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高中數(shù)學(xué)多媒體課堂教學(xué)模式初探
彭澤縣第二中學(xué) 李軍喜【摘要】90年代以來，多媒體技術(shù)的發(fā)展，使計算機教學(xué)向多媒體環(huán)境和超文本信息組織方式的方向發(fā)展，一臺計算機系統(tǒng)，能同時呈現(xiàn)聲圖并茂的教學(xué)內(nèi)容，這樣豐富了教學(xué)活動的內(nèi)容，也使教學(xué)模式由傳統(tǒng)的人――人系統(tǒng)模式向人――機――人系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)化。數(shù)學(xué)是一門知識廣度和深度以及抽象性都較強的學(xué)科，高中數(shù)學(xué)更是集數(shù)形關(guān)系知識與一身的學(xué)科，而CAI教學(xué)的交互性、可控制性、大容量性、快速靈活性等特點恰恰符合了這一高中數(shù)學(xué)教學(xué)的要求。在此，本人著重就高中數(shù)學(xué)多媒體教學(xué)模式及模式的實現(xiàn)談?wù)勛约旱目捶ā?br /> 【關(guān)鍵詞】CAI教學(xué)、教學(xué)模式、Internet網(wǎng)絡(luò)、課件設(shè)計。
一、高中數(shù)學(xué)CAI教學(xué)的基本模式
CAI課件應(yīng)用于教學(xué)可以分為兩大類型，一種是輔助式，一種是主體式。目前，高中數(shù)學(xué)教學(xué)中普遍運用的是輔助式CAI課件，即計算機在教學(xué)過程中的某一個或幾個環(huán)節(jié)，如模擬演示、輔導(dǎo)、練習(xí)、復(fù)習(xí)、測試中發(fā)揮作用，主要是針對教學(xué)某一部分內(nèi)容的需要而設(shè)計的。它是教師優(yōu)化課堂教學(xué)過程選擇的教學(xué)媒體之一。而主體式CAI教學(xué)則主要是當今出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，它可以代替教師的全部或大部分工作，學(xué)生主要通過和計算機的“對話”獲得知識，鞏固知識，增長能力。教師的任務(wù)是通過計算機了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時對個別學(xué)生進行指導(dǎo)，獲得學(xué)生的反饋信息，調(diào)整學(xué)習(xí)進度。主體式CAI課件在設(shè)計上要求比輔助式CAI課件更加周密、細致、全面，教學(xué)中對硬件的要求也更高。
高中數(shù)學(xué)CAI教學(xué)中，主要有以下幾種基本的教學(xué)模式：
1.形象展示教學(xué)模式
因多媒體計算機集動畫、聲音于一體，因此，教師在教學(xué)中借助計算機，演示各種靜態(tài)和動態(tài)的數(shù)學(xué)過程，通過聲形刺激學(xué)生的大腦皮層，增加學(xué)生對知識的感性認識，理解抽象的數(shù)學(xué)概念。如高中數(shù)學(xué)立體幾何，傳統(tǒng)教學(xué)往往是教師通過繁瑣而抽象的語言來講解，而學(xué)生又往往無法理解和掌握教學(xué)中的難點和宏觀的概念，然而通過演示，學(xué)生對空間的概念等幾種面體等知識的理解和掌握可以從抽象的文字記憶轉(zhuǎn)化到形象的圖文記憶中來。在這一過程中，計算機只是做為一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段，學(xué)生和計算機之間并無交互過程，但計算機演示的動態(tài)數(shù)學(xué)過程，尤其是那些用其它教學(xué)媒體很難或無法表示的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，能豐富學(xué)生感知，幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念。由于市場上現(xiàn)售的數(shù)學(xué)軟件并不能完全適合高中數(shù)學(xué)教學(xué)的需要，所以，數(shù)學(xué)教師可以自己動手制作課件或在網(wǎng)上下載相應(yīng)內(nèi)容的數(shù)學(xué)課件，在教學(xué)中進行演示，能起到了很好的、針對性的效果。
2.人機會話教學(xué)模式
教師是教育者，學(xué)生是學(xué)習(xí)者�，F(xiàn)代教學(xué)提倡的教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用這一關(guān)系，要求學(xué)生是一個主動的學(xué)習(xí)者。因此，學(xué)生通過和計算機的對話獲得知識，是一種新型的教學(xué)模式。計算機既是教材，也是教師，在ＣＡＩ教學(xué)課件中體現(xiàn)了教師的教學(xué)指導(dǎo)思想，對教學(xué)目標的理解，對教材的認識，以及在此基礎(chǔ)上采取的教學(xué)思路和教學(xué)方法的運用，同時，教師還要對學(xué)生通過多媒體計算機反饋的信息加以針對性的處理。數(shù)學(xué)是一門綜合較強的學(xué)科。它要求學(xué)生除掌握課本知識外，還要了解相關(guān)的其它基礎(chǔ)知識。因此，這種CAI課件容量大、交互性強，課件的設(shè)計要求更周密、更能全面地體現(xiàn)教師的教學(xué)意圖。這種CAI課件比較適用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，當然，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對教學(xué)硬件的要求較高，要求計算機處理信息的速度較快，具有較強而迅速的交互功能，如果計算機之間實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享和信息交流。教師也能通過計算機及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，獲得反饋信息 。這種CAI課件在程序結(jié)構(gòu)設(shè)計上的指導(dǎo)思想是刺激――反應(yīng)――強化：先展示教學(xué)內(nèi)容并提出問題（刺激），然后要求學(xué)生回答（反應(yīng)），確認學(xué)生回答是否正確，展示正確內(nèi)容（強化） 。如果學(xué)生沒有達到規(guī)定的要求，計算機再重新演示教學(xué)內(nèi)容并出示和前面水平相當?shù)念}目，要求學(xué)生回答。 如果學(xué)生已經(jīng)達到了規(guī)定的要求，計算機將進入下一單元的內(nèi)容。如一個課件可設(shè)有學(xué)習(xí)目標、要點疏理、閱讀材料、過關(guān)檢測、導(dǎo)航臺、留言板等幾大板塊，這符合認知理論、人工智能理論等現(xiàn)代教學(xué)理論。這些CAI教學(xué)課件，比較注重知識的條理化、系統(tǒng)化、圖形化，但在知識的啟發(fā)性方面還不夠，隨著CAI教學(xué)理論的不斷發(fā)展變化，CAI教學(xué)軟件的設(shè)計，應(yīng)從單純的程序教學(xué)法逐步發(fā)展到注重培養(yǎng)學(xué)生的能力，強調(diào)啟發(fā)式教學(xué)、體現(xiàn)發(fā)現(xiàn)法等教學(xué)方法，較好地體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，發(fā)展了CAI的教學(xué)優(yōu)勢。
3.復(fù)習(xí)與練習(xí)教學(xué)模式
授完某段教學(xué)內(nèi)容后，采取CAI教學(xué)方式讓學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進行復(fù)習(xí)與練習(xí)，以鞏固所學(xué)知識，形成技能。這類ＣＡＩ課件，一般先呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的重點、難點，通過動態(tài)圖形、文字、聲音的刺激，強化學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解，然后進入練習(xí)狀態(tài)，通過大量的習(xí)題使學(xué)生掌握所學(xué)知識和技能。
除以上幾種基本教學(xué)模式外，CAI還可以用于教學(xué)的其它環(huán)節(jié)，如在課外小組活動中，通過游戲，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和參與競爭的意識；利用計算機，研究利率問題和最優(yōu)規(guī)劃模型等，使學(xué)生參與課外實踐活動，提高分析問題解決問題的能力。另外，利用計算機大容量的存儲處理信息的功能，教師可以分析課堂教學(xué)過程，建立題庫、資料庫，備課、編制練習(xí)題等。
二．多媒體課堂教學(xué)模式的實現(xiàn)
1.CAI課件的制作
普通CAI課件一般采用的是Authorware、方正奧思、microsoft powerpoint、Macromedia Flash等軟件制作的；而網(wǎng)絡(luò)CAI課件一般多采用HTML語言（超文本語言）、java語言等來編輯制作的，其中Microsoft Frontpage、Macromedia Dreamweaver、Macromedia Fireworks、Macromedia Flash等軟件是最經(jīng)常使用的。目前，國內(nèi)的Internet 傳輸速度還難以承受文件最較大的ＡＶＩ、ＭＰＥＧ、DAT等格式，教師制作時要有意識地運用文件最較小的ＧＩＦ、ＶＯＸ、ＳＷＦ、class等文件格式。隨著Internet寬帶網(wǎng)的發(fā)展，ＣＡＩ課件的優(yōu)點將會一覽無遺。當然，無論普通CAI課件還是網(wǎng)絡(luò)CAI課件，其優(yōu)勢的實現(xiàn)與否，關(guān)鍵在于課件的設(shè)計、使用是在怎樣的教育、教學(xué)理念指導(dǎo)下進行的。它要涉及教育學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)、計算機應(yīng)用等多門學(xué)科和領(lǐng)域，以及對課件使用者的控制信息。一般課件編制的流程可分為：選擇課題、確定目標、創(chuàng)作稿本、收集制作素材、編制程序、調(diào)度運行等環(huán)節(jié)。
２．硬件設(shè)施的實現(xiàn)
（１） 校園網(wǎng)絡(luò)。校園計算機網(wǎng)絡(luò)即校園網(wǎng)，是ＣＡＩ教學(xué)最直接的應(yīng)用工具，它是一種學(xué)校內(nèi)部專用網(wǎng)絡(luò)，其根本目的是為學(xué)校的教學(xué)、科研和管理提供先進實用的計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。我們校園網(wǎng)的建設(shè)主要有以下幾個方面：①高速主干ＡＴＭ網(wǎng)的建設(shè)。②中心網(wǎng)站的建設(shè)（包括ＷＷＷ服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器等多種服務(wù)器。）③計算機機房和多媒體教室等子網(wǎng)的建設(shè)。計算機機房和多媒體教室是教師利用ＣＡＩ課件進行課堂教學(xué)的第一線，也是接入Internet的基本元素。④主干網(wǎng)與Internet相連。⑤各子網(wǎng)或單機與主干網(wǎng)相連。
（２） Internet網(wǎng)絡(luò)。我校已經(jīng)與寬帶網(wǎng)連接,現(xiàn)在學(xué)校所有微機都能上網(wǎng)。
３．ＣＡＩ課件的使用
制作完成的ＣＡＩ課件用于教學(xué)中，形象展示、，教師指導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)、課堂討論和教師答疑是我們教學(xué)中的主要環(huán)節(jié)，也是ＣＡＩ課件的優(yōu)勢所在。ＣＡＩ課件中，學(xué)生自學(xué)、答疑有實時和異步兩種模式。異步模式主要是學(xué)生根據(jù)教師制定的學(xué)習(xí)目標進行自學(xué)。學(xué)生自主的通過不同的途徑進行學(xué)習(xí)；主要使用教師設(shè)計好的ＣＡＩ課件進行自學(xué)或讀教材或看課外輔導(dǎo)書，也可通過網(wǎng)上鄰居或?qū)W校的數(shù)學(xué)論壇與同學(xué)和老師討論進行相互交流；主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和自主學(xué)習(xí)能力。實時模式主要利用類似Internet聊天室實時雙向交流；實施學(xué)生質(zhì)疑、課時檢測實現(xiàn)實時反饋，及時答疑。
三、高中數(shù)學(xué)CAI教學(xué)模式應(yīng)注意的幾個問題
綜上所述，CAI教學(xué)不僅僅是一種教學(xué)手段和教學(xué)方式，更是一種獨特的教學(xué)過程和教學(xué)模式。如何發(fā)揮CAI教學(xué)優(yōu)勢，使其與學(xué)科教學(xué)內(nèi)容緊密地結(jié)合起來，成為CAI教學(xué)的關(guān)鍵。在高中數(shù)學(xué)CAI教學(xué)模式中我們應(yīng)注意以下幾個問題：
1.樹立正確的教學(xué)指導(dǎo)思想。
要在現(xiàn)代教育思想和教學(xué)觀的指導(dǎo)下開展數(shù)學(xué)CAI教學(xué)，明確開展數(shù)學(xué)CAI教學(xué)不僅僅是使學(xué)生獲得知識和技能，其目的主要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，擴大學(xué)生數(shù)學(xué)知識面，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動參與者，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用知識的分析和解決問題的能力，在學(xué)生原有的數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)上構(gòu)建新的認知結(jié)構(gòu)，因此，在數(shù)學(xué)CAI設(shè)計及教學(xué)過程時要力圖體現(xiàn)這一教學(xué)指導(dǎo)思想。
2.選擇適于數(shù)學(xué)CAI的教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)、周密地設(shè)計課件。
由于一個CAI課件要花費大量的智力勞動，因此首先要選擇適于CAI的教學(xué)內(nèi)容，在計算機硬件可能的情況下，要力圖更好地體現(xiàn)CAI動畫模擬、交互性、個別化等教學(xué)特點，充分發(fā)揮CAI的教學(xué)優(yōu)勢。如教學(xué)內(nèi)容盡量形象直觀，切忌書本搬家；圖形、動畫要美觀、清晰，聲音要悅耳動聽，色彩要符合美學(xué)要求；合理、適當設(shè)問，啟而不發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生積極思維；設(shè)計同一教學(xué)目的下的不同分支程序等等。使CAI在促進學(xué)生個性發(fā)展，發(fā)展學(xué)生智力，提高學(xué)生能力方面發(fā)揮最大動效。
3.在數(shù)學(xué)CAI課件制作過程中，要與教學(xué)緊密配合，制作多種類型、多種功能的智能型教學(xué)課件。如可開發(fā)用于教師課堂演示的，顯示大規(guī)模、長時間、瞬時數(shù)學(xué)過程和現(xiàn)象的二維、三維動畫等模擬課件；對于教學(xué)條件較好的學(xué)校，可開發(fā)數(shù)學(xué)多媒體教學(xué)課件，充分發(fā)揮計算機聲像和存儲量大的優(yōu)勢，增加學(xué)生的感性認識和課堂信息容量，改變課堂信息環(huán)境 ，使課堂教學(xué)更加生動和真實，教學(xué)效率得以提高�？稍O(shè)計交互性較強的數(shù)學(xué)會話課件，以解決教學(xué)中的重點、難點，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，增強學(xué)習(xí)的主動性，實現(xiàn)個別化教學(xué)；對目前市場上用于學(xué)生輔導(dǎo)、復(fù)習(xí)、練習(xí)、 測試的數(shù)學(xué)軟件，要更新內(nèi)容，舍去大量的死記硬背及陳舊的知識，注重學(xué)生基本技能和能力的培養(yǎng)和測試，精心設(shè)計，豐富圖形、動畫、色彩、聲音內(nèi)容，使其有更優(yōu)良的界面；開發(fā)用于教師使用的圖形開發(fā)工具，表格、文字處理工具、圖形庫、資料庫、題庫等等，以便于教師根據(jù)本校實際自己設(shè)計課件。過去一段時間里，中學(xué)數(shù)學(xué)CA I的發(fā)展受到了種種條件的限制。對CAI有更清醒和深刻的認識，是在中學(xué)開展CAI教學(xué)的前提和關(guān)鍵。計算機輔助教學(xué)不僅僅是一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段和教學(xué)方式，它更體現(xiàn)和代表了一種新的教育思想和教學(xué)觀。社會的發(fā)展將使計算機深入人們生活的各個領(lǐng)域。隨著教育改革的不斷深入、教育經(jīng)費的不斷增加、計算機軟硬件設(shè)備的日益完善，中學(xué)CAI教學(xué)有著廣闊的發(fā)展前景。
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