論多媒體技術與數學教學的整合

多媒體不再是傳統的輔助教學工具，而是為構造一種新的網絡教學環境創造了條件，特別是對于教育社會化來說，是一種更理想的傳播工具。多媒體本身具有：融合性、非線性化，無結構性、相互交涉性、可編輯性、實時性等特點；同時運用在教育教學上又有其特長：利于信息的存儲利用、是培養發散性思維的工具、促使學習個別化的實現。
在數學課堂教學中，利用多媒體對文字、圖像、聲音、動畫等信息進行處理，形成聲、像、圖、文并茂的多媒體教學系統，進行視、聽、能、想等多種方式的形象化教學，既激發了學生的學習興趣，又有利于學生對教學內容的理解和掌握。
 一．多媒體技術與數學教學整合的必要性
1．創設情境，激發學生的學習興趣
多媒體創設應用情境主要有兩種形式：一種是“先設情境”，另一種是“后設情境”。先設情境是創設一個虛擬的現實生活環境，再引導學生對需要解決的問題進行觀察，展開思考，研究對策，確定方法。如教學“時、分、秒”的認識時，可以利用多媒體創設一個正在工作的“鐘”，讓學生看到鐘在走動，聽到“嘀嗒、嘀嗒”鐘的聲音，學生就在一個活生生的“大鐘”面前來研究它、認識它。由于多媒體演示具有“復原”功能，因而這種練習不斷重復，使學生的學習效果不斷強化。“后設情境”是先提出問題讓學生思考，激發學生解題的興趣，再創設情境，進行驗證與說明，達到“豁然開朗”的效果。如教學最大公約數最小公倍數的應用，一間長4.8米，寬3.2米的房間，最少可以鋪多少塊正方形地磚？當學生解決有困難時，利用多媒體進行“情境仿真”，把學生帶到“真實”的環境中去觀察、思考，最終得到解決的方法。
《新數學課程標準》的基本理念中明確指出：“把現代信息技術作為學生學習和解決問題的強有力工具，致力于改變學生的學習方式，使學生樂意并有更多的精力投入到現實的探索性的教學活動中去。”而數學知識是在解決問題中獲得的。在解答問題的過程中，學生既要掌握知識，又要訓練思維發展能力，然而，常規教學由于受時間、空間等限制，無法有效地創設較多的實際問題情境，限制了學生應用知識解決實際問題能力的發展，而多媒體教學卻具備這方面的長處，能創設豐富的虛擬應用情境。如學習《分數的初步認識》課的開始就可以用熊寶寶分蘋果引入。熊寶寶將6個蘋果分給爸爸媽媽每人3個，把兩個桔子分給爸爸媽媽每人1個，把一塊蛋糕分給爸爸媽媽每人（半）個，這時無法再用整數來表示，熊寶寶為難了。同學們隨著故事的深入也產生了疑問，新課自然展開了。這樣進行新課的引入，既建立了新的知識的聯系，又滲透了生活親情教育，既使學生體會到數學知識源于生活，知識的學習從疑問開始，又使學生自然地產生探索新知識的欲望。多媒體創設教學應用情境，可有效地引導學生的思維進入虛擬的現實生活，學生通過對方法與策略的思考和實踐操作，收到培養應用能力的效果，值得我們注意的是培養應用能力的主渠道在于實踐。
2．展現教學過程，提高學生思維能力。
多媒體可以把多角度、多方法去分析問題、解決問題的探求過程展示出來，使學生的思維向深層次升華。學生的思維由具體形象思維向抽象邏輯思維過渡，而這種抽象邏輯思維還帶有很強的具體形象性，我們利用多媒體技術可形象逼真地再現知識的產生、形成過程和學生探求知識的學習過程、思維過程，把過程暴露在學生面前，促進他們邏輯思維能力的發展。如教學“圓的面積”時，把多媒體演示與學生實際操作結合起來，學生會通過多媒體的演示過程，能摸到“圓的面積公式”的根蒂。多媒體可以清晰地展示圓―→組合成近似的長方形的過程。學生經過看―→想―→驗證―→明理的學習過程，真正掌握新知。
多媒體可以巧妙地引誘學生的思想，使學生的辯證思維能力得到提高。如在教學“周長相等的長方形面積也相等”這一不正確的定義時，有很多學生不能理解這一題，多媒體可以用等長的若干條線去圍若干個長、寬不等的長方形，讓學生去算各個周長相等而長、寬不等的長方形的面積。學生在現實面前進行實踐，真正明白長方形的面積是長與寬決定的，比較長方形面積的大小要從它們的長與寬去考慮，而不能單從它們的周長的長度去考慮。
多媒體可以拓展教學時空，有利于培養學生的空間思維與發展的過程，促使學生多向思維。如學習“直線、射線”時，多媒體可以顯示直線、射線延長的動畫，把直線可以無限延長，沒有端點。射線一個端點，一邊可以無限延長，它們不可度量的特點形象直觀地展現在學生眼前。把傳統的直線、射線的長度“無限長”這一無法講清的概念清楚地演示出來，使學生突破現實的局限，能在大腦中展開發散性思維，這樣既建立了學生的空間概念，提高了空間思維能力，又從中滲透了“無限”的思想。
3．動態演示提高學生的認識技能。
變靜為動這是多媒體的最大特點，這一特點可以幫助教師突破教學重點和難點。學生對運動變化的東西、新鮮有趣的事物特別感興趣，教學中可以充分利用多媒體的“動”的特點，有效地吸引學生注意力，提高學生學習效率，培養其認知技能。如學習“角的認識”時，顯示屏上先打出一個會閃爍的亮點，然后從這一點引出兩條射線，通過演示，蘊含了角的定義及大小與所畫邊的長短無關的道理。再如教學“追擊問題的應用題”時，多媒體可以將題中學生難以理解的甲比乙多走的路程演示出來，讓學生看到甲乙要相遇，只要甲在一定時間多走他們相距的一段路就可以了。數學教師大都有這樣的經歷，為節省上課板書時間，課前準備了大量的小黑板，把板書內容逐條寫上，為增加課堂的練習量，把各式習題都抄在小黑板上，至使上課出現“紙條滿黑板，小黑板到處掛”的現象。在一些“公式”推導的教學中，又由于無法充分展示“無限增加”的效果，使學生信息量不足，接受起來比較困難。多媒體介入課堂教學就比較好地解決了這一難題。由于它的“動”性強，因而傳遞信息容量大、速度快，再加上交互性又強，使高密度的訓練和信息交流成為可能，這樣教師可以精心組織課堂中學生的學習活動，優化了教師的教，也優化了學生的學。4．突出學生主體，建立和諧的師生關系。
在傳統的教學模式中，教師是課堂教學的主宰，學生則是被動的學習主體，處于被教育的客體地位。多媒體參與教學后，教師更多地處于協調和合作者的地位，把學生作為學習的主人，幫助學生行使主人的義務，與學生一道面對問題，尋找解決問題的方法。這樣，學生作為學習的主體得到充分的確定。那么教師呢？由于多媒體在很大程度上代替了教師在課堂教學中的部分作用，他們可以從課堂教學的部分說教和高工作量中解脫出來，這樣可以更有效地發揮其課堂主導作用，使之在教學中激發、引導、組織、評價的作用體現的更加明顯。
多媒體介入數學課堂教學，它不僅能使課堂教學的結構元素及其互相之間的關系發生變化，更符合素質教育所提倡的教師主導作用的體現，學生主體地位的突出，同時，師生間的服務與被服務的關系更加明確與和協。
二．多媒體技術與數學教學整合的關鍵
在多媒體輔助數學教學中，要達到優化教學組織，提高教學效率，就必須把準多媒體輔助教學的分寸，怎樣把準其分寸呢，我認為要把準以下幾個方面。
1．應用形象、直觀要講究適度。
能動會變、有聲有色、圖文并茂、形象直觀是多媒體的優點，但數學是一門邏輯性強，抽象性很高的學科，因而數學課堂教學的直觀應有個限度。例如在“圓的認識”教學中，多媒體可以展示大量的實物讓學生觀察，幫助學生建立圓的概念。然而，學生通過實物觀察建立的僅僅是圓的表象，大量的直觀事物并不能幫助學生建立準確的圓的概念。因此，更主要的是教師應幫助學生在觀察實物的基礎上舍去非本質的東西，抽取其本質的內涵。因此，我們可以先利用多媒體展示大量豐富的具體實物讓學生大腦中形成表象后再隱去非本質的東西，留下圓的外形，接著，從圓周的任一處開始以閃動的點沿著圓周閃爍運動，再讓學生思考，圓是怎樣來的？也可利用圓內的一條直徑的旋轉運動來認識圓的特征，而無數條直徑旋轉的交叉點即是圓心，這就是先利用實物幫助學生建立表象，再引導學生進行形象化思維來認識事物的本質，最后建立抽象的概括性經驗。直觀是手段而非目的，因而把準直觀的“度”非常重要，要注意“動”是輔助，幫助學生理解，引導學生思維才是真正的目的。
2．進行模擬演示要講究適度。
多媒體模擬是為了展示操作過程，幫助學生理解與掌握知識發展思維，最終為的是促進學生動手操作能力的提高。要注意的是不能用多媒體模擬代替學生操作，不然產生的后果就是學生喪失動手操作能力。例如學生在學習“積木塊的巧算”時，如果只讓學生動手操作積木，讓其說出操作過程與計算方法，往往會出現說不清，想不清的現象。這時，利用多媒體模擬展示操作過程，使積木塊在屏幕上動起來，尤其是當學生看到局部方塊動起來的同時配以其它方塊靜止的背景發射時，學生的想象如同插上了翅膀，在這一動靜結合暴露的變化過程中很好地理解了方法，增強了操作的針對性與思考性。但如果就此為止的話，學生也僅僅是“理解”了，根本談不上掌握，也無從談到學生動手能力的提高。因此，教師應繼續引導學生動手操作，掌握技能，“演示”是為了更好的“操作”。
3．發展學生思維要講究適時。
課堂教學的大部分教學效果是在小部分時間里達到的，教師應恰當安排課堂教學進程，把握好時機，適時有效地促進學生展開思維，科學發展學生的思維能力。但如果過分地注重追求學生思維能力的發展，也會忽略學生獲得的知識的容量，出現丟了西瓜得到芝麻的現象。例如在教學“三角形三個內角之和等于180度”這一定義時，如果直接讓學生把各種三角形的三個內角剪拼的話，既費時，又不便于總結結論，這時利用多媒體展示各種三角形，讓學生上黑板操作。使他們看到雖然三角形的形狀各不相同，各個三角形的角也不盡相等，但合拼起來的結果都是一樣的（180度）。這樣，在多媒體“動”的顯示過程中，輔之以學生“靜”的思考，使多媒體動態的畫面緊密地聯系學生思維的活動，有利于學生主動地獲得思維的發展。
4．教學的節奏要講究適拍。
掌握適拍的教學節奏是一門藝術，由于多媒體呈現信息的速度快，教師容易不自覺地加快課堂教學的速度，忽視學生思維的節奏，使課堂教學變成“走馬觀花”的現象，因此，教師應適時地“停一停、頓一頓”，讓學生“想一想，議一議”。如在教學“長方體與正方體的認識”時，在認識“相對的面面積相等，相對的棱長相等”這一知識點時，利用多媒體演示很快就能完成，但學生的思維是跟不上的，此時，如果顯示中用閃爍一組相對的面幫助學生理解“相對”的含義，然后移動一個面進行重合比較，再讓學生議一議，它們有多少對這樣的對面，對面都相等嗎？最后得出結論，學生理解起來就扎實，到位。這樣利用多媒體“移動”的優勢，輔之以“停頓”的過程，就能較好地迎合學生的思維節奏，從而收到良好的教學效果。因此，數學課堂教學中教師應發揮自身的主導作用，善于調控教學節奏，避免教學節奏的過快。
5．課堂教學密度要講究適量。
由于多媒體輔助教學能實現大容量、高密度的信息交換，教師就容易過分地加大課堂練習量，從而使多媒體機械地代替教師向學生按部就班地灌輸知識，變成換個樣式的“現代化”注入式教學。例如數學練習課，由于利用多媒體輔助教學，教師省去了課堂上抄寫題目的大量時間，加之屏幕切換迅速，容易使教師忽視學生思維強度與節奏，致使練習過量，訓練不到位，不扎實，這種在練習中變“人灌”為“機灌”的練習是十分有害的，因而練習中特別注意要適量，更要注意反饋。
三．多媒體技術與數學教學整合的作用
 布魯納認為，在教學過程中學生是一個積極的探求者，教師的作用是形成一種學生能夠獨立探索的情境，而不是提供現成的知識。
 1.用多媒體輔助教學，可以創設更好的學習情境，實現發現學習。
 如：在《平行四邊形的面積》教學中，在平面公式的推導過程中，多媒體顯示出了它的特長，通過一系列的切割、平移，展示了平行四邊形轉化為等底等高的長方形的整個活動過程，學生從中得到啟發，歸納出最簡單的平行四邊形面積計算公式。這種學習方法，學生將終身受益。
 2.突破難點，發展思維。
 多媒體的優勢在于既能提供大量直觀的運動圖象，又能隨著圖象的展開作簡單的說明或者伴隨著音樂，誘發愉快的學習情緒。這為激發學生思維，突破教學難點起了積極的作用。如：《三角形面積》教學中，三角形面積公式地推導是本節課的教學重點也是難點，如何能通過具體形象的直觀表象幫助學生推導抽象的三角形面積公式，多媒體顯示了它的優勢。通過一系列的復制、旋轉、平移，聲像兼備，形象、生動地展示了三角形轉化為等底等高的平行四邊形的活動過程。從而將知識點由難轉易，把新知的學習轉化為舊知地應用。此時，學生就能輕松歸納出三角形面積計算公式。這樣的教學，學生思維活躍，克服了學習中的難點，增長了學生的想象能力和探索、解決問題的能力。
 3.提高創新精神，培養創造能力。
 如：在一節實踐活動課上，教師設計了一組上機練習題。讓學生用學過的正方形，長方形等圖形設計一個花壇。一時學生操作的計算機屏幕上五彩繽紛，一幅幅美麗別致，形態各異的花壇盡現眼前，學生完全沉浸在創作成功的喜悅之中。讓人深切感到，未來的發明家、建筑師，不就誕生在現在的搖籃里嗎!
四．多媒體技術在與數學教學整合中存在的問題及對策
 問題1．所有制作過課件的教師都知道：制一個好的課件是很不容易的，特別是對于非計算機專業的老師更是如此，有時：一幅動畫就是一兩個小時，對于一個完好的課件，構思、收集資料再制作，往往需要一周的時間。而事實上中學教師本來就比較辛苦，在課件上消耗的精力多了，勢必減少在教學上投放的精力，真是撿芝麻丟了西瓜。
 對策：我們必須有務實的態度，絕不能務虛，制作課件時不一定追求完整，面面俱到，因為我們制作課件的根本目的是為教學服務，絕不是為做課件而做課件，達到教學目的即可。
 問題2．在很多教室中，計算機常常被放置在教室的一角，當教師站在計算機前，面對計算機進行教學，學生只注意大屏幕，看不見教師的活動，教師的教與學生的學分離，使教師的主導作用退化為解說作用，而教學過程不僅僅是學知識的過程，更是師生情感交流的過程。因此，這種離開了師生交流的教學顯然是失敗的。
 對策：在使用課件上課時，計算機離大屏幕不要太遠。這樣教師可以及時掌握課堂上學生的實際情況，采取相應的措施引導學生進入最佳學習狀態；還可以通過自己旺盛的精力、良好的情趣、富有表現力的體態語言激發學生的學習熱情。
問題3．學生的基礎是各不相同，教學內容絕不可能千篇一律。而多媒體制作好以后，一般不易改動，教學被一種固定的模式所束縛，教學的內容、方式、程序都由教師安排好，為了使課順利的進行，學生必須按上述步驟一步一步地執行。但事實上課堂上是充滿變數的，忽視了教學中的主體──學生，這勢必影響了學生主體性的發揮，大大地降低了課堂效率，這是多媒體在使用中最大的敗筆。
 對策：在制作課件時根據不同層次的學生選擇相應的內容，將一些選學材料制成超文本的形式，在課件制作時要給學生留有可發展的接口，應該盡可能多的為學生留有發展的空間，使我們的課件的智能化更高，更好的發揮多媒體的作用。這樣在實際操作時教師可根據學生情況和課堂反映進行選擇，因材施教。使所制作的課件具有靈活性、多樣性、具體性、智能性。
 總之，多媒體技術應用于數學課堂教學，必須從實際出發，注重實效。多媒體在一節課中切入時機，切入量，要根據教學內容而定，宜用則用，不宜用則不必勉強，一般要用在教材的關鍵處，教材的疑難處，教材的精華處，教材的深奧處。
 多媒體技術與數學課堂教學的整合，在為教學提供更多的方便的同時，也對教師提出了更高的要求，每位教師應成為研究者，成為“專家型”的媒體使用者，才能更好地發揮多媒體的作用，擴充新的教學經驗。要達到這個目的，必須終身不斷地為自己“充電”，充分了解現代化技術中教師的地位和作用，充分發揮多媒體的特殊功能和藝術魅力，才能全面提高教育教學質量。