论多媒体信息技术在中学数学教学中的应用

孟振

【摘要】随着现代科技的飞速发展，计算机的日益普及，不断为教育提供更多、更新的技术支持，尤其是对数学课堂教学提供了极大的方便。从而，多媒体辅助教学已成为现代化教育中的一种有效手段，用来培养学生的思维能力，提高学生的综合素质，从而全面提高教学质量。所以广大教育工作者认为信息技术与课程整合是目前我们，本文就多媒体辅助教学在数学课堂教学中的应用谈谈浅见.

【关键词】信息技术 多媒体课件 数学教学

一、问题的提出

现代教育理论认为，全面实施素质教育，传统教学陈旧的教学手段和简单的教学技术在当今世界的多层次教学、演示教学、实验教学等现代化课堂教学中就显得力不从心。实验心理学家赤瑞特拉通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，1.5%来自触觉，这三个加起来达到95.5%。可见如何充分利用这三者来提高教学质量是人类认知心理学的要求。

美国教育家罗伯特·家涅把各种教学媒体的应用看成是学习情景中刺激学习者的组成部分，即教和学的组成部分。教学媒体的种类是多种多样的，每种媒体又都具有自己的功能、特点和局限性，一种媒体的局限性往往又能由其他媒体的优越性来补充。在诸多媒体中，我认为计算机这一媒体的优势最大。在数学课堂教学中，利用计算机对文字、图像、声音、动画等信息进行处理，形成声、像、图、文并茂的多媒体教学系统，进行视、听、触、想等多种方式的形象化教学，既激发了学生的学习兴趣，又有利于学生对数学教学内容的理解和掌握，弥补了传统教学方式的直观感、立体感和动态感等方面的不足，使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握，能取得传统教学方法无法取得的效果。因此在数学教学中教师应结合数学学科和中学生的特点，充分发挥计算机辅助教学的优势，优化中学数学课堂教学。

二、探索与尝试

 （一）创设情境，激发兴趣

  鲁迅先生说过：“没有兴趣的学习，无异于一种苦役，没有兴趣的地方就没有智慧的灵感。”兴趣是一种具有积极作用的情感，而人的情感又总是在一定的情境中产生的。在数学教学中如果把数学知识放在一个生动、活泼的情境中去学习，更容易激发学生的学习兴趣，而多媒体计算机系统可展示优美的图像、动听的音乐、有趣的动画，是创设情境的最佳工具。因而在课堂教学中利用CAI图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点，创设良好的教学情境，能最大限度的激发学生的学习兴趣，调动学生强烈的学习欲望。

  1、创设学习情境。导入新课时，必须创设好的学习情境以吸引学生的注意力，提高他们的学习兴趣，为学好新知识做好良好的心理准备。计算机辅助教学集音、像、动画于一体，生动形象，在吸引学生的注意与学习兴趣方面，具有其他教学手段所不可比拟的优势。如教学“轴对称图形”时，新课伊始我就用计算机放映各种轴对称图形的建筑、图形、鲜花等画面，让学生开始就感受到轴对称图形的美和普遍存在性，深深吸引了学生的注意力，激发了他们的求知欲望。

  2、创设问题情境，“学习自疑问开始。”问题是数学的心脏，良好的问题有助于激发学生学习的兴趣与探求知识的欲望。数学知识的获得、数学能力的提高都是在解决问题的过程中实现的，因而在课堂中创设良好的问题情境非常重要。如教学“相遇问题”时，首先借助计算机演示两辆汽车的运动过程，然后提问：“谁能从刚才的画面中说一说汽车的运动状况吗？”因为有了直观动态的演示，学生很快就将相遇问题的关键词“两地、同时、相向、相遇”说了出来。正因为有了直观的感知学生解答相遇问题也就不困难了。

  3、创设应用情境。数学是应用性很强的学科，大纲中明确规定应使学生“初步学会应用所学知识解决简单的实际问题”。然而常规教学由于受空间、时间等限制，无法有效的创设较多的实际问题情境，限制了学生应用知识解决实际问题能力的发展，而计算机教学媒体却具备这方面的长处，能创设丰富的虚拟应用情境。如教学“长方体的表面积”时，我首先出示各式各样的柜子，然后提问：“如果老师要你们帮忙设计一个衣柜，你会怎样设计？”学生汇报时老师再用计算机进行演示说明。又如教学“元、角、分”的认识后，利用计算机创设“虚拟商店”让学生当售货员或消费者，进行仿真练习，模拟购物。由于计算机演示具有“复原”功能，因而这种练习可不断重复，使练习效果强化。利用计算机教学媒体创设应用情境，可有效的引导学生的思维进入虚拟的现实世界，通过对方法与策略的思考和实践操作的想象，达到培养学生应用能力的效果。

  4、创设生活情境。知识来源于生活，生活中处处存在着数学知识。让学生到生活中寻找数学知识是让学生获取知识最直接、有效的方法。而我们不能将课堂教学搬到生活中，只能在课堂上借助计算机创设虚拟的生活情境，让学生有身临其境的感觉。如教学“公顷和平方千米”的认识时，为了让学生正确建立两个大面积单位的空间观念，我在课中放映了许多学生们亲身经历的场面，有游览烈士公园、桔州公园的景象、有学生在学校礼堂开会的场面、有在操场做操的场面、有在教室上课的场面等。让他们感知公顷和平方千米的大小，同时也让他们明白了其实生活中蕴涵着丰富的知识，只有善于发现和思考的人才能挖掘出来。

  （二）展现过程，拓展思维

  “数学是思维的体操”。数学教学过程不仅是知识的传播过程，更重要的是能力的培养过程，现代教育思想的核心是强调学生思维能力的培养。

  1、演示过程，培养逻辑思维能力。

  小学生思维的特点是：由具体形象思维逐步向抽象逻辑思维过度，而这种抽象逻辑思维还带有很强的具体形象性。利用多媒体技术能形象逼真的再现知识的产生、形成过程和学生探求知识的学习过程、思维过程，把过程展现在学生面前，促进他们逻辑思维能力的发展。如教学“圆的面积公式”时需要将圆转化成其他图形来推导圆面积公式。以前无论是运用教具教师演示，还是制作学具学生操作，都难以较好的完成“曲变直”，而用计算机辅助教学就可以由原来的教具或学具对圆的等分份数提高很多倍，直至无限，而且分的过程具体、形象、清晰，不仅能拼成长方形，还能拼成三角形、梯形进行推导。这样通过计算机的过程展示，既较好的解决了“曲变直”的认知过程，培养了学生的逻辑思维推理能力，而且还顺利的渗透了极限思想。

  2、扩展时空，培养学生的发散思维与空间想象能力。

  计算机技术还可以形象的模拟思维世界，再现思维过程促使学生多向思维、发散思维，培养其空间想象能力和创造力。如学习“平行线”时采用动画的方法来演示两平行线向两端无限延长直到尽头，让学生结合直观发挥想象，理解“永不相交”的含义。这样弥补了传统教学难以讲清的不足，使学生突破现实的局限，能在脑中展开想象、发散思维，既建立了空间观念，提高了空间想象能力，又从中渗透了“无限”的思维，同时动态演示能使学生的记忆更深刻、更牢固。

  （三）利用动态，提高技能

  1、模拟演示，提高学生动手操作能力。

  利用计算机模拟操作比教师用其他手段演示更形象、逼真，把他与学生实际操作相结合，帮助学生正确掌握操作方法，形成操作技能，可收到事半功倍的效果。如教学“角的度量”时，先将量角器放大显示在屏幕上，然后用闪亮、着色、移动的方法介绍量角器的构造与使用方法；再显示可活动的角，学习看量角器上的度数；最后指导学生学习量角和画角的方法。这样教学能使学生有效的掌握测量工具的使用方法，克服了使用中的难点，提高了实际操作能力。

  2、加大容量，提高学生练习技能。

  当教师的都有这样的经历：为节省上课板书时间，课前准备了大量纸条，把板书内容逐条写上；为增加课堂练习量，把各式习题都抄在小黑板上。至使上课出现“纸条到处贴，黑板到处挂”的现象。而在“圆的直径有几条？圆面积计算公式的推导”等问题教学中，又由于无法充分展示“无限增加”的效果，使学生信息量不足，接受起来比较困难。CAI介入课堂教学较好的解决了这一难题。由于多媒体技术“动”性强，因而传递信息量大、速度快，再加上交互性强，使高密度、大容量的训练和信息交流成为可能。这样，教师可以精心组织课堂中学生的学习活动，优化了教师的教，也优化了学生的学。

  总而言之，计算机辅助数学教学生动形象、音形兼备、吸引学生，具有他独特的优势，但选用媒体的首要原则就是媒体要服从于教学目标，并选择适当的介入时机，只有适时使用，恰到好处，才能获得最佳效果。计算机辅助教学虽有众多优势，但不能完全代替传统教学手段，因此教学中学生的独立思考，教师的主导作用仍然不能忽视。教师的语言、表情、姿态、板书始终是连接教学媒体最活跃的因素。教学中教师应运用多媒体技术的适时辅助，创设丰富的情境，发挥最佳效应，从而激发学生主动学习，主动获取知识，不断提高学习能力。

 

例如：教学圆的面积公式时，我设计如下环节：1、把一个圆平均分成两份。2、把两个半圆平均分成八个小扇形，再将每个小扇形排成两列，拼成一个近似的长方形。通过割、拼的动画图像，让学生直观地感知到当等分的份数越来越多时，圆面变换后的图形越来越趋近于长方形，在此基础上，再引导学生想象无限分割的情形，理解圆是能转换成一个等积的长方形的。这样既导出了圆的面积公式，又渗透了无限分割的思想方法。

 例如：几何图形是小学数学的重要组成部分，虽然学生在生活中积累了一些感性经验，但空间观念是十分抽象的，对那些容易混淆的概念和比较复杂的图形，为了使学生能很快地抓住问题的实质，我们可以通过多媒体图形的设计，让图形的某些部分出现闪烁，强化视觉效果，增加信号对学生头脑的刺激，这样做形象直观，既能讲清问题，又能提高学生的学习兴趣，并且还有助于培养学生用运动的观点处理问题的能力。

例如：教学《分数的意义》时，一位教师是这样进行教学的：①把12 朵花看作单位“1”（屏幕显示12 朵花，再用圆圈圈起来）；②把12 朵花平均分成4 份，提问：每份有几朵花？③把其中的一份（3 朵花）闪动一下，提问：每份是单位“1”的几分之几？④引导学生思考：这12 朵花还可能怎样分？根据学生的回答，可平均分成2 份、3 份、6 份、12 份，教师分别在屏幕上进行演示，每演示一种分法，都启发学生思考：每份有几朵花？是单位“1”的几分之几？最后提问：“同样把12 朵花看作单位“1”，为什么每份的数量却不同呢？引起学生积极主动去探索和研究，从而得出：把单位“1”平均分成几份，每份就是单位“1”的几分之一。这种教学要求学生多角度地思考，从而引导学生主动向知识的深度和广度探求，在这里，教学媒体的使用就具备和发挥了发展学生思维的功能。

  总之，利用多媒体辅助进行教学是教育改革实践中的一种新探索，不仅能调动学生的学习积极性，而且学生的数学知识、能力和思维等智力因素也得到发展。我们深信：教学改革伴随着多媒体手段的普遍运用，课堂教学效率将会不断提高，学生的整体素质将得到全面发展。

当然，由于各种因素，多媒体课件还存在着一些不令人满意的地方。例如，“课本大搬家”、“重视演示现象、忽视揭示过程”、“重视形象思维、忽视抽象思维”、“重视老师的教、忽视学生的学”、“重视媒体的外在美、忽视媒体的内在美”、“重视不恰当的追求多媒体、忽视过多媒体对教学的不良干扰”等。这些问题影响了数学教学所要达到的重要目标之一，即创新意识和探究能力的培养。

教学实践告诉我们，传统手段下的教学模式和现代教育技术手段下的教学模式都有各自的优点和缺点，若能把两者有机地结合起来，取长补短，相互促进，即“讲授法+演示型课件”，则是比较好的数学教学模式之一。

例如，《平面几何》第一章第一节《序言》在实际教学中就有一定的难度。初一学生的几何学知识是很有限的，而本节则要求讲述：几何学的发展史、几何学要研究的内容、几何元素及元素之间的关系、平面几何与立体几何的定义和区别，还要做一定数量的例题、习题来理解、巩固本节所讲授知识，为了使学生对几何学知识尽快入门并产生兴趣，我的课件是这样设计的：

 ①通过介绍欧几里德、祖冲之等中外科学家的研究成就，引出几何学的发展史；

②利用《几何画板》设计了几个典型的在实际生活中常见的应用问题，引出几何学要研究的内容：图形的测量、图形的画法、图形的计算、还要学会说明道理；

③通过具体实例，引出几何的基本元素以及元素之间的关系； ④利用《几何画板》设计制作了圆锥、圆柱、圆台等几何图形，通过演示，使学生了解它们的形成过程，并得出重要结论：点动成线、线动成面、面动成体；

⑤利用《PowerPoing》设计小结，使学生对几何学的起源、发展、研究内容有较系统、深刻的了解。

整节课讲授、启发、演示有机地结合起来，内容一环扣一环，环环都落实在本节的重点和难点上，课件图文并茂、动静结合、色彩协调、重点突出，丰富的感性材料，实际中需要解决的问题引起学生极大的兴趣，特别是“面动成体”的直观演示，使抽象的问题直观化，启迪学生思维，开发智力，突破教学难点，体现了“教师指导下的学生自学”的教学精神。

 （二）运用多媒体课件，创设问题情境，优化教师的教

 1． 直观演示、动静结合、启迪思维、开发智力、突破难点。

 “数学内容的抽象性是数学的特点之一。”在课堂教学过程中往往会遇到一些事实、现象，学生不能亲自实验、感知，教师难以用语言表达清楚，不能很好地把知识传授给学生，达不到预期的教学效果。

  若能利用多媒体课件具有较强的表现时间、空间、运动和静止状态的技术特征，将不易观察到的事实、现象、知识发生的过程展现到学生面前，帮助学生通过感知学习、掌握和运用知识，将有利于突破教学难点，启迪学生思维，节省教学时间，提高课堂教学效率。例如，在讲《平面几何序言》一节中几何基本元素之间的关系时，学生容易理解并接受“点动成线、线动成面”的结论，但是对于“面动成体”的结论便感到难以理解，似懂非懂的，因为他们缺乏第一手的感性材料。利用《几何画板》中的作图功能可制作出圆柱、圆锥、圆台等几何图形，从中截取出矩形、直角三角形、直角梯形并涂以鲜艳、明快的色彩，然后隐藏原图形，再利用电脑的动画功能，让矩形、直角三角形、直角梯形沿着规定好的路线进行旋转运动，引导学生观察运动的结果，此时，因为画面上清晰地映出矩形、直角三角形、直角梯形的运动结果是圆柱、圆锥、圆台，学生一下就理解并接纳了“面动成体”的结论，并且留下深刻的印象。

例如，在讲授“三角形内角和为180度”这一定理时，可利用《几何画板》任意画一个三角形，利用角的度量功能，度量出每一个角的大小，求出三个角的和是180度。此时老师提出思考问题：如果三角形的形状变了，内角和的度数是否也变了？同时用鼠标拖动三角形的任意一个顶点进行运动和变化，引导学生细心观察内角和的数值是否在变化，促使学生根据自己的观察发现并猜想出“三角形内角和为180度”这一命题。

（三）运用多媒体课件，引导学生主动参与、积极探究，培养学生爱数学、学数学、用数学的意识，进一步培养学生的创新意识，实践能力，优化学生的学

1．激发兴趣，解决“想学”、“爱学”的问题

学生的学习是一种复杂的心理活动，影响这种活动的因素多种多样 ，既有学生的心理因素，又有学生外部的情境因素，既有智力因素，也有非智力因素。心理学告诉我们，好奇心是人们对新奇事物积极探求的一种心理倾向。爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”由此可见有了学习兴趣，就能产生积极的情感，学生的学习将是进取的、主动的、高效的。

多媒体课件能突破时间和空间的限制，利用图文并茂、动静结合 、清晰直观的功能，在课堂上给学生提供多种信息，首先把非智力因素调动起来，使学生产生强烈的学习兴趣，解决学生“想学”、“爱学”的问题。例如，对三角形全等判定公理（二）的教学，先提出这样一个问题：一块三角形形状的玻璃被打碎成两块。一块有完整的两个角和一条边，而另一块只有一个角，要配一块同样大小的三角形玻璃要不要将两块都带去？如果只带一块，那么应该带哪一块？为什么？这样的问题既含有实际意义，又带有一定的趣味性，符合学生的认知规律，再加上电脑的声、像、色彩，一下就把学生的注意力抓住了，经过老师的启发，以及对旧知识的温故知新，学生在思考或回答老师的问题时，已经感知到：两角与夹边分别对应相等的两个三角形全等这一判定公理，接着再利用电脑的旋转、平移、重叠等动画功能，将符合条件的两个三角形重合在一起，进一步验证猜想的正确性，得到“ASA”这一判定公理，随后进一步启发学生利用三角形内角和定理对角进行置换，置换结果自然而然地得到“AAS”这一推论，使学生在较短的时间内理解、掌握了两种判定全等的方法。整节课的教学氛围轻松、活泼、紧凑。师生之间、学生之间造成“情意共鸣、信息沟通、反馈流畅、思维活跃、创造性精神活动”的开放性教学的最佳情境，使学生真正由“要我学”变为“我要学”，学会学习。

2．培养能力，解决“会学”的问题

学校的教育教学不仅要让学生学会知识，更重要的是教给学生“会学”的本领，即终身学习能力的培养。课堂教学中，教师的教学应该领着学生走，而不是牵着学生走；应该扶着学生走，而不是推着学生走；要含蓄的讲，而不是直白告诉。要把学习的钥匙交给学生，让他们自己去打开知识宝库的大门。例如在讲授“中心对称和中心对称图形”这节时，学生根据所学知识，能够判断图形是否“中心对称”但却找不到准确的对称点。利用多媒体课件，可将两个中心对称图形设计成不同的颜色，使一个图形绕着某一个点旋转180 °后与另一个图形重合以及一个图形绕一个点旋转180 °后与本身重合。这个现象老师不必大讲特讲，只要对课件反复播放几次就行。这样做不仅使学生看到了原来不动的东西，更使学生真切的领会到中心对称的含义和要领，而且还接受到了数学美的陶冶，学生根据观察到的现象，自己看书学习，就能掌握中心对称这一节的知识和内容。

利用多媒体课件经常为教学创设问题情境，提出思考内容，既集中学生的注意力，又激发学生的学习兴趣和动手做的欲望，长期的、有目的的坚持下去，能使学生“学会学习”。

总之，信息技术应用于数学教学，必须从实际出发，注重实效。这当中很多问题有待我们去研究。新事物的出现需要有一个不断发展完善的过程。只有将教育思想现代化，才有可能实现教育的现代化。尽管多媒体课件还不完善，还有很多不足须进一步改进。但它给我们数学教育的启示是十分清晰的：我们必须从素质教育的高度改变观念，改革教学方法，面向全体学生，把以教师为中心，转变为以学生为中心，强调学生的认知过程，改变只重视结论忽视过程的通病。在课堂上要给直觉思维以一定的重视，让学生通过观察、归纳、总结、猜想、发现，由直观具体到抽象一般，从感性到理性，强调知识结构的建立、推广、发展的过程，数学概念、定理、公式推出的过程，解题思路探索的过程，解题方法和规律的概括、发展的过程，在改变教法的同时，还要进行学法指导，在实践中培养能力，让学生自主学习。要“变数学教学为数学活动的教学”，要用创新的教与学“真正落实以培养创新意识和实践能力为核心的数学教学”，这是提高数学教学质量的光明之路。

信息技术与课程的整合在教育是一个新课题，值得每位教育人去深思。在学校教育中，信息技术与课程整合，充分利用计算机和网络的优势，为学校教育环境拓展了空间，为教和学提供了广阔的舞台。学生在课程学习中，通过对信息的查代、收集、整理、创造等过程，分析问题和解决问题的能力得到了提高。在一定意义上实现了多年来教育界一直寻求的由“要我学”转变成“我要学”的目标。信息技术的运用，在学习方法上给了学生以指导，授予了他们“点金之指”。这对培养广大中小学生的创新精神和实践能力，对他们今后进入高一级学校，走向社会，成为国家的新型建设人才具有重要的意义。