在高中数学教学中如何更好地运用计算机辅助

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-13
如何利用信息技术辅助高中数学教学

目前,信息技术已在各领域、各行业中得到了广泛应用。也使课堂教学发生了很大变化,在优化教学过程的同时,提高了教学效果,推动了素质教育的发展,为培养更多创新性人才提供了新的思路、方法和途径。当前已有众多高中学校将以多媒体为主体的现代信息技术引入了数学课堂,这本该是一件好事,但却在日常的课堂教学中出现了很多“课本搬家”或教师成为“机器”的操作者等现象,教师没有注意到学生的注意力和心理过程,忽视了知识的呈现过程和学生的思维过程。课堂教学环节过快,无形中增加了学生的学习负担和心理压力,超出了学生的“最近发展区”,出现了学生思维跟不上等问题,在一定程度上剥夺了学生的主体地位。因此,探析如何有效地利用多媒体技术促进高中数学课堂教学已成为当前中学数学教学急需解决的问题。
多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。
  随着科技的发展,计算机功能越来越强大,教育软件越来越多样化,多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用。如今的多媒体教学通常指的是计算机多媒体教学,是通过计算机实现的多种媒体组合,具有交互性、集成性、可控性等特点,伴随着新课改的有效实施以及“80”后教师队伍的逐渐壮大,计算机多媒体教学已经成为我们课堂中常用的一种现代化教学手段。
  多媒体教学的运用能够极大地丰富课堂教学,促进学生对知识的理解和记忆,培养学生的各种能力,提高学生的素质,大大提高教学效果。
  在多媒体教学的实施过程中,往往会发现,很多教师对多媒体的运用只是局限在幻灯片的作用上,这样无疑和传统的板书没有任何区别,唯一不同的是,把原来写在黑板上的板书原封不动的搬到了屏幕上,甚至把原来可能不需要全写出来的东西,也全打在了屏幕上,造成教学内容冗杂,无法体现难点、重点,学生就像看电影一样,留不下任何深刻的印象。如此多媒体教学,形式看上去先进了,但效果却适得其反,失去了多媒体教学的积极意义。
   一、高中数学的特点
  高中数学是一门基础学科,其对学生认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、文化价值,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识等具有重要的作用。由于数学学科注重逻辑推理和演算,有利于培养学生的逻辑思维能力、空间想象能力、推理能力、计算能力、应用数学知识解决问题的能力等。
  二、高中数学课堂利用多媒体技术的特点
  在高中数学课堂利用多媒体技术具有形象直观、信息量大、效率高等特点,可以弥补传统教学模式的不足。在教学过程中利用多媒体技术呈现知识的产生过程,模拟数学实验等,可形象直观地呈现数学抽象的概念和难以理解的知识点,促进学生对数学知识的感性认识,并加深学生的印象,有利于学生掌握知识点,提高数学课堂的教学效率。同时与传统教学模式相比,多媒体技术容量大、效率高,试题或材料可以直接投影成电子版的形式呈现在屏幕上,可节省时间,将更多的时间留给学生讨论问题、开展自主学习等。
  三、高中数学课堂教学中如何有效利用多媒体技术
  高中数学的教学过程,是在教师的引导下,学生对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程,也是对其进行拓宽、创新的过程。如何进行数学问题的设计和选择就成为高中数学教学活动的关键。问题源于情境,因此,教师应在教学中注重情境的创设。同时根据高中数学这一门学科注重逻辑推理和演算,在数学课堂教学中应注重学生的逻辑思维能力、空间想象能力、推理能力、计算能力、应用数学知识解决问题的能力等的培养。课堂应本着是否能提高学生的能力(逻辑思维能力、空间想象能力、推理能力、计算能力、应用数学知识解决问题的能力等)为标准,在使用多媒体技术时应该先充分认识到多媒体的不足之处,如无法替代生动的语言描述、肢体语言的表达、情感的交流等,将其与传统教学的优势结合起来,使课堂教学达到最优化。
  1.课前准备
  课前的充分准备是课堂教学成功的前提,在备课时若考虑运用多媒体技术,一定要认识到多媒体技术在课堂教学中的辅助性和工具性地位,并有效地使用传统的教学方式,如板书的运用等。使学生在听课过程中感受到数学知识严密的推理过程和极强的逻辑思维,并加深对数学知识本质的认识。切忌“幻灯+配音”的课堂模式,忽视知识的呈现和推理过程,对此,教师应有充分的认识。在教学软件制作时,应考虑知识本身的特点以及学生的学情,设计知识的呈现过程有利于学生的知识建构。
2.课件制作
  课件的好坏直接影响着课堂的教学效果,一个优秀的课件应具备简单明了的结构、有序合理的布局。课件的版面布局可以分为本节课的主题版块、主干知识版块、例题或习题版块等,多媒体课件的制作应本着是否有利于知识内容的教学、学生注意力的集中原则,要关注到学生的听觉、视觉等因素,注意图片、动画、声音、色调的使用。在日常的课堂教学中,不少教师在课件中使用了与教学内容无关的图片、动画、声音等,掩盖了主体知识的教学,分散了学生的注意力,教师却未意识到这一点,而陶醉于自己“漂亮的课件”之中,结果课堂效果甚微。因此,在教学课件中应隐退次要内容,突出主体知识。
  3.课件使用
  是否有效运用多媒体技术直接影响到高中数学课堂的教学效果,课堂的教学效益的高低是运用多媒体技术教学是否有效的最直接反映。高中数学课堂运用多媒体技术辅助教学一般有以下几种方式:
  第一,运用多媒体技术投影或播放文字、音频、视频等课堂导入材料。
  案例1:圆锥曲线部分,播放行星绕轨道运行过程的视频材料来引入新课。
  第二,呈现课堂例题及书写格式、试题等。
  案例2:习题课可以直接投影例题,避免抄题浪费时间,然后利用黑板分析解答,最后用多媒体投放书写规范格式,并强调易错易漏的地方。同时也可以在课堂小测试时直接投影试题等。

  第三,呈现课堂教学难点的产生过程,如指数函数、对数函数、圆锥曲线图像的变化过程等。
   案例3:如利用几何画板或
  Mathmatic 观察指数函数的图像随着底数a的变化图像的变化过程。
  第四,利用投影仪投影学生课堂练习或作业,教师直接点评。
  案例4:教师在布置课堂练习或课堂作业时,可以事先点几位学生在自己位置上做,做好后交给教师直接投影点评,也可以等到点后随机抽查几位学生的练习或作业来投影点评。
  4.课件使用应注意的问题
  课件的使用是否具有针对性、能否解决教学中的重点与难点问题,直接影响高中数学课堂的效益。以下是两节利用多媒体技术辅助教学的典型教学案例。
  教学案例1:A教师讲授高中数学(人教版选修2-3)《独立重复试验与二项分布》的新课时,将事先准备好的课件从新课导入猜数游戏(有五组数字,每组数字仅由01或10构成,学生至少猜对三组为胜),使用幻灯片呈现,要求学生根据游戏完成表格。
   由于学生尚未清楚游戏规则,以致学生无法完成表格内容。教师只得继续进行第二个环节:直接投影呈现定义和公式,并讲解。讲解例题时,先呈现题目,教师读题然后口头讲解,最后投影答案。第三个环节是课堂练习,题目直接投影,几分钟过后教师提问,发现没有几个学生能答上,教师只好讲解并给出答案。最后的课堂总结与作业布置也都使用了多媒体课件教学,整节课黑板上没有写几个字。
  教学案例2: B教师上的是高中数学(人教版选修2-1)《椭圆定义》第一课时。课堂导入时,B教师播放行星运动过程动画,引导学生观察,并布置任务,引入概念。第二环节,动手实践,同时提出思考题。第三环节,观察屏幕上的各种建系并在黑板上推导出公式,最后得出椭圆的标准方程。第四环节,例题讲解,采用投影题目,黑板板书解答。第五环节,课堂练习,教师投影学生练习并点评。第六环节,课堂小结,教师先跟学生回顾本节课内容,最后呈现课堂小结内容。最后一个环节,布置作业,投影作业内容及思考题。
  案例分析:以上两个教学案例,相对于A教师,B教师整个课堂都能有效利用多媒体进行课堂教学。播放动画激发学生的兴趣,推导公式使学生感受知识产生的过程,讲解例题利用投影题目节省时间,黑板板书引导学生规范和感受数学极强的逻辑性。其中,课堂练习采用投影题目和学生练习并点评的方式,课堂小结、布置作业等采用多媒体技术和传统板书相结合的方式,充分发挥了各种教法的优点。A教师教学中滥用多媒体,教学内容过多,教学环节转换速度过快,师生之间的互动交流过少,忽视了知识的呈现过程和传统板书的优势,使得整堂课气氛沉闷,教与学脱节,课堂效益低下。
四、多媒体教学与培养学生的兴趣的关系
  兴趣是最好的老师,没有兴趣的学习,无异于一种苦役;没有兴趣的地方,就没用智慧和灵感。
  数学本身比较抽象、枯燥,传统的教学中,只能通过教师生动的文字语言与肢体语言来激发学生的兴趣,但这毕竟不是所有教师的专长。因此,多媒体教学可以弥补这样的不足。但是有的教师为了提高学生的兴趣,在制作多媒体的过程中,心想使自己的课“花”一些、“亮”一些、“新颖”一些,就能让学生兴奋起来,甚至为了追求表面的声形美观和生动而把一些可有可无的、与达成教学目的无关的,甚至会干扰教学进程的内容添加进去,使教学主题冲淡,反而致使学生的注意力偏离认知主体,影响教学效果。那在多媒体教学中应该如何处理才能适时的激发学生的兴趣。
如:方程()有几个解?
在新课的学习中,通常都是以与,与为典型图像来研究指数函数、对数函数的性质,因此,在学生的记忆中,就一个交点,或没有交点。而且,自己实际操作的时候,也很难画出一些特殊的图像。教师上课的时候先可以卖个关子,让学生心里痒痒的,很想知道结果。这时候,借助于多媒体,把与画出来,然后变换值的大小,那么四种结果:(0个、1个、2个、3个解)就清楚的展现在学生们眼前,学生们终于得到了自己想不到的结果,感觉收获不小。如果不用多媒体,光是教师口头上反复强调,再加上图像不太容易很好的表达出来,那学生就提不起兴致,因此效果肯定会很槽糕。 总之,利用多媒体信息技术辅助数学教学,要用在最需要和最关键之处,切忌在教学过程中滥用多媒体技术,教学内容全部由计算机来展示,导致教学环节转换速度过快,师生之间的互动交流过少,不利于一些学习能力较低的学生跟进,不利于培养学生的运算能力,不利于学生归纳和总结。只有认识到多媒体教学和传统教学各自的优势与劣势,并将二者结合起来,才能发挥多媒体教学的辅助作用,从而取得最佳的教学效果。

随着现代教育技术的发展,计算机辅助教学进入了小学数学课堂。这种先进的教学形式,溶符合、文字、声音、图片、动画等多种媒体于一体,具有传统教学无可比拟的优势。如何将传统的教学手段和计算机辅助教学有机结合、优化教学?我们必须了解计算机辅助教学的优势和误区。笔者试从小学数学课堂教学的视角来谈谈自己在实际教学中所收获的几点体会。
首先谈谈计算机辅助数学教学的优势。
一、有效运用计算机,营造良好的导入氛围 俗话说:“好的开始为成功奠定了深厚的基础”无论做什么事一个好的开头总是能够带来意想不到的效果,当一个人演讲时一个好的开头总是能够吸引观众的眼球,让现场气氛迅速生机勃勃。当我们工作时一个好的开头可以使我们心情愉悦,增强信心从而轻松快乐的完成工作。教育也不例外,当教师备课的时候绞尽脑汁想如何有一个好的情境导入。在课堂上一个好的情境导入会使学生精神气十足,课堂上的气氛也会随之变得活跃起来。而利用多媒体正是创造良好的情境导入非常便利的工具。它可以提供图文并茂,动静结合等生动教学情境能够让学生迅速的进入课堂中来。下面我说一个我的课堂实例如下: 我们现在的人教版的小学数学书每一个单元开始的第一页都有一幅色彩鲜艳情境图,但是这幅图放在书上让同学们观察,完全体现不出这幅图的鲜艳之处。我记得我讲一年级数学上册第一单元《数一数》的时候,当我翻开书看到这幅图的时候,我想到把这幅图拍摄成照片然后放大放在幻灯片里,再用多媒体播放在大屏幕上。当我把图片播放在大屏幕的时候,学生们都说好漂亮啊,课堂的气氛马上就活跃起来,我再提问题说:“同学们这幅图漂亮吗?这是一座美丽的校园,你都看到了什么?数一数它们有多少个?”那幅图在配合多媒体的亮度显得格外的漂亮,同学们观察起来非常清楚,都积极的举手准备回答问题,学生们回答问题的过程中,我还让学生上讲台用大尺子指着屏幕给大家数一数,很多同学都想上讲台对着大屏幕给同学们展示,课堂气氛围绕着这幅照片活跃起来。把一幅图通过多媒体播放在大屏幕上是如此简单,但是在课堂上反应效果却是意想不到的。以图片的形式作为开头只是多媒体呈现的一种方式,多媒体的功能非常强大,有效运用多媒体创造良好的开头,是学生迅速进入课堂的良好“手段”。
二、有效运用计算机,让学生直观的感受知识形成过程 《数学课程标准》提出让学生经历数学知识的形成与应用过程。数学知识在书本上体现的比较抽象,让学生不容易接受,以往教学模式中,我们只靠一张嘴巴,一本书,一块黑板和一支粉笔的情况下,很难做到让学生直观感受知识的形成过程。而利用多媒体教学,能够弥补这一缺陷。计算机的模拟功能可使抽象内容形象化,静止内容动感化,为学生创造生动、直观、有趣的教学条件。下面我说一个我的教学实例如下: 有一次,我在准备讲一年级上册第五单元《6~10的认识和加减法》中的《加减混合》时,要给学生体现出加法和减法的过程,开始的时候想在黑板上画图来体现,但是发现这样并不能完全生动的体现这个过程,后来想到用计算机来完成这一过程,于是我用画图软件画了七个带颜色的小星星,我先体现的是“先加后减”的过程,我把画好的小星星逐一的放在幻灯片里,运用幻灯片中的动画设置功能,先设置单击鼠标一下出现四个星星,然后再单击鼠标又飞来三个星星,再设置单击鼠标飞走两个星星,在单击的时候选择了比较悦耳的声音,在播放的过程让学生认真的观察和感受形成过程,于此同时我对学生提出问题:“认真观察谁能说一下你看到了什么,并且提出一个数学问题?”这样学生完全感受到了“先加后减”的过程。而“先减后加”的过程则是先出现四个星星然后飞走了两个星星然后再飞来了三个星星。这堂课上多媒体发挥了它的优势,通过图形数量的变化,从而启动了学生思维的闸门,培养了学生的观察和思考的能力。
三、有效运用计算机,让练习也变得“津津有味” 我们都知道小学生的集中注意力时间比较短,当学生注意力集中的时候,我们把这节课需要呈现的新知识教给学生,剩下的时间就是练习巩固,到后半节课往往学生的注意力不够集中,课堂气氛显得枯燥无味,学生做练习题的效率也会随之下降。学生们在做练习题的时候,提高学生兴趣让学生也能够集中注意力做题是使课堂知识得到巩固的关键。利用多媒体可以把练习题变为栩栩如生的动画,可以激发学生的学习兴趣,吸引学生的注意力。
下面我举个我的教学实例如下: 这是学校的教学月公开课,我讲的内容是一年级上册第4单元《认识图形(一)》。我在备课的时候遵循“精讲多练”的原则,设置了很多形式多样的练习题,我用幻灯片插入一个由正方体、长方体、圆柱、球组成的动态机器人,给机器人插入声音,点击机器人时会出声音,让学生找出机器人身上的图形分别有多少个。还设置了机智抢答题,给不同形状的图形添加动画效果,点击鼠标迅速出现一个图形然后马上消失然,让学生迅速回答见到的图形名称。到了讲课那天讲完新授部分以后进入练习巩固阶段,到这个阶段学生的已经显得有些疲惫,这时候我点击屏幕出现动态的机器人,动态机器人说:“我是机器人明明,你知道我是有哪些图形组成的吗?这些图形分别有多少个?”学生看到这个动态机器人和听到机器人说话马上注意力就到了屏幕上,并且都很认真的观察。这道题做完以后,我对学生说:“接下来是机智抢答题,同学们准备好了吗?”学生们一口同声说:“准备好了”学生们都聚精会神的观察屏幕,我点击鼠标出现一个图形,学生迅速举手回答。就这样学生们高质量高效率的完成了练习题。利用多媒体可以把练习题的形式处理的丰富多彩,从而使让学生忘记疲倦变得生机勃勃。
四、有效运用计算机,创造高效率课堂 在我们以前的教学中,教师的教具演示、教学挂图等等,有时候需要浪费很多时间在课堂上,一不小心教具坏了或挂图掉了都会造成尴尬的场面。因此,学生在课堂中学习的时间就会减少,教师上课的计划也不能及时完成,造成课堂效率降低。而运用多媒体可以动态的呈现知识的形成过程生动、直观的展示在学生面前。教师在备课的时候精心准备课件,把复杂的模式通过多媒体简单化,这样教师只要操作鼠标就可以让学生一边观看幻灯片,一边听教师讲解。下面我举一个教学实例如下: 我在讲一年级上册《认识图形》的时候,要求学生感受图形拼组的过程,如果拿着实物去给同学们展示,教师的身体或视角不能给学生直观和舒服的观察角度,教师在演示的过程中既要拿着实物又要语言描述过程显得很忙不过来。我把图形的拼组利用计算机制作成动画让学生直接一步一步的感受拼组的过程,学生从不同的角度观察,在学生观察过程中配合教师讲解从而轻松的突破重、难点使学生轻松的掌握规律。
计算机的应用为数学教学提供了非常便利的条件,可以把数学知识处理的栩栩如生,在利用多媒体的教学氛围中,让学生对知识的了解更加透彻,更加贴近生活。多媒体的优点不止这些,需要我们从最优化的角度就研究和运用,充分发挥多媒体的优势,让数学课堂更精彩。

知识经济来临本身就是基于现代信息技术的发展,现代化信息技术正在成为教学的重要内容,也正成为教学的重要工具,从而改变教学的传统模式。多媒体辅助数学教学就是根据数学教学的特点,编制概念教学程序、练习程序、指导程序,这些程序的应用将改变数学教学的现状,在高中数学教学中更加明显。主要表现在以下几方面:
1.运用多媒体导入预设情景,诱发学生的求知欲,激发学生的学习兴趣
新课改强调的是学生的主体地位,同时怎样在课前导入时带领学生进入到预先设定好的情景当中,也是衡量一节课成功与否的重要标准之一。在信息高速发展的今天,学生不再像从前一样被禁锢在单一的学习之中,他们有越来越多的方式接触到各种社会时事。我们在数学课堂上可以充分运用多媒体便捷的表现手段导入视频或图片,将较为抽象的数学问题以动画、图片、视频等现代的、直观的表现方式呈现在学生的面前,诱导学生身临其境,激发求知欲与学习兴趣。
2.运用多媒体辅助教学带领学生共同解决问题,体会乐趣与成就感
由以往的教学经验,我们都有这样的体会:对于较为单一、枯燥的教学内容,过去的教学模式仅仅是老师在讲台上如同嚼蜡般的生硬叙述,学生在下面拼命的硬塞知识点,不仅乏味,而且教学效果十分不理想,整堂课的气氛十分沉闷、无趣。然而,在运用了多媒体辅助教学之后,可以让学生亲自参与到教学内容的演示中去,调动学生的积极性,活跃课堂气氛,同时可以使学生在课堂上的瞬时记忆通过这种刺激方式逐步转化为长时记忆,大大提高了课堂效 数学作为一门独立的自然科学,有它自身的特点、规律和体系。教师在课堂上恰当使用多媒体技术,能激发学生学习的兴趣,活跃课堂气氛,提高教学效率。同时数学也是一门知识广度和深度以及抽象性都较强的学科,高中数学更是集数形关系于一身的学科,而多媒体教学的交互性、可控制性、大容量性、快速灵活性等特点恰恰符合了高中数学教学的要求。为了更好的实施素质教育,必须从课堂教学抓起。数学是基础学科,它负担着培养学生的计算能力、逻辑思维能力、空间想象能力、分析问题解决问题的能力的重任。一项关于高中学生数学学习效率的调查发现:影响学生数学学习效率的主要因素是兴趣和信心。多媒体计算机能形象、方便、高速、高容量、高效率地展现教学内容,它的交互性、智能化,加上网络技术,使信息交流可点对点、多向、网状进行,其信息载体的多样化:集图、文、声、动画、影像、视频于一体,可使教学生动、高效率。
3.运用多媒体辅助教学,将抽象的问题直观化,帮助学生突破重点和难点
因多媒体计算机集动画、声音于一体,因此,教师在教学中借助计算机,演示各种静态和动态的数学过程,通过声形刺激学生的大脑皮层,增加学生对知识的感性认识,理解抽象的数学概念。如高中数学立体几何,传统教学往往是教师通过繁琐而抽象的语言来讲解,而学生又往往无法理解和掌握教学中的难点和宏观的概念,然而通过演示,学生对空间的概念等几种面体等知识的理解和掌握可以从抽象的文字记忆转化到形象的图文记忆中来。在这一过程中,计算机只是做为一种现代化的教学手段,学生和计算机之间并无交互过程,但计算机演示的动态数学过程,尤其是那些用其它教学媒体很难或无法表示的数学现象,能丰富学生感知,帮助学生理解抽象的数学概念。由于市场上现售的数学软件并不能完全适合高中数学教学的需要,所以,数学教师可以自己动手制作课件或在网上下载相应内容的数学课件,在教学中进行演示,能起到了很好的、针对性的效果。
4.多媒体辅助教学可以帮助学生培养和提高空间想象能力
数学教学的主要目标之一就是培养学生的空间能力。事实上就是学生在教师的引导下,对数学问题的解决方法进行研究、探索的过程。继而对其进行延拓、创新的过程。于是,教师如何设计数学问题,选择数学问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境。因此,教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如多媒体教学软件等的应用为此提供了强大的情景资源。多媒体能把具体形象展示给学生,使其能从中体验形象与抽象的关系。多媒体的这一优势在学生学习立体几何时体现的尤其突出。立体几何一直就是高中数学的教学难点,被认为是培养学生空间想象能力的重要途径。学生初次接触立体几何,会遇到许多困难。因为在平面上绘制立体图形,会受到视角的影响,难以综观全局。而多媒体技术易于显示图形的形成、变化过程,可将复杂的图形分解成简单的图形,让立体图形在平面内动起来,使学生能够从不同的角度、以不同的方式去观察,领悟图形中各元素间的位置关系、度量关系和图形本身所具有的性质。例如,在设计和制作高二立体几何《圆锥的概念和性质》的课件时,就可以用几何画板制作分别以矩形的一边、直角三角形一直角边、直角梯形垂直底边的腰所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体的动态过程,让学生从观察动态显示过程中积极思维,然后从中抽象出圆锥的本质属性,形成概念,并用发生式定义法给圆锥下定义。这种从具体思维到抽象思维的过渡、从感性认识到理性认识的升华的良好迁移情境创设,有利于增强学生的识图能力,培养学生的空间想象能力。
总之,计算机技术已经深入到人们生活的各个领域。计算机辅助教学不仅仅是一种现代化的教学手段和教学方式,它更体现了一种新的教育思想和教学观念。随着科技的进步和教育改革的不断发展、计算机技术的日益完善,高中数学教学与多媒体教学的结合必将发出耀眼的光芒。

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