)對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣，以及創(chuàng )新能力的培養提高發(fā)揮很大的作用。我就談?wù)劚救嗽趯?shí)踐數學(xué)幾何教學(xué)中利用多媒體輔助教學(xué)的一些體會(huì )。
關(guān)鍵詞：幾何、課堂教學(xué)、多媒體、輔助教學(xué)、情境
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，教學(xué)理念的轉變，社會(huì )對新型人才的需求，從而形成了新的教學(xué)模式——多媒體輔助教學(xué)模式。因為多媒體技術(shù)在教學(xué)中越來(lái)越多的應用與課件技術(shù)的日益熟練，所以多媒體信息技術(shù)已經(jīng)不再是“電子黑板”的概念了，它以強大的功能，大量的信息及生動(dòng)直觀(guān)的景象和快捷的連接方式和超越時(shí)空的變幻，已經(jīng)越來(lái)越受到教師的歡迎，已經(jīng)成為主要的教學(xué)手段，并逐步取代傳統的教學(xué)方式。相對于傳統的幾何教學(xué)方法，多媒體信息技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，取而代之以成為歷史的必然趨勢，就其優(yōu)勢我認為有以下幾個(gè)方面：
一、利用多媒體教學(xué)創(chuàng )設情境，激發(fā)求知欲。
情境是指在教學(xué)過(guò)程中教師有目的地引入或創(chuàng )設具有一定情緒色彩的形象，以引起學(xué)生一定態(tài)度體驗，從而幫助學(xué)生理解教材，使學(xué)生心理機能得到發(fā)展，情境的創(chuàng )設可使學(xué)生問(wèn)題之間架設一座“橋”，情境的創(chuàng )設不但可以吸引學(xué)生注意力，增加學(xué)生的學(xué)習興趣，還能有效地引導學(xué)生分析問(wèn)題，探索問(wèn)題，產(chǎn)生解決問(wèn)題的動(dòng)力和方法，使學(xué)生更好地建構自己的知識體系。
傳統的幾何教學(xué)中，只憑教師口頭說(shuō)教和黑板上呆板的板書(shū)是很難體現出情境創(chuàng )設的懸疑性、驚詫性和疑慮效果，也就是說(shuō)不可能產(chǎn)生強烈的轟動(dòng)效果和視差，不能給學(xué)生留下難忘印象而引起學(xué)生的注意。而多媒體信息技術(shù)就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。多媒體的多彩圖像，動(dòng)態(tài)的影像和聲音，可以使創(chuàng )設的情境更生動(dòng)逼真接近生活，使原本抽象的幾何概念，更接近實(shí)際，更能體現幾何概念的適用性，有利于解決問(wèn)題。
計算機具有特殊的聲、光、色、形，通過(guò)圖像的翻滾閃爍、定格，色彩變化及聲響效果給學(xué)生以新異的刺激感受。運用計算機輔助教學(xué)，向學(xué)生提供直觀(guān)、多彩、生動(dòng)的形象，可以使學(xué)生多種感官同時(shí)受到刺激，激發(fā)學(xué)生學(xué)習的積極性。例如：在教學(xué)初中幾何“軸對稱(chēng)圖形”這一課時(shí)，就可以應用多媒體的鮮艷色彩、優(yōu)美圖案，直觀(guān)形象地再現事物，給學(xué)生以如見(jiàn)其物的感受。教師可以利用多媒體設計出多幅圖案：如等腰三角形、飛機、幾幅古建筑圖片等……顯示后，用紅線(xiàn)顯現出對稱(chēng)軸讓學(xué)生觀(guān)察。圖像顯示模擬逼真，渲染氣氛，創(chuàng )設情境，使學(xué)生很快掌握了軸對稱(chēng)圖形的特點(diǎn)，有助于提高和鞏固學(xué)習興趣，激發(fā)求知欲，調動(dòng)學(xué)生積極性。又如：在講授“垂直”這一章概念時(shí)，教師可以讓學(xué)生觀(guān)看一段大型比賽的跳水錄像，出示問(wèn)題：選手入水時(shí)，水花的大小說(shuō)明什么？所有學(xué)生幾乎同時(shí)說(shuō)出：“不垂直”水花就大，“垂直”水花就小。教師問(wèn)：“什么叫垂直呢？”接著(zhù)教師講解了有關(guān)垂直的概念。
這節課幾乎沒(méi)有費什么力氣，就完整地進(jìn)行下來(lái)了。幾乎所有的學(xué)生都明白了什么叫“垂直”，可見(jiàn)這樣的情景給學(xué)生留下多么深刻的印象。
實(shí)驗心理學(xué)家赤瑞特拉認為：人一般可以記住閱讀內容的50%，自己聽(tīng)到內容的20%，自己看到內容的30%，在交流過(guò)程中自己所說(shuō)內容的70%，我們可以通過(guò)多媒體的強大的文字、聲音、圖像和動(dòng)畫(huà)技術(shù)，創(chuàng )設出各種情景氣氛，而且是傳統教學(xué)中的教具和語(yǔ)言無(wú)法涉及的生動(dòng)、逼真和引人入勝。
二、利用多媒體輔助教學(xué)，化靜為動(dòng)，感知知識的形成過(guò)程。
美國國家教育委員會(huì )在《人人關(guān)心：數學(xué)教育的未來(lái)》的報告中指出：“實(shí)在說(shuō)來(lái)，沒(méi)有一個(gè)人能教數學(xué)，好的老師不是在教數學(xué)，而是激發(fā)學(xué)生自己去學(xué)數學(xué)�！薄爸挥挟攲W(xué)生通過(guò)自己的思考，建立起自己的數學(xué)理解能力時(shí)，才能真正學(xué)好數學(xué)”�！皩W(xué)生要想牢固地掌握數學(xué)就必須用內心創(chuàng )造與體驗來(lái)學(xué)習數學(xué)”。
皮亞杰的“建構”的觀(guān)點(diǎn)是與“活動(dòng)”的觀(guān)點(diǎn)有緊密的聯(lián)系。學(xué)生主動(dòng)建構知識體系必須掌握“活”的幾何概念，這就必須使學(xué)生在幾何學(xué)習充滿(mǎn)了觀(guān)察、實(shí)驗、猜想、驗證、推理與交流等豐富多彩的數學(xué)活動(dòng)。教育家斯騰伯格認為在教學(xué)過(guò)程中應視為交往過(guò)程，要注意交往的改進(jìn)，特別強調學(xué)生個(gè)性的“自我實(shí)現”。傳統的幾何教學(xué)中教具運用，并不能使抽象的幾何概念真正的形象化、具體化。而多媒體技術(shù)可以使幾何概念真正“活”起來(lái)。
比如用《幾何畫(huà)板》講解《直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系》可以使直線(xiàn)轉動(dòng)，產(chǎn)生與已知圓的相離、相切、相交的各種動(dòng)態(tài)位置關(guān)系，并在旁邊顯示圓的半徑（ｒ），并動(dòng)態(tài)的顯示圓心到直線(xiàn)的距離（d），學(xué)生們可以一目了然的動(dòng)態(tài)地了解到直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系，與圓的半徑（ｒ）與圓心到直線(xiàn)的距離（d）的數量關(guān)系，使學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗的同時(shí)，推出圓的位置關(guān)系與圓的半徑（ｒ）與圓心到直線(xiàn)的距離（d）之間的關(guān)系：相離＝＝ｒ＜d；相切==ｒ＝d；相交==ｒ＞d。
學(xué)生的腦海里只要一提起直線(xiàn)和圓的位置關(guān)系，就想到旋轉的圖像。類(lèi)似這樣的課件還有“線(xiàn)段的垂直平分線(xiàn)的性質(zhì)”、“平等四邊形的判定”、“圓與圓的位置關(guān)系”等。
三、利用多媒體輔助教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生的學(xué)習能力和創(chuàng )新能力。
學(xué)生的學(xué)習能力和創(chuàng )新能力，來(lái)源于對周?chē)挛锏睦斫夂蛯χR的觀(guān)察和分析，現代教育觀(guān)點(diǎn)認為學(xué)生學(xué)習知識的過(guò)程和發(fā)現這個(gè)知識過(guò)程是一樣的，而傳統的教學(xué)方法是很難提供給學(xué)生足夠的空間和足夠的時(shí)間，使學(xué)生自己建構知識體系，而多媒體技術(shù)可以無(wú)限的提供給學(xué)生學(xué)習的空間和相對寬裕的學(xué)習時(shí)間。
日本數學(xué)教育家米川國藏認為數學(xué)教育中，學(xué)習數學(xué)知識的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思想方法比學(xué)習知識本身更重要。我認為幾何教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵是讓學(xué)生掌握知識的形成過(guò)程，使學(xué)生知其然，又知其所以然。運用多媒體教學(xué)可以將教學(xué)過(guò)程中涉及的事物形象，過(guò)程等全部?jì)热菰佻F于課堂，使教學(xué)過(guò)程形象生動(dòng)，使難以覺(jué)察的東西清晰地顯現在學(xué)生的感覺(jué)能力可及的范圍之內。例如：在教學(xué)《角的認識》這一課時(shí)，教學(xué)生如何畫(huà)角是一個(gè)重要內容。老師用傳統的教學(xué)方法在黑板上畫(huà)給學(xué)生看，存在一定的弊端。如學(xué)生走神，教師畫(huà)時(shí)部分學(xué)生不注意看；教師作圖時(shí)，身體遮住部分學(xué)生的視線(xiàn)等。而運用多媒體輔助教學(xué)，情形就大不一樣了。我們可以先用多媒體演示畫(huà)角的步驟和基本方法，由于用多媒體演示，手段新穎，學(xué)生注意力集中，給學(xué)生留下深刻印象。演示結束后，教師再在黑板上示范畫(huà)角，最后讓學(xué)生獨立畫(huà)角。這樣的教學(xué)過(guò)程設計，符合學(xué)生的心理需求，使學(xué)生對畫(huà)角方法清楚明了，教學(xué)效果好。
布魯納提出的發(fā)現學(xué)習理論，強調學(xué)習進(jìn)程是一川積極的認知過(guò)程，提倡知識的發(fā)現學(xué)習，學(xué)生的學(xué)習是以自己為主體積極建構，“探索是教學(xué)的生命線(xiàn)”。在多媒體教學(xué)中可以提供給學(xué)生足夠的空間、時(shí)間，讓學(xué)生展開(kāi)探索的翅膀。
例如在研究《多邊形的內角和公式》時(shí)，傳統的教學(xué)方法只能在黑板上畫(huà)幾個(gè)圖，給學(xué)生幾個(gè)公式，而利用多媒體技術(shù)可以給出充分多的圖形，讓學(xué)生在觀(guān)察中，分析眾多圖形，并在分析后得出結論，還可以在更多圖形中驗證，使學(xué)生自己得到正確的公式，在幾乎無(wú)限的空間中，研究幾何圖形，從中分析得出正確的結論，這是傳統教學(xué)不可能得到的。真正做到了陳重穆教授提出的“淡化形式，注重實(shí)質(zhì)”的效果。徹底擺脫了教學(xué)中“燒中段”的教學(xué)方式，使學(xué)生自主建構知識體系。
多媒體教學(xué)可以使教師節省出大量的教書(shū)時(shí)間，可以使學(xué)生在單位時(shí)間內，獲取最大限度的信息量，爭取更多時(shí)間思考，可以利用圖形的顏色和圖像閃爍給以暗示，還可以通過(guò)平移和旋轉使學(xué)生了解知識形成的全過(guò)程，使學(xué)生在發(fā)現中掌握知識。還可以利用師生界面進(jìn)行超級鏈接，達到師生互動(dòng)，使學(xué)生在互動(dòng)中，學(xué)習動(dòng)態(tài)的“活”的幾何。
四、利用多媒體輔助教學(xué)，可以更好的發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習中的主體地位。
傳統的班級授課制，過(guò)于標準化、同步化、集體化，不能很好地適應學(xué)生的個(gè)別差異，更不易發(fā)揮學(xué)生的全部潛能，不利用于培養學(xué)生的興趣和發(fā)展他們的個(gè)性才能。
美國心理學(xué)家加德納認為一個(gè)人的智能，不能簡(jiǎn)單地由智商的高低來(lái)衡量，智能是多元的。它包括七種基本能力：語(yǔ)言能力、數學(xué)邏輯能力、空間能力、音樂(lè )能力、身體運動(dòng)能力、人際關(guān)系能力。而傳統的學(xué)校教育，僅重視語(yǔ)言能力和數學(xué)能力的開(kāi)發(fā)，對其他能力的開(kāi)發(fā)未給予足夠多的重視。不能用學(xué)習成績(jì)徇學(xué)生是否聰明，要看學(xué)生能否解決面臨的問(wèn)題，培養合作精神解決實(shí)際問(wèn)題。多媒體不光可以顯示信息，使學(xué)生獲得知識，還能幫助學(xué)生運用知識技術(shù)，發(fā)展智力、才能。我們知道學(xué)生的學(xué)習客觀(guān)上存在著(zhù)一定的差異，承認與尊重個(gè)別差異是必要的。多媒體輔助教學(xué)就能適應個(gè)別化教學(xué)。在教學(xué)軟件編排中，老師可以針對不同類(lèi)型的學(xué)生，設計各種思路的解題方法，讓學(xué)生自主選擇，培養學(xué)生做出決定的能力。這樣人機交互，迅速反饋，視聽(tīng)合一。學(xué)生由教師單一講、書(shū)本枯燥的練習，上升到上機操作、與計算機對話(huà)，充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性，提高了學(xué)習效率，學(xué)習的能力也得到了發(fā)展。在多媒體這樣的交互環(huán)境中學(xué)生可以按照自己的學(xué)習基礎，學(xué)習興趣來(lái)選擇自己所要學(xué)習的內容，這種主動(dòng)參與性為學(xué)生主動(dòng)性積極的發(fā)揮創(chuàng )造了很好的條件，能真正體現學(xué)生的認知主體作用。
例如：在幾何教學(xué)中，一題多解問(wèn)題，在傳統課上只能給出一種幾種答案，而不可能也沒(méi)有足夠的空間來(lái)展示所有的答案，造成對個(gè)別學(xué)生的學(xué)習積極性的打擊。然而在多媒體的課件設計中，不但可以把所有的答案給出來(lái)，使學(xué)生對號入座，還可以把幾何的開(kāi)放型題目做成動(dòng)態(tài)題目，使學(xué)生各盡所能，真正變“選馬”為“賽馬”，使學(xué)生在平等的條件下，競爭學(xué)習，激發(fā)他們的好勝心，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習。還可以利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，通過(guò)師生界面，運用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)多層菜單樹(shù)的形式，可使學(xué)生從整體上把握知識構成的體系，又能明確表達知識體系中各知識點(diǎn)間的層次與相互聯(lián)系，構建知識網(wǎng)絡(luò )，只需雙擊鼠標按鈕即可激活其指示部分內容，進(jìn)入交互教學(xué)系統，足不出戶(hù)，可實(shí)現網(wǎng)上漫游整個(gè)世界。
利用多媒體技術(shù)可以盡量多的展示利用幾何知識可以解決的問(wèn)題模型。例如：可以用對稱(chēng)的原理解決臺球的打球問(wèn)題，運動(dòng)中跑道的彎道測量等。還可以盡量多的創(chuàng )設發(fā)現問(wèn)題情景，比如如何計算多邊形的內角和公式，計算多邊形的對角線(xiàn)條數等，都可以用計算機多媒體提供的廣闊空間，讓學(xué)生自己歸納，自己建構概念體系。還可以從運動(dòng)角度，活動(dòng)的角度理解知識概念的形成過(guò)程，制作知識網(wǎng)，這樣可以讓學(xué)生根據自己的愛(ài)好，自己選擇學(xué)習的對象、內容和難度。學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)學(xué)習“大眾的數學(xué)”，即人人學(xué)有價(jià)值的數學(xué)，人人都能獲得必需的數學(xué)，不同的人在數學(xué)上得到不同的發(fā)展，使學(xué)生達到自己的自主學(xué)習，自主建構知識體系。還可以在學(xué)習中培養學(xué)生合作的精神。往往實(shí)際問(wèn)題的解決需要學(xué)生多方面的知識，比如：在講對稱(chēng)問(wèn)題時(shí)，引入了臺球問(wèn)題，一般學(xué)習比較好的學(xué)生不知道臺球運動(dòng)的基本規則，不理解題意，而對較愛(ài)好玩的學(xué)生，很清楚臺球運動(dòng)的基本規則，但不明白幾何中的對稱(chēng)圖形，我把比較好的學(xué)生與愛(ài)玩的學(xué)生分一臺機器上，就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題了。這樣不僅能各盡所能，而且還能幸學(xué)生間情感交流，達到幸團結，共同進(jìn)步，“種瓜得豆”的目的。
五、利用多媒體輔助教學(xué)的課件設計，可以體現老師對學(xué)生的關(guān)愛(ài)，體現了以學(xué)生為本的教學(xué)理念。
俗話(huà)說(shuō)：“好話(huà)一句三冬暖，冷言半語(yǔ)六夏寒”。和諧的教學(xué)環(huán)境氛圍，可以使學(xué)生的大腦皮層處于良好的反饋狀態(tài)，而作為教師應努力創(chuàng )造和諧的學(xué)習環(huán)境，多媒體技術(shù)在這方面無(wú)疑幫了老師一個(gè)大忙。
“機器無(wú)情人有情”，先不說(shuō)多媒體的鮮明的色彩，動(dòng)態(tài)的畫(huà)面和引人入勝的多種特技，單從多媒體的課件設計的趣味性，就可以體現老師對學(xué)生的關(guān)愛(ài)，體現以學(xué)生為本的理念。
例如：每個(gè)教師在設計考核和測試題時(shí)，往往在答題過(guò)程后，設計畫(huà)面和聲音都是：“你真棒，答對了！”“太可惜，再來(lái)一次！”和激勵的畫(huà)面。這都使學(xué)生在鼓勵體驗成功，真正的進(jìn)行賞識教育，它可以無(wú)數次的原諒學(xué)生的失敗，真正做到了成功教育，使學(xué)生體驗成功，真正教會(huì )了學(xué)生怎樣面對挫折，從而保護了學(xué)生積極性。它不會(huì )像人一樣，因為話(huà)說(shuō)多了而不耐煩，而計算機作為教師比常人更有耐心。
利用多媒體技術(shù)可以通過(guò)教師對畫(huà)面圖形的操作，利用線(xiàn)段、角的閃爍、平移、旋轉、對稱(chēng)等對學(xué)生進(jìn)行解題的暗示，使學(xué)生有良好的心境。培養他們的自信心和解題的興趣。這比傳統的教學(xué)中的“看這里，跟我說(shuō)，請注意�！钡暮敖�，不知要強多少倍，這樣不會(huì )使學(xué)生因為逆反心理產(chǎn)生厭學(xué)情緒。
例如：在講授《中位線(xiàn)定理》時(shí)，可以通過(guò)平移、旋轉、對稱(chēng)，在暗示中講解中位線(xiàn)定理，圖形中的閃爍、旋轉學(xué)生幾乎體察不到教師的提示，不自學(xué)地增強了學(xué)習幾何的自信心。再如：在講授“邊角邊公理”時(shí)課件設計了翻畫(huà)片找全等三角形的游戲。在提高了學(xué)生判斷能力的同時(shí)，又增加了學(xué)生學(xué)習幾何的興趣。這一切無(wú)不體現了教師對學(xué)生的關(guān)愛(ài)，體現了以學(xué)生為本的理念。
綜上所述，恰當運用多媒體等現代信息技術(shù)手段，是現代化教學(xué)的需要，是素質(zhì)教育的需要，是培養二十一世紀合格人才的需要；同時(shí)，恰當地運用現代信息技術(shù)手段能使課堂教學(xué)形象、具體、生動(dòng)、直觀(guān)，能激起學(xué)生學(xué)習的興趣，理清概念，化難為易，化靜為動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)，使具體的畫(huà)面與抽象的數學(xué)內容緊密聯(lián)系，突破傳統的教學(xué)方法，挖掘教材的內在潛能，使學(xué)生正確形成完整的數學(xué)體系和空間觀(guān)念，讓學(xué)生充分感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程，開(kāi)拓學(xué)生視野，有利于學(xué)生創(chuàng )新意識和能力的培養，更有利于提高課堂教學(xué)效率。
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