一、数学教育不应是与世隔绝的“世外桃源”
世纪之交,计算机发展的汹涌浪潮正迅速而深刻的改变着世界,人们把我们所处的时代称为电脑时代。工程师谈论着用CAD设计图纸,办公室人员被要求用计算机处理公文与报表,会计正在抓紧普及“电算”,连记者、作家、音乐家、画家都开始感到计算机对自己的工作有帮助,计算机正成为现代社会大多数人应该掌握的一项基本技能。此外,计算机还迅速渗入我们的生活,如E梞ail开始成为人们便捷的通讯手段,甚至去医院看病都需知道CT是怎么回事。然而一个奇怪的现象是,当前绝大多数数学教师对计算机的要求并不迫切,数学教育似乎是信息时代与世隔绝的“世外桃源”。尽管专家对计算机辅助教学报以很大的期望,但至今计算机在数学教改中远没有发挥应有的作用。
现在问:以计算机为代表的现代信息技术能否引入数学教学?根据七年来我们的初步探索,我们感到:面对传统教学的种种困扰,计算机或许是能帮助我们摆脱困境的有效手段。信息技术深藏的潜力将为数学教改注入强劲的活力。数学教育不应是与信息时代隔绝的世外桃源了!以下结合我们的实践谈一些粗浅的意见。
二、计算机与数学课程的改革
谈到我国当前中学的数学教材,有些专家用以下六个字评价:“最老、最少、最难”。世界上,中学数学不讲微积分、矩阵等内容的国家不多,中国是一个。教材改革何等艰难,改来改去,五六十年没有本质的变化,有的专家调侃地说:一些改革的想法快成为世纪之想了!为什么?其中一个原因是害怕学生负担太重,连现有的内容还讲不完呢,怎么还能增加新内容!
其实,课时紧张从一个方面暴露出传统教学的效率之低。如果原来用三节课才能学会的,现在用一节课就能学会,原来难学的内容想办法能变得容易学了,这就能大大减少教材改革的困难。我们的实践表明,借助于计算机这个美好的设想能够成为现实。例如“弧度制”、“周期函数与周期函数的周期”、“数列的极限”、“正方体的截面”、“参数方程”、“极坐标”等等,这些传统教学的难点现在借助与计算机变得十分易于理解。
这里突出讲讲可变动图形的魅力,它在帮助学生理解数学概念,数学语言,命题的因果关系方面都是传统教学无法比拟的。(以几何画板为例将圆周角、任意四边形、三线合一、椭圆的参数方程)
三、计算机与学生的学习参与
任何教室的布置几乎是一样的,前面是讲台、黑板,下面是学生的坐位。大多数课堂教学的模式是“教师讲、学生听”,教师处于主动地位,学生被动接收知识。在课堂上教师是最活跃的,一节课他讲的话超过全体学生讲话的总和。教师决定学习的内容、控制讲课的节奏、可以在教室里自由活动。学生则不然,他们讲话发言需先举手经过批准,不能交头接耳,更不能随便下坐位。在传统教学中,教师与学生的态度是很不相同的。教师上课前需要认真备课,课堂上一般不会走神,而且想方设法让学生把问题想清楚。学生上课前一般不备课,课堂上可以走神,对学会教师讲的问题可以认真想,也可以不去想,反正最后老师要给出答案的。
于是出现了这样一种情况:数学家在“做”数学,数学教师在“讲”数学,而学生在“听”数学。然而数学光靠听,没有自己的积极思维活动,怎么能掌握呢?子曰:“学而不思则罔”,何况数学是充满思维活动的一门科学呢!怎么启发学生积极参与数学学习一直是数学教改关注的问题。
计算机引入数学教学为学生的积极参与创设了一个理想的环境。我们的实践表明计算机可以为教学创设富有启发性的教学情景,可以利用它创造一个有交互环境的“微世界”,极大限度地调动学生的学习积极性,学生的学习方式有了很大的变化。过去数学课在教室上,现在可以在计算机房上,学生能够每人或两三人一组面对计算机学习。他们面对计算机屏幕通过键盘和鼠标控制学习的节奏,选择学习的内容,还能自由的探试自己发现规律,验证自己的猜想。他们可以自由讨论、随时向老师和同学提出问题。计算机能及时向每一个学生作出反馈这一点是传统教学做不到的,利用这一点能够实现所有同学的积极参与。在这种情况下,教师不是无事可做,而是深入学生当中,在他们的身边了解他们的学习过程,及时提供启发和指导。实践表明,好的教学软件和数学教学平台比死的课本不知要强多少倍,学生可以利用它把过去的“听”数学变为自己学数学、“做”数学。
四、计算机与数学课的“因才施教”
我国大教育家孔子早就说过:有教无类,因才施教。然而至今这依然是难以实现的美好理想。许多学校都把提高教学质量放在改变“生源”上。实际上,从全社会看生源是改变不了的,学生的水平不整齐是绝对的,有成绩好些的,必然有成绩差些的。对数学课,学生程度不整齐是很难办的,你要照顾差的,就只能让好的等一等,反之只有牺牲大多数培养尖子。许多学生的数学学习是一步跟不上就步步根不上,有的在小学掉队,有的在初中,有的说不上在什么环节掉下队来再也没跟上来,所以数学课有时很难补。因为传统教学的模式决定了教学必需照顾整体,而教学的“一刀切”就满足不了每一个学习者的要求。要因才施教必需要有教学的个别化,数学教学除了集中还需要有分散,需要有针对个体或小组的学习环境。 |