多媒体在数学中的应用

多媒体在数学中的应用

海坝完小何磊

随着现代科学技术的发展，计算机已进入教育领域，并得到迅速的发展。计算机在教育上的应用，使得教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、以至教学思想与教学理论都发生了变革“教育史上的第四次革命”使多媒体教学成为必然。创立学校、应用书面语言、发明印刷术，被称为教育史上的三次革命。而今天，多媒体技术的发展和应用，引起了教育的第四次革命。这次革命将不是以“电脑教师”来淘汰“人类教师”，而是逐步推进“人类教师”如何更好的设计控制，操作使用“电脑教师”。处于信息社会的教师，不仅要有良好的师德、广泛的知识、教育教学的技能，而且要有能够在教学活动中应用现代信息技术的能力。这种应用现代信息技术的能力正是信息时代赋予教师的新角色！一支粉笔、一块黑板的传统教学方式几乎无法实现这种新角色的根本转变，而多媒体计算机辅助教学不仅可以给学生多感官、多种类型的刺激，而且能充分调动学生学习的自主性，大大提高课堂效率，因而成为现代教育中必然的选择。数学教育在各级各类学校的教学中占有举足轻重的地位，在课堂教学中教师单靠粉笔、黑板和简单的教具已不能适应当前数学教学的需要。多媒体作为一种先进教学手段走进教室，使得教学内容、教学方法乃至教学思想与教学理论都发生了变革，正显示出它无与伦比的优越性。在数学教学中巧用多媒体教学手段，可以使抽象的数量关系形象化，使静态的思维材料动态化，不仅能有效地吸引学生的注意力、激发学生学习数学的兴趣，而且是培养学生形象思维能力的有效途径

在多媒体应用的探索中，我们对目前市场上发行的多种工具软件进行了试验、比较，结合学校的现有硬件设备，选定了Authware和PowerPoint软件，利用Authware的交互功能、动画功能和PowerPoint97的演讲演示和新增加的扩展功能配合课堂教学，达到培养学生数学思维、开拓视野、陶冶情操的目的。在多媒体应用中，除了软件的选择外，还有课件的制作，选择Authware 作为制作课件软件，主要是Authware 有强大的通用性和易操作性和课件制作的简单性。Authware 面向全体教师，包括用于即时制作软件的图标流程功能，能插入图片、动画等，能提供多种呈现方式，并具有较强的交互功能。而在PowerPoint97中制作一张幻灯片只要十来分钟，耐用其精美程度是普通的胶片难以达到的。在数学教学中一般一堂课制作五至八张幻灯片，用程序连接的话可达十张至多张幻灯片，还可用网络连接其它课件，使课堂上的知识容量大大加强。

一、多媒体技术在数学课堂教学中的应用

在数学课堂教学过程中，应用多媒体组合教学方式，能将传统的教学媒体与现代教学媒体有机的联系起来，相辅相承，互为补充，充分发挥各自的教学功能，优化课堂结构，提高课堂教学质量。对课堂教学结构的优化，可利用现代教学技术及计算机的多媒体技术，将现代教学媒体与教学目标紧密联系在一起，使课堂教学效果最优化。

1. 多媒体应用可提高数学思维能力

数学教学的主要目标之一就是培养学生的抽象思维能力。多媒体能用具体形象的媒体展示给学生，使其能从中体验形象与抽象的关系。在课件《圆的认识》的制作中，我们适当地运用动画、影片和声音来对学生的学习氛围时行调节，在上课前，不再让班长叫起立，而是通过媒体播放一首CD的音乐，让学生在专心致志地欣赏中达到情感智商的提高，有利于学生数学思维的发展。在讲圆的认识时，设计插入一段动画影片“旋转着的地球”，时间是半分钟，在同学观看时，结合教师课题讲解，使学生对圆的认识从抽象概念到形象感觉的过程中达到对圆的深刻理解。在制作各张画图时，注意用意明确，使常规数学教学中要求的基本技能、重要的思想方法、运算能力和分析问题、解决问题的能力尽量反映在课件中。各个画面的连接注意衔接合理、自然，利用人工操作控制时间，使其变化有序，让学生避免产生黑板搬家感觉。圆的概念、定义及圆的面积的公式以及归纳总结等与常规教学的方法相接近，使学生比较自如、顺畅地进入数学的学习状态。

2、利用多煤体计算机教学，培养学生的注意力

有的放矢的教学对所有学科都是重要的，但对数学教学的重要性就尤其

突出。由于数学知识的内部联系密切，环环相扣，系统性强，某一学习环节障碍，往往造成下一阶段学习的困难，因而学生一旦在数学学习上掉队往往很难补上。数学学习心理学认为：数学学习并非一个被动的接收过程。如此说来数学教学必须考虑每一个学习者原有的知识和经验，只有这样才谈得上教学的针对性，也才谈得上有意义的数学。

在传统教学中教学的针对性解决得如何呢？实践表明，当前在以教师为中心的班级授课的条件下，这个问题是难于解决的。由于教师在课堂上只能用统一的节奏，同样的策略，面对全班学生，更多地只能考虑共性，难于照顾个性。而每个学生原有的基础知识与经验不同、思维有快有慢，教师在课堂上不可能做到针对每一个学生。

在数学教学中引入CAI情况有了变化。在我们在实践中，学生一人一机或两人一机利用教学软件学习，他们可以利用键盘或鼠标控制学习节奏，还能通过菜单选择他们需要的内容

或帮助信息，这在一定程度上增强了教学的针对性。然而利用数学CAI软件学习，教学针对性的问题并没有完全解决，并且在许多情况下电脑还不如教师。有经验的教师的最大的特长是能够随机就变因势利导，他可以提出恰当问题及时了解学生的掌握程度，在得到学生的反馈信息之后，他们能马上变换教学策略，几句话讲到点子上，使学生茅塞顿开。教学软件要有针对性，就要求设计者必须设身自地设想电脑在和学生面对面地交谈，学生看到电脑的每一屏时可能怎么想，下一步屏幕上该显示怎样的具有启发性的文字或图像，这对软件设计的要求是很高的。所谓智能化的软件应该是能对不同的学生适时改变教学策略的软件，这样的软件或许可称得上是“电脑教师”了。我们以为正确的思路是并非让计算机代替教师，而是充当教师的得力助手，这样计算机就大有可为了。例如能否考虑几种主要的学生类型，根据他们的不同学习心理设计针对性较强的教学软件；能否考虑把数学CAI与传统教学结合起来做到优势互补；能否考虑利用网络技术加强学习与及时交互等等。

3、多媒体应用可提高学生学习数学的兴趣

新课标注重生活联系实际，注重问题情境的创设。而情境是联系数学与生活的纽带，有效的数学情境有利于学生知识与技能的形成，过程与方法，情感态度和价值观的全面发展。情境的设置应从教学实际出发，因教学内容、学生、教师而选择使用。

恰当地运用教学手段，既能调动起学生参与学习的积极性，又能提高课堂教学效果。而将学生熟悉的生活情境和感兴趣的事作为教学活动的切入点来调动学生的学习积极性，让学生有身临其境的感觉，有急切的要去思考问题和解决问题的要求.例如,在学习体积和容积时利用课件动画乌鸦喝水,采用有趣的动画和歌曲创设情境,学生的学习热情很快高涨,此时的学生注意力高度集中，对老师提出的问题：乌鸦为什么能喝到水？瓶里的水为什么上升了？积极思考，踊跃发言，课堂气氛一下子就活跃起来。因此，合理、正确地借助计算机辅助教学，有利于数学教学的开展，而情境的创设，可以充分调动学生多种感官参与，促进学生自主有效的学习，激发学生的学习兴趣，有利于学生新知的获取，智力的开发，能力的培养等。

学生的兴趣不是自发产生的，需要教师去引导，帮助学生形成学习动机。由于小学生具有好奇、好动、注意力易分散、持久性差等特点，往往影响课堂教学效果。因此，利用多媒体课件不仅能传递教学内容，而且还可以改善传统的教学方法和学习方式，有利于调动学生的学习情绪，调节课堂学习气氛，创设学习情境，激发学生学习数学的兴趣。又如，在教学三角形面积时，我是这样设想的：利用计算机课件出示一块三角形形状的一块稻田让学生联想已学旧知，进行猜想小组合作、讨论探究新知怎样帮农民伯伯求出稻田的面积。动手操作，

课件动画显示，利用计算机课件的鲜艳色彩、旋转的画面，直观形象地把两个一样的三角形通过旋转180度平移一系列动感的画面拼成了一个平行四边形。屏幕生动逼真地显示了图形的剪拼，旋转、平移的过程，活跃了课堂气氛，既利于学生多方位、多角度的观察，又利于学生理解三角形面积的推导过程。从生活的实际创设情境，提出问题，让学生学习有用的数学，提高了学生运用数学知识解决身边问题的能力既利于提高和巩固新知，又有利于调动学生的学习积极性。

4、借助多媒体，化静为动，创造性使用教材，让学生感受新知识形成过程。

借助多媒体课件进行教学，可化静为动，创造性使用教材，将教材上静态知识转化为动态探索化，直观生动地展示图形的变化，激发学生的探知兴趣，让学生真正成为学习的自主者，学得生动，愉快，加深对知识的理解，培养学生思维的创造性和灵活性。

例如，在教学原人教版教材“圆柱表面积”时，设计这一环节：借助多媒体课件动画演示，给圆柱裁衣服，穿，脱衣服来教学圆柱表面积，创造性地使用教材，直观生动地展示探求新知的形成过程，生动、易懂又富有情趣，让学生在愉快的课堂氛围中积极及主动地去探索。借助多媒体课件，能化静为动，帮助学生进一步理解了推理的过程，完成了由表象到抽象的思维过程，从而让学生轻松掌握知识要点，让课堂教学达到事半功倍的效果。又如教学“圆柱体体积”，圆柱体积计算公式的推导对学生来说这是一个较抽象的认识，先借助多媒体回忆在学习圆的面积时我们是怎样将圆转化成已学的图形来推导出圆面积公式的，课件演示给学生以启发猜想到：能否将圆柱也转化为成近似的长方体，然后我们将学生的这种猜想付之行动——操作，同时演示一组动画①，结果发现分的份数越多，形体中的圆柱底面越接近长方形，圆柱也就越接近长方形，学生小组汇报交流手，教师用课件动画演示动态操作过程，让学生形象直观地了解近似长方体体积等开圆柱的体积；近似长方体的底面积等于圆柱的底面积，近似长方体的高就是圆柱的高，得出圆柱体的体积也等于底面积乘高，通过动态演示，验证了学生的猜想，再现了学生的发现，从学生的认识和发现中，围绕着圆柱体和长方体之间的联系，抽象出圆柱体的体积公式。这个过程，学生从形象具体的知识形成过程，认识得以升华，从而归纳出较抽象的理论概括：圆柱体的体积=底面积×高。这样把抽象的知识具体化，有利于学生的理解和巩固。让学生经历了知识的形成过程，感受到了知识之间的相互联系，洞悉到数学的奥妙，体会到学习数学的乐趣。

5、利用多媒体教学，深化课堂训练，提高练习效率。

练习是把知识转化为能力并发展智力的活动，利用多媒体可以进行不同形式的练习，可以是游戏、绘图、选择、拼图、填充等形式，也可以进行一题多变、一题多解的训练。解决了传统教学中练习题型单一、枯燥的问题，使学生厌烦练习的现象得以改变。

例如：在《分数的意义》的学习中，有按指定分数给图形填色的练习。这样的答案是不唯一的，利用多媒体就可以允许学生自由发挥，填完一种后计算机再鼓励学生想出别的填法，只要学生填的分数正确，计算机就会给学生肯定的反馈，错了就给学生鼓励。这样，在巩固知识的同时，在一定程度上培养了学生发散思维，很好地进行因材施教，提高了练习的时效。

在练习中，利用多媒体教学，可以调节学生大脑兴奋，减少疲劳，焕发精神，让他们利用自己的无意注意愉快地接受知识。计算机的反馈再次激发他们的学习精神，保持其良好的学习心态，达到了扩展思维，提高练习效率的目的，让学生的主体作用在课堂上得到发挥，让各类学生都能“吃得饱”、“吃得好”。

6、利用多媒体教学，扩大学生知识面。

多媒体打破了时间和空间的界限，使学生的视野不仅局限于书本的知识。如：在教学“圆的周长”时，学生通过操作认识了圆周率后，教师说圆的周长究竟比它的直径的3倍多多少呢？多媒体显示祖冲之专心致志地研究圆周率的画面，随着音乐响起了解说声：“早在一千四百多年前，我国古代数学家祖冲之就精密地计算出圆周率是在3.1415926和3.1415927之间。这是当时算得最精确地圆周率，比外国科学家发现的早一千多年，是我们中华民族的骄傲。”这样的教学不但拓展了学生的视野，而且激发了学生探索数学王国奥秘的欲望。

又如：在教学多位数的认识时，可以为学生提供许多信息：我国有960万平方千米，我国人口大约为13亿人，一个人平均每分钟大约读300个字，一架飞机每小时飞行800千米，一张旧的人民币上大约有10万个细菌……十条信息图文并茂，每条信息下面滚动出现，问你还能想到些什么？像这样把实际生活中经常遇到的事，经过学生的思考与数学知识紧密联系起来，建立了更大的数的概念。

7、利用多媒体教学，使数学问题生活化。

数学来源于生活，有服务于现实生活，恰当地运用多媒体，沟通数学知识与生活实际的联系，既能提高学生解决实际问题的能力，又能提高学生学习数学的积极性和创造性。

例如：在教学“圆的认识”时，在学生认识了圆的各个部分名称和圆的特征后，提出以下几个思考题：现在你知道为什么车轮都要做成圆形，而不做成方形或椭圆形呢？车轴应装在哪里？经过小组合作讨论，学生能回答这些问题，但说不清楚。这时我们就可以用多媒体

展示如下画面：装着正方形车轮的汽车在跳跃，装着椭圆形车轮的汽车在忽高忽低地爬行，坐在车里的小动物难受极了。同学们在捧腹大笑中明白了为什么汽车车轮要做成圆形的道理。接着又显示一组车轮同时圆形的对比画面：红色汽车的车轴装在圆心，汽车行驶得又快又稳，车里的小动物神情自然；蓝色汽车的车轴不装在圆心，汽车在平坦的马路上颠簸不停，车里的小动物忐忑不安。让学生明白了生活中处处有数学，数学与我们的生活息息相关。

8.考虑学生的学习规律，培养师生感情

课堂40分钟学生眼睛盯着荧光屏产生疲劳感，我们在每一课件的适当位置给予学生思考与活动、讨论的时间，既让学生积极参与，又用注意学生的学习反应，克服因人机对话造成的情感淡薄的问题，培养学生的情商。例如在《相遇问题》这堂课的设计中，在上课20分钟时加入情景问题：“行驶中的两辆汽车，一前一后相隔300米，两车速度相同（30米/分），前车在刹车后由于惯性作用，要继续往前滑行一段才停，这段路程是15米，时间大约2分钟，后车继续前行，求两车相遇的路程”。在师生讨论的操作、计算过程中，学生既体会到数学在交通安全保障中的作用，又体会到站中不同角度观察者的感觉和情景。

二、利用多媒体教学应注意的问题

1、利用多媒体教学是数学课堂教学的辅助手段，教师开发的课件应更突出辅助教学的特点。教师采用多媒体教学时，把自己的学识、教学艺术、情感和多媒体技术有机的结合起来，才能收到最佳的教学效果。多媒体技术在教学中使用过多，会使课堂缺少情感交流。

2、多媒体数学课件制作的基本原则：（1）直观性。就是要把抽象的概念转化为直观的视觉刺激，尽量多采用图像少使用文字。（2）针对性。就是针对教学内容的特点，把重点内容用突出的方式加以显示或用恰当的媒体加以处理，化难为易、化繁为简，真正起到辅助教学的作用。（3）科学性。就是要充分体现数学思维的特点，符合学生认识规律，符合思维过程。数学是一门概念性强、逻辑思维严密的学科，在制作课件时，应力求完美，不出差错，正确反映数学知识的内容、结构和演绎过程。（4）艺术性。要求教师将多媒体课件中的文字、图形、动画等进行艺术加工和处理，使其具有较强的表现力和感染力，体现数学美。多媒体技术用于数学教学，有利于提高课堂教学效率，促进教育教学质量的大幅度提高。新技术把教师从大量重复性的教育活动中解放出来，可以将更多的精力用于创造性的劳动。我们每一位教师都应努力转变教育观念，用最新、最好的教学手段教育学生，发展学生思维，提高学生的数学素养。

三、多媒体数学教学软件设计思路与技术

计算机辅助教学软件与多媒体教学软件的设计，是多媒体在课堂教学应用中的关键。在课堂多媒体辅助教学中，教师往往在教学的媒体上选择实物、模型、挂图、录像、录音、幻灯、投影等媒体，但多种媒体临时性拼接往往使教师应接不暇。采用AUTHWARE可以把实物、模型、挂图、录像、录音等媒体利用热区交互组合在一起，通过交互功能方式在课堂中应用，收到较好效果。同一张画面中的信息，可通过动画设计使图像、声音、文字、图表等按照一定顺序出现。

1. 多媒体数学软件制作方法制作新的课件时，可以选择适合教学内容特点的版式，每种版式的版面设置各不相同，可以按自己的需要选用。例如，背景颜色的选择，出现方式的选择，图文框的大小等。如果要创建新的课件，单击“新建”快捷菜单。可以根据需要输入文本、图形、动画等，在自己选择的位置上呆以直接输入，而且任意调节位置及其大小。教师可以让每个数学题目或数学提示单独出现，或者让其逐个出现。也可设置每个数学题目或数学提示出现在画面上的方式②。如果用PowerPoint 制作课件PowerPoint 中还有一项新功能，可以让图表元素呈现动画效果。先在幻灯片视图中，单击“幻灯片放映”菜单中的“自定义动画”，再单击“播放设置”选项。设置幻灯片放映时播放声音或影片时，可先在幻灯片视中，选择要设置选项的影片或声音图标，然后在“幻灯片放映”菜单中的“自定义动画”，再单击“播放设置”。动画幻灯片上的文本、形状、声音、图像和其他对象，这样就可以突出重点、控制信息的流程，并提高课件的趣味性。

2. 多媒体数学课件的设计思路与步骤

我们在制作课件时采用以下具体步骤：⑴设计课堂教学的思路，建立相关要素分析表。课题：教学内容、学习水平、教学目标、教学媒体要点：构成（知识）、事实、概念、原理、观察、推理、其他。（能力）识记、理解、应用、综合。背景、图片、音乐、影片，评价。⑵建立文档，设置模板。⑶按照教学目标制作课件。⑷设计多媒体动画与程序连接。⑸课件调试与格式转换。⑹及时对课件评价与修改。

我们在多媒体应用于数学课堂教学中，感到有以下几个技术问题有待解决。⑴各种软件的配套与硬件的兼容。有一定数量的数学教学软件，但因软件的配套与硬件的兼容问题而无法使用。⑵学生信息的反馈。在多媒体应用时，软件平台虽能做到丰富数学课件的内容，但人机对话功能发挥不够，若学校设置校园联网或每个学生都能自己熟练操作计算机，学生的信息反馈能很好地解决。⑶数学推理、论证的培养。目前计算机技术中，计算机优势在文字、图形等信息的传输与处理，但对数学符号的处理以及数学中常见的推理、论证有相当的难度，

数学教学智能软件我们还未了解到。由于技术原因，教师在数学教学中的作用是不能用多媒体代替的。

如何在数学课堂应用多媒体进行教学，如何设计出高水平的教学课堂教学课件，采用何种适应数学教学的设计软件，是数学教育工作者、CAI专家、计算机程序设计师共同研讨的课题。