高中數學多媒體課堂教學模式初探

彭澤縣第二中學  李軍喜
【摘要】90年代以來，多媒體技術的發(fā)展，使計算機教學向多媒體環(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，能同時呈現聲圖并茂的教學內容，這樣豐富了教學活動的內容，也使教學模式由傳統的人――人系統模式向人――機――人系統模式轉化。數學是一門知識廣度和深度以及抽象性都較強的學科，高中數學更是集數形關系知識與一身的學科，而CAI教學的交互性、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學教學的要求。在此，本人著重就高中數學多媒體教學模式及模式的實現談談自己的看法。
【關鍵詞】CAI教學、教學模式、Internet網絡、課件設計。
一、高中數學CAI教學的基本模式
CAI課件應用于教學可以分為兩大類型，一種是輔助式，一種是主體式。目前，高中數學教學中普遍運用的是輔助式CAI課件，即計算機在教學過程中的某一個或幾個環(huán)節(jié)，如模擬演示、輔導、練習、復習、測試中發(fā)揮作用，主要是針對教學某一部分內容的需要而設計的。它是教師優(yōu)化課堂教學過程選擇的教學媒體之一。而主體式CAI教學則主要是當今出現的網絡教學，它可以代替教師的全部或大部分工作，學生主要通過和計算機的“對話”獲得知識，鞏固知識，增長能力。教師的任務是通過計算機了解學生的學習情況，及時對個別學生進行指導，獲得學生的反饋信息，調整學習進度。主體式CAI課件在設計上要求比輔助式CAI課件更加周密、細致、全面，教學中對硬件的要求也更高。
高中數學CAI教學中，主要有以下幾種基本的教學模式：
1.形象展示教學模式
因多媒體計算機集動畫、聲音于一體，因此，教師在教學中借助計算機，演示各種靜態(tài)和動態(tài)的數學過程，通過聲形刺激學生的大腦皮層，增加學生對知識的感性認識，理解抽象的數學概念。如高中數學立體幾何，傳統教學往往是教師通過繁瑣而抽象的語言來講解，而學生又往往無法理解和掌握教學中的難點和宏觀的概念，然而通過演示，學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代化的教學手段，學生和計算機之間并無交互過程，但計算機演示的動態(tài)數學過程，尤其是那些用其它教學媒體很難或無法表示的數學現象，能豐富學生感知，幫助學生理解抽象的數學概念。由于市場上現售的數學軟件并不能完全適合高中數學教學的需要，所以，數學教師可以自己動手制作課件或在網上下載相應內容的數學課件，在教學中進行演示，能起到了很好的、針對性的效果。
2.人機會話教學模式
教師是教育者，學生是學習者�，F代教學提倡的教師的主導作用與學生的主體作用這一關系，要求學生是一個主動的學習者。因此，學生通過和計算機的對話獲得知識，是一種新型的教學模式。計算機既是教材，也是教師，在ＣＡＩ教學課件中體現了教師的教學指導思想，對教學目標的理解，對教材的認識，以及在此基礎上采取的教學思路和教學方法的運用，同時，教師還要對學生通過多媒體計算機反饋的信息加以針對性的處理。數學是一門綜合較強的學科。它要求學生除掌握課本知識外，還要了解相關的其它基礎知識。因此，這種CAI課件容量大、交互性強，課件的設計要求更周密、更能全面地體現教師的教學意圖。這種CAI課件比較適用于網絡教學，當然，網絡教學對教學硬件的要求較高，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聯網，就能夠實現資源共享和信息交流。教師也能通過計算機及時了解學生的學習情況，獲得反饋信息 。這種CAI課件在程序結構設計上的指導思想是刺激――反應――強化：先展示教學內容并提出問題（刺激），然后要求學生回答（反應），確認學生回答是否正確，展示正確內容（強化） 。如果學生沒有達到規(guī)定的要求，計算機再重新演示教學內容并出示和前面水平相當的題目，要求學生回答。 如果學生已經達到了規(guī)定的要求，計算機將進入下一單元的內容。如一個課件可設有學習目標、要點疏理、閱讀材料、過關檢測、導航臺、留言板等幾大板塊，這符合認知理論、人工智能理論等現代教學理論。這些CAI教學課件，比較注重知識的條理化、系統化、圖形化，但在知識的啟發(fā)性方面還不夠，隨著CAI教學理論的不斷發(fā)展變化，CAI教學軟件的設計，應從單純的程序教學法逐步發(fā)展到注重培養(yǎng)學生的能力，強調啟發(fā)式教學、體現發(fā)現法等教學方法，較好地體現了以學生為中心的教學思想，發(fā)展了CAI的教學優(yōu)勢。
3.復習與練習教學模式
授完某段教學內容后，采取CAI教學方式讓學生對所學內容進行復習與練習，以鞏固所學知識，形成技能。這類ＣＡＩ課件，一般先呈現教學內容的重點、難點，通過動態(tài)圖形、文字、聲音的刺激，強化學生對所學內容的理解，然后進入練習狀態(tài)，通過大量的習題使學生掌握所學知識和技能。
除以上幾種基本教學模式外，CAI還可以用于教學的其它環(huán)節(jié)，如在課外小組活動中，通過游戲，增強學生學習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過程，建立題庫、資料庫，備課、編制練習題等。
二．多媒體課堂教學模式的實現
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；而網絡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等軟件是最經常使用的。目前，國內的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課件還是網絡CAI課件，其優(yōu)勢的實現與否，關鍵在于課件的設計、使用是在怎樣的教育、教學理念指導下進行的。它要涉及教育學、心理學、美學、計算機應用等多門學科和領域，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、調度運行等環(huán)節(jié)。
２．硬件設施的實現
（１） 校園網絡。校園計算機網絡即校園網，是ＣＡＩ教學最直接的應用工具，它是一種學校內部專用網絡，其根本目的是為學校的教學、科研和管理提供先進實用的計算機網絡環(huán)境。我們校園網的建設主要有以下幾個方面：①高速主干ＡＴＭ網的建設。②中心網站的建設（包括ＷＷＷ服務器、電子郵件服務器等多種服務器。）③計算機機房和多媒體教室等子網的建設。計算機機房和多媒體教室是教師利用ＣＡＩ課件進行課堂教學的第一線，也是接入Internet的基本元素。④主干網與Internet相連。⑤各子網或單機與主干網相連。
（２） Internet網絡。我校已經與寬帶網連接,現在學校所有微機都能上網。
３．ＣＡＩ課件的使用
制作完成的ＣＡＩ課件用于教學中，形象展示、，教師指導、學生自學、課堂討論和教師答疑是我們教學中的主要環(huán)節(jié)，也是ＣＡＩ課件的優(yōu)勢所在。ＣＡＩ課件中，學生自學、答疑有實時和異步兩種模式。異步模式主要是學生根據教師制定的學習目標進行自學。學生自主的通過不同的途徑進行學習；主要使用教師設計好的ＣＡＩ課件進行自學或讀教材或看課外輔導書，也可通過網上鄰居或學校的數學論壇與同學和老師討論進行相互交流；主要目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和自主學習能力。實時模式主要利用類似Internet聊天室實時雙向交流；實施學生質疑、課時檢測實現實時反饋，及時答疑。
三、高中數學CAI教學模式應注意的幾個問題
綜上所述，CAI教學不僅僅是一種教學手段和教學方式，更是一種獨特的教學過程和教學模式。如何發(fā)揮CAI教學優(yōu)勢，使其與學科教學內容緊密地結合起來，成為CAI教學的關鍵。在高中數學CAI教學模式中我們應注意以下幾個問題：
1.樹立正確的教學指導思想。
要在現代教育思想和教學觀的指導下開展數學CAI教學，明確開展數學CAI教學不僅僅是使學生獲得知識和技能，其目的主要是激發(fā)學生學習的興趣，擴大學生數學知識面，使學生成為學習的主動參與者，培養(yǎng)學生數學應用知識的分析和解決問題的能力，在學生原有的數學知識基礎上構建新的認知結構，因此，在數學CAI設計及教學過程時要力圖體現這一教學指導思想。
2.選擇適于數學CAI的教學內容，科學、周密地設計課件。
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的教學內容，在計算機硬件可能的情況下，要力圖更好地體現CAI動畫模擬、交互性、個別化等教學特點，充分發(fā)揮CAI的教學優(yōu)勢。如教學內容盡量形象直觀，切忌書本搬家；圖形、動畫要美觀、清晰，聲音要悅耳動聽，色彩要符合美學要求；合理、適當設問，啟而不發(fā)，引導學生積極思維；設計同一教學目的下的不同分支程序等等。使CAI在促進學生個性發(fā)展，發(fā)展學生智力，提高學生能力方面發(fā)揮最大動效。
3.在數學CAI課件制作過程中，要與教學緊密配合，制作多種類型、多種功能的智能型教學課件。如可開發(fā)用于教師課堂演示的，顯示大規(guī)模、長時間、瞬時數學過程和現象的二維、三維動畫等模擬課件；對于教學條件較好的學校，可開發(fā)數學多媒體教學課件，充分發(fā)揮計算機聲像和存儲量大的優(yōu)勢，增加學生的感性認識和課堂信息容量，改變課堂信息環(huán)境 ，使課堂教學更加生動和真實，教學效率得以提高�？稍O計交互性較強的數學會話課件，以解決教學中的重點、難點，培養(yǎng)學生的思維能力，增強學習的主動性，實現個別化教學；對目前市場上用于學生輔導、復習、練習、 測試的數學軟件，要更新內容，舍去大量的死記硬背及陳舊的知識，注重學生基本技能和能力的培養(yǎng)和測試，精心設計，豐富圖形、動畫、色彩、聲音內容，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，以便于教師根據本校實際自己設計課件。過去一段時間里，中學數學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，是在中學開展CAI教學的前提和關鍵。計算機輔助教學不僅僅是一種現代化的教學手段和教學方式，它更體現和代表了一種新的教育思想和教學觀。社會的發(fā)展將使計算機深入人們生活的各個領域。隨著教育改革的不斷深入、教育經費的不斷增加、計算機軟硬件設備的日益完善，中學CAI教學有著廣闊的發(fā)展前景。

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