多媒体环境中高中圆锥曲线教学模式的实践研究

多媒体环境中高中圆锥曲线教学模式的实践研究

四川省宜宾市第四中学校王萍任华

内容摘要：本文从多媒体教学系统的强大作用出发，谈了在实际数学课堂教学中多媒体使用存在的一些误区，并提出一些使用多媒体教学时的观点，注意三个部分，还提出教会学生利用多媒体信息技术辅助解题实践。

关键词：多媒体．数学教学．课堂教学

一、多媒体技术在教学中特点

多媒体技术就是计算机交互式综合处理多种媒体信息——文本、图形、图象、声音、视频等，使多种信息建立逻辑连接，集成一种系统。在多媒体教学中需要坚持“实用、稳定、可靠、统一、规范”的原则，尽量采用成熟技术和常用软件工具；采用标准化、模块化设计，便于软件结构和功能上的扩展。

多媒体技术在教学中拥有他独特的特点，主要包括下面几分方面：

（1）集成性。多媒体技术能够度信息进行多通道的存储、组织、获取、合成，因此具有很强的集成性；教师可以根据需要从多媒体素材库中选取合适的素材资料，同时又可以对素材库进行扩充，使教师在这种软件环境中方便地对各种素材进行自由组合，编辑形成具有个性的符合学生特点的课件，以满足不同的教学需要。

（2）控制性。多媒体技术是以计算机为主要的控制中心的，因此在处理信息、控制媒体信息等，可以得到良好的孔子，能够按照人们的要求进行各种表现，让这种表现作用与人的感官中。

（3）交互性。随着计算机人工智能技术的高度发展，专家系统和人工智能技术将广泛应用于教学当中。它能模拟教师允许学生与计算机双向问答式的交互活动，为学生提供新型的学习环境；鼓励学生提出问题并能理解学生用自然语言表达的提问；能够深入地了解学生的学习情况，检测和判断学生犯错误的原因并予以纠正；根据学生的学习特点和学习风格自动调整教学策略，进行自我修改和完善，动态地控制整个教学过程。但是，目前真正能够应用于实际的成熟的智能化CAI系统还很少。这将有赖于人工智能技术的进一步发展，是下一代CAI的研究热点。

（4）互动性。它可以形成人与机器、人与人及机器间的互动，互相交流的操作环境及身临其境的场景，人们根据需要进行控制。人机相互交流是多媒体最大的特点。

（5）动态性。多媒体技术具有动态性，就如同一本翻不到底的书，书中拥有无尽的知识信息量。使用者可以按照自己的需要去增添所需的各种知识信息和删改各种章节。使用者还能够建立动态链接。

（6）非线性。非线性值得是多媒体技术是一种特点，这种特点打破了人们传统的循序渐进的读写模式。在过去人们往往采用章节框架，对知识进行循序渐进的教导、获取、传授。如今，在多媒体环境技术的教学中借助于超文本连接的方法，可以让知识的获取变得轻松，人们完全可以打破过去循序渐进的模式，让知识的进展变得更加灵活、多样。呈现给学生、教师的方式也变得更加多样化。

（7）实时性。多媒体技术不同于传统教学还在于多媒体技术能够给予使用者更多的实时性。在使用者给出相应的命令后，多媒体信息能够得到实行性的控制。

（8）方便性。多媒体就似乎具有方便性，这与传统教学中的课本相比具有明显的优势。多媒体不仅仅拥有更多的知识量，而且能够让教师、学生根据自己的需求去选择喜好、重点、难点、需求等信息和知识。并且出现的形式也不在仅仅是静态，还可以是动态的，图文并茂的，声闻并茂的等等。

二、多媒体技术在教学中的作用

多媒体技术在教学中有这很好的作用，如果妥善运用可以大大的提升教学的质量，下面我们就多媒体技术在教学中的作用进行分析：

首先，多媒体的集成特性可以大大的提高教学课件的编制层次。多媒体技术具有集成的特点，这种特点让它能够很好的集合各种信息的采集、存储、加工、合成等等作用。在此基础上，多媒体技术与教学课件整合，可以提高教学课件内容的丰富性。同时，同一个课件可以用不同的教学方式进行表达。集成性让课件更加具有创意、多样化，能够刺激和激发学生的学习兴趣。非常有利于学生对知识的吸取，并且能够更加直观的展现给学生。通过视觉、触觉、听觉等多层次的刺激，让学生对知识的理解更加准确，定位更加直观。随着多媒体技术的不断发展，今后虚拟现实技术则会进入教学领域，通过图像技术、传感器技术、计算机技术、网络技术以及人机对话等技术的综合运用的技术，实现让人在三维听觉、三维视觉和三维触觉的环境中，虚拟现实技术能帮助和启发进入虚拟境界，具有完善的交互作用能力、让提供参与者三维构思的信息环境。

但是，对于多媒体集成技术的应用中还需要注意尺度的把握。要知道过犹不及，现在很多教师对于多媒体技术并没有很好的掌握，在课件的设计中往往追求信息技术带来的新奇感，让教学课件更多的成为了信息技术的附庸，这样所的效果不仅仅不能够提升学生的学习

效果，反而会造成学生对知识掌握的混乱。比如，整个课件设计十分眼花缭乱最终导致学生注意点散乱，而难以集中注意力，对于知识的重点、难点，教学内容的中心难以真正的掌握。这样做就是对信息技术与教学整合中心掌握失控，造成教学质量下降，违背了我们整合教学模式的初衷。

其次，多媒体技术的交互性与教学课件的结合也十分有利于教育教学的发展。一般情况下，理想的多媒体环境可以实现交互性，实现视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉的感知等。让多媒体环境的具有一定规则活动的能力是多媒体环境中的物体更加真实感。沉浸式虚拟现实技术主要由六个部分组成，立体声耳机(听觉)、自由度力传感器组成的数据手套(触觉)、头盔式三维立体显示器(视觉)等。沉浸式虚拟现实技术是通过这些外设辅组实现的，操作者在运行过程中，通过外设就可得到真实的立体感，感觉自身就在自然技能实现虚拟世界的交互中，使他们完全沉浸到虚拟现实技术创造的虚拟世界中。但是，目前我们的科学技术还难以达到这种境界。因此，目前在教学中更多的多媒体环境就是实现“人-机”对话或者“人-机-人”的对话。

多媒体交互性的作用让很多优秀的教师有了更好的教学传播媒体和工具，让更多学生能够得到良好的学习。多媒体交互性在高中数学与信息技术整合教学中的意义就是能够实现教师主导，学生主体的教学模式。

第三，多媒体技术中的非线性同样能够大幅度的提升教学质量，改进教学模式，促进信息技术与高中数学的整合教学。非线性其实就是超温本性，是利用高层次的思维进行的高级的学习。

数学是一门逻辑理念十分强大的学科，在数学的学习中时常会遇到一些逻辑理念十分抽象的问题。对于这些问题，不论是教师在讲解中，还是学生在学习中都会觉得十分的吃力，这让很多教师和学生都觉得知识的互动十分困难。对此，在传统的教学中并没有理想的教学模式去解决这个问题。但是，在多媒体技术下，通过信息技术的支持，可以实现非线性的教学模式。让学习的内容呈现交互性、多维度性，这样学生可以在不同时间、地点、空间去理解同一个问题。也可以在同一个时间、维度、空间去理解不同的问题。通过多媒体非线性的特点，让学生对数学的逻辑思维得到更好的强化，提升学生自身思维能力的扩展。

三、多媒体环境下高中数学与圆锥曲线数学整合教学的探讨

要实现多媒体环境教学，本人认为需要从下面几个方面入手，硬件和软件都需要加强才能够得到实现：

1、教学计划的构建

（1）教学的目的

运用多媒体教学的一个重要目的就是应高更好的教学氛围。营建愉悦的教学环境对学生的学习有着重要的作用，愉悦的环境可以提高学生的积极性和学习效率。学生需要从整日埋头苦读中走出来，以前的应试教育、作业、考试等教学方式依然对他们有着重要的影响，这样也使他们的身心面临更大的压力，经常会出现学习紧张和压抑的感觉。一旦他们出现抑郁和烦躁的情绪，就很容易对学习产生厌恶，学习质量也就无法得到保证。营建宽松愉悦的学习环境不仅可以给学生直抒胸臆的自由环境，还可以鼓励指导学生的个性化的发展，提高他们的个性思维活动。在宽松愉悦的环境中让学生可以在知识的海洋中畅游，丰富他们的知识和文化底蕴，增强他们的事业心和使命感，睿智他们豁达的气质。

本文在圆锥曲线的教学中，通过文字、图形、动画、视频等多媒体技术揭示高中数学圆锥曲线的相关知识的发生过程，在教学过程中要充分的利用多媒体及计算机技术的大容量、高效率等特点，尽最大限度的去提升课堂的效率。

（2）教学的工具

教学的行动组要使用的软件为几何画板，同时运用Authorware7. 0为课件集成制作软件。Authorware7. 0提供的丰富的变量、函数，结合其它的外部函数、控件等编写而成的，集向导、教材和模板于一体的软件。

（3）教学的内容

教学内容目前锁定在人教版《圆锥曲线》第二章选修2-1的内容上。这一章节的内容为复习课，主要是对知识的回顾和梳理。在这里通过对选修课内容的复习，加深学生对圆锥曲线的理解和全面的认识。让学生对圆锥曲线在现实生活中的应用和认知得到更好的提升。

对于高中生而言，他们拥有自己的思想，并且已经开始拥有较强的自觉性和学习觉悟。在数学的理解和学习中也已经有这独立的思考、理解能力。同时，他们已经拥有了一定的几何基础知识，并且对圆锥曲线中的图形、方程、定义等具有了一定的了解。因此，在多媒体技术环境下本文的教学目标主要定位在下面几个方面：

①介绍圆锥曲线的两种定义；

②动态地显示椭圆、双曲线、抛物线的形成过程；

③分析了1-3个典型例题，并引导学生进行思考；

④通过课件演示，让同学观察情况，做出判断或猜想；

⑤最终，给予学生知识指导。

（4）教学的重点、难点

重点：圆锥曲线的定义、图像、方程、性质的复习。

难点：如何让学生能够很好的通过解析几何中的数形结合、函数与方程等数学思想去解决各种问题。

（5）教学的流程图

4-1教学的流程图

（6）教学的实施过程

①针对复习课程的特点，提出需要复习的内容，进行前期知识回顾。

针对课时选择，本文设计的问题主要是2个：

第一个问题：圆锥曲线分为哪几类？每一类的具体定义是怎样描述的？

第二个问题：为什么圆锥曲线被称之为圆锥曲线呢？为什么不叫正方体曲线？

提出这两个问题的目的是为了引发学生是思考：

圆锥曲线能够由平面圆锥去截而得呢？

多媒体设计：在提问的过程中，从不同的角度对去截圆锥，得到圆、抛物线、椭圆、双曲线等。

播放多媒体插件，展示圆锥曲线的目的是为了让学生的抽象思维具象化，并且加深学生的记忆。

②通过情景再现的模式，引导学生思考，并且提出问题。

多媒体展示的问题图片如下：

4-2 课件截图

在展示该问题之前，本人选择播放了一些关于“神舟”五号载人飞船的宏伟场景及画面，通过多媒体的展示，让学生感觉数学的学习是十分精彩和博大精深的。

通过这个环节的展示，目的是为了让学生从神舟五号升天的话题中充分的去感受数学的魅力。让学生感觉数学并不仅仅是枯燥的数字游戏，让学生感觉到数字是十分伟大的存在，能够让人们感受到数字中产生的宏伟、魅力、实用等等。

在多媒体技术的支持下，可以很好的体现这种现实于数字的结合，比起传统的黑板、画面有这更多的优势。同时，如果仅仅是研究一个题目，即便是关于神舟五号也很难让学生产生联想。但是，多媒体却让两者之间很好的紧密结合在一起。让学生融会贯通的体会和理解新的理念，帮助学生去理解学习的重点、难点，并提升学生的学习兴趣。

③深入教学的难点和重点，进行问题的延伸

多媒体展示的问题图片如下：

4-3 课件截图2

神舟五号升天，很多学生对于神舟五号如何回归的问题十分感兴趣。对此，本文在课件中特别设计了这个问题，一方面是进行练习加深对知识的巩固。另一方面则是为了让学生更加深层的感受数学在生活中的巨大作用。同时，让学生更加全面的理解圆锥曲线。

④通过对课件教学，检测课件的学习效果

对于学习效果的检测，主要需要从下面几个方面去分析：

首先，这次教学课件的播放和教学是否让学生从神舟抽象的运转轨道上得到了理解，并且能够抽象出平面解析几何的高中数学模型？

其次，考查学生的运算能力，通过提供的数据来看学生是否能够正确的去运用求轨迹方程或解方程？

第三，通过布置类似的问题，检验学生对高中数学学习方法、解题反思等基本技能的掌握程度。

2、对多媒体技术应用的反思

①通过对多媒体技术应用教学中可以看出，多媒体教学能够改变过去传统的粉笔、铅笔的教学模式，让学生在对轨迹、椭圆、双曲线的理解上更加深刻。很大程度的提升了学生对圆锥曲线的兴趣，并且很好的提升了学习的课堂效率。

②多媒体课堂比传统的课堂多了交互性，这种交互性既可以体现在人机加护，当然，更多的是教师与机器的交互，学生多数还停留在教师引导的程度。也就是教师通过展示自己的教学课件，让学生去思考、去理解。但是学生没有动手的机会。这样的做法，其实并没有真正的实现交互的意义。但是，这也是我们目前大多数学校的现实情况的反应。

参考文献：

[1] 张迪梅 "中小学多媒体教学应用的形式与发展" 《中国电化教育》

[2] 林长焕多媒体技术与数学教学的有机结合中国教育信息网

[3] 高宝玲 "学习者特征与教学设计" 《中国电化教育》

[4] 任辉计算机多媒体在教学中的应用中国教育曙光网

[5] 王朋远信息技术的引入为数学教学改革带来了什么《教育技术通讯》