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随着国内外教育技术的发展,多媒体辅助教学在各学科的教育领域已被广泛地应用。由于数学学科自身的特点,传统的数学教学方式抽象枯燥。当多媒体走进中学数学教学后,具有很强的真实感,充分创造出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学环境,更好地激发了学生的学习热情,从而优化了中学数学教学。
二、利用多媒体技术优化中学数学教学的研究原则
1.科学性原则
所谓科学性原则,就是指整合要反映多媒体技术与初中数学课程的客观联系,符合教育教学规律。要有正确的教育理论做指导,要考虑到学生的个别差异,要考虑到数学学科的特点和信息技术的特点及其相互联系。使用信息技术的硬软件,必须注意到数学课堂教学的组织形式,需要科学地服务于教材内容。
2.发展性原则
以学生的全面发展为着眼点,这是进行科学教育、人性化教育的最基本的原则,在课题研究中,要充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性,使他们得到可持续发展。
3.整体性原则
所谓整体性原则,是指必须将多媒体技术与数学课程按相互间的内在联系组成一个统一的整体,充分发挥课程整合的整体功能。
4.有效性原则
所谓有效性原则,就是指多媒体技术与数学课程整合既要讲究效率,又要追求效益。效率是速度问题。对教师来讲,要在规定时间内以较少的精力达到当时条件下尽可能大的效果。对学生来讲,利用网络资源,可以使学生多种感官并用,加快了知识的理解和记忆。
三、研究内容
1.巧用多媒体,激情引趣
爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”然而,兴趣不是天生就有的,是通过外界的新颖性、独特性来满足学生探究心理而引起的。巧妙地利用声音、图像、文字、录像、动画创设教学情景,能积极调动学生多种感官参与,激发学生去探求、去发现、去创造的欲望。
2.巧用多媒体,突破重、难点
在中学数学教学中,概念、法则等既是重点又是难点。这些知识具有一定的抽象性,给学生形成认知结构造成困难。多媒体技术有图、文、音、像并茂的特点,能生动、形象地展示实物形象,突出感知的重点,突破感知的难点。
3.巧用多媒体,提高操作能力
利用计算机模拟操作比教师用其他手段演示更形象、逼真,把它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。
四、研究方法
1.问卷调查法
通过对学生和数学教师进行问卷调查的方式,了解教师在多媒体教学手段的应用方面所作的尝试和取得的成效,为下一步的课题研究提供现实依据。
2.行动研究法
通过自己的亲身实践和尝试,探索如何通过多媒体教学手段在初中数学教学中的合理运用,进一步实现课堂教学过程和结构的整体优化。
3.经验总结法
根据各阶段的实践经验,总结出科学、合理的运用多媒体教学手段提高学生学习兴趣、促进学生能力发展的切实有效的措施和方法,希望能提升自己,为广大教师提供指导和借鉴。
五、研究步骤及组内人员分工
准备阶段:2012年12月至2013年2月,教学反思,查找资料,课题形成,申报课题立项,制定研究方案,做好评审书的撰写,做好课题开题工作。
实施阶段:2013年3月至2013年6月,通过教学实践及听课学习的方式获得教学案例并进行比较分析,同时通过与其他数学教师和学生的交流得到可行的意见和建议。
推进阶段:2013年7月至2013年10月,也就是课题研究的阶段性成果小结阶段,根据实践和反馈的具体实情,做好研究资料的阶段性整理和分析,动态地继续推进课题研究进程。
课题研究的总结和结题工作:2013年11月至2013年12月,做好研究资料的整理和分析,认真撰写研究报告,申请课题结题鉴定。并做好成果的推介工作。
沈群英:制定研究方案,全面负责课题研究工作;
徐燕红:观测记录案例,撰写研究论文;
王华:档案整理、典型案例分析,为科研论文准备第一手资料。
六、课题研究的预期成果形式
1.课题研究报告、论文集、优秀教案集。
2.优秀课堂教学整合实验课实录、课件集、课题研究的音像制品。
3.完善学科资源网站。
参考文献:
1.陈至立.抓住机遇,加快发展,在中小学大力普及信息技术教育,2000.10.
【论文关键词】多媒体教学技术;中学化学实验
多媒体教学技术。一般包括摄影、实物投影、摄像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等方面。
一、投影技术对化学实验教学中的应用
化学课的演示实验,其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程,有理性上有一定的认识,从而提出疑问,获得结论。演示实验可提高学生对化学的学习积极性和参与程度,体现实验过程的真实性、科学性,让学生信服,是培养学生观察能力的重要途径,也为引出课题、问题,进行讨论、探索,发现创造条件。因此,演示实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量巡回展示实验结果,然而实验仪器的放在是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至影响教学效果。采用投影技术,可克服上述缺陷,大大提高演示实验的效果。投影技术主要是对实验现象进行放大,克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象,特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,为培养学生的观察能力提供条件,
二、摄像、放像技术在化学实验教学中的应用
演示实验的全过程需要较长的时间,且伴随着一些无关紧要的现象,干扰学生正确观察实验现象,影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的,要让学生的有限的时间内尽可能多地获得信息,给予学生信息要有选择,使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验全过程进行加工,既为学生提供实验全过程,又突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。
演示实验教学中,有些实验具有一定的危害性和危险性,在课堂上无法实施演示,借助于录相教学,既保证学生的安全,又保护环境,又达到良好的教学效果。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。
演示实验是帮助学生学会实验基本技能的最有效途径。对一些操作较复杂的实验,通过录像对学生进行正确、规范的指导,避免了因教师实时演示需较长时间的缺陷。
例如:高中化学实验氯气的制取的教学,可采用录像技术进行演示,同时对操作注意点进行局部放大,加于旁白介绍,使学生不仅能理解“为什么这样操作”,更能体验正确的操作,而且避免了氯气的毒性。对学生最终撑握氯气的性质和正确的实验操作提供保证。
利用录像技术中的功能效应,促使演示实验真实性,如:高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生缓慢地看到快速成反应的变化,还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效益。
摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程,使抽象的教学内容直观化,便于学生对这类知识的理解和掌握,对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验,定性的实验,要求较多的操作技术,或装置复杂的实验也可以借助教学录相来完成保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。
三、多媒体网络技术在化学实验教学中的应用
化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求,一旦学生操作失误,不仅会引起实验失败,也可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣,采用多媒体网络技术,应用典型的软件资料,对操作易出错的后果进行模拟。这样,让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。
多媒体技术在化学实验中,起到实验设计教学,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力,相互协作能力和创造能力,在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游,发挥自各自的才能,去探索化学世界的实验。
在计算机多媒体技术上,我们可以通过声音、画面、文字、于一体能展示微观世界,微缩的客观世界,模拟化学反应,打破了学生认识中的时空限制,用各种感官来感知信息有利于学生的主动参与,激发学习兴趣,更符合现代学生的思维学习习惯,在通过交互功能和模拟技术,对一些危险性、危害性的实验,放心的让学生大胆操作,为学生的探索和创造提供条件。
关键词:多媒体技术;优化;数学教学
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2017)02-257-01
数学是科学性很强的学科,知识间有严密的逻辑关系。在现代的教学当中,抓好数学教学可以很好地培养学生的思维能力,激发学生的学习兴趣。而中小学数学的教学肩负着这个重任。多媒体技术作为现代教育技术的重要组成部分,它是以现代教育思想为指导,以现代媒体为手段,实现教学过程,教学效果最优化的一种教育技术。就中小学数学教学而言,多媒体技术的作用从本质来讲在于优化教与学,因此,在教学过程中,我们既要合理应用多媒体技术,又要依据教学目的要求,更要以学生为本。
一、促进学生的知觉学习
现代心理学认为,对人的学习起重大作用的是五大系统,既基本定向系统、听觉系统、触觉系统、嗅觉系统和视觉系统,它们分别从体内外环境中获取不同的信息,产生不同的知觉。中小学学生的学习从感知开始,多媒体技术图文声色并茂,为学生的学习创造了更好的感知环境,为教学信息的传播提供了更多的感官通道,从而有效地促进了学生的知觉学习。
1、数形结合,化抽象为具体
多媒体技术在教学中不但能展示图象,将学生带进来生动丰富的知识世界,而且可以将抽象的东西通过媒体手段来演示,形象地表现出来,大大减轻了学生的认知难度。
2、变静为动,化难为易
数学的特点是高度的抽象性和概括性,而中小学生的心理特点是容易接受具体、生动形象的事物。在传统教学中对于难点、重点的教学过程过于单调乏味,使学生难于理解,而多媒体教学能直观、生动、形象、准确地展示知识的形成过程,有效地突破难点,引导学生由具体形象上升为抽象逻辑的思维。
如:在讲解“中心对称”这一重点概念时,若用传统教学方法,拿一些教具比划演示,教师总是难讲清、讲透,学生也难以理解,掌握,利用多媒体技术,让两个图形各自绕着某一点旋转180度,运动流程保留在屏幕上,并在旋转时配以适当的音响,鲜艳分明的色彩,促进学生注意力高度集中,同时也使学生的想象力,思维能力得以丰富和加强。当演示完后再做点拨性的叙述,学生就很容易建立起“中心对称”的概念了。
3、强化与反馈
多媒体技术具有交互性和非线性特点,对强化教学效果与促进反馈有着无可比拟的作用。如学生有困难,教学中需要突出的地方,都可以反复一次或多次起到强化的效果。再有通过师生、人机的交互,实现了教学的反馈,同时也激发了学生学习的兴趣与动机。
二、启发操作
操作活动能促进学生把外界的运动与内涵的思维活动紧紧地联系起来。按照中小学生认识的基本规律如实感知形象――形成表象――逐步抽象的特点,加强以启发学生操作的直观教学,是促进学生加深对事物的感性认识,使它们从形象思S逐步向抽象思维过度的一条途径。多媒体能利用自身的优势使学生充分感知形象,在头脑中形成表象,再与学生的动手操作相结合,这样有助于学生理解概念。
例如,把棱长为2分米的正方体切成相等的长方体时,可以利用多媒体先进行直观演示,使学生知道表面多了几个面。但要求出每个长方体的表面积是多少时,就应该让学生动手操作。通过这样直观演示与学生动手操作相结合的教学方法使学生的多种感官都参与了学习,调动了学生的学习积极性,发挥了每个学生的主观能动性,培养了学生的动手能力。
三、促进升华
教学过程是一个传授知识的过程,同时也是教师引导学生把知识转化为能力,实现知识结构内化的认知过程。应用多媒体技术教学可以更好地呈现新老知识间的联系,展示知识形成的过程,有利于学生巩固旧知识,领会理解新知,更好地促进了学生的知识结构的升华。
如在圆锥的教学中,先让学生回忆圆柱的有关知识,然后在屏幕上演示圆柱的直观图,接着把圆柱的上底面逐渐缩小成一点,就成了一个新的几何体――圆锥。这样,引导学生从原有的“圆柱”这一知识结构出发,充分发挥了多媒体技术直观、形象、动态的教学功能。使学生清楚地看到圆锥的形成过程,让新知在已有的认知结构中生根,同时也进一步升华了旧知。实现了教学资源的优化。
四、优化训练
采用多媒体技术,可把被感知的对象形象、直观地呈现出来。通过形、声、色等刺激学生的多种感官,让学生带着新颖和好奇的心情积极地投入到学习中去,再紧靠教材知识结构设计有层次的习题,优化训练。
1、虚拟现实,强化训练
课堂教学实践经常会遇到“只能意会,不能言传”或“说不清楚”的情景,采用多媒体技术,可以虚拟现实,使学生获得直观的感知形象,进一步优化训练。
如:一列火车长200米,以15米/秒的速度通过长1.6千米的隧道,求这列火车通过隧道的时间。
对于这道题目,有些学生能以想象出火车出隧道的实际过程,因此很难弄懂火车通过隧道的时间。通过多媒体,在屏幕上展示火车进出隧道的进程,学生看后,很快就会突破“火车从进隧道到离开隧道时,实际其行使过程等于隧道长加上火车长”这一难点,问题就会迎刃而解。
2、快速反馈,及时纠正
一、创设生动活泼的学习情境
“兴趣是最好的老师”, 爱因斯坦的这句话,在教学实践中永远流行。但实际教学中,教师在传授知识的同时,往往忽视了兴趣的培养,运用多媒体技术,通过生动、直观、有启迪性的演示,创设生动活泼的学习情境,学生通过感悟,体验,内化为内心深处的需要倾向,会逐渐激发出学习兴趣,会从情境中发现问题,进而针对性地开展讨论,提出解决问题的思路。经过这样良性循环,学生主动参与探究活动的能力会大大加强。在化学教学中,主要从科学史实、化学家的贡献、小故事、图片以及剪辑影片、动画等方面出发,根据教学目标、教学内容,适时播放,丰富了表达方式,同时让教师从大量的重复劳动或危险操作中解脱出来,有更多的时间研究学生的心理,真正做到带着学生走向知识,避免带着知识走向学生的倾向,挫伤学生学习的积极性。
例如,在第一节化学课上,通过播放四大发明图片及其解说、工业炼铁的影片片段、各种性能优异的建筑材料并配以简单说明、五彩缤纷的焰火,这样大容量的信息传递,对学生化学的学习已经具有潜在的吸引力。再如,讲到稀释浓硫酸的操作时,播放了错误操作所引起后果的动画,加深了学生对该实验正确操作的认识。化学课还有许多微观知识,都可以通过多媒体,加深对知识的理解,这在以前依靠“一支粉笔,一张嘴”是不可能实现的。因此,多媒体教学在创设生动活泼的学习情境方面,有着得天独厚的优势。
二、拓展教学内容,贴近学生生活
现实生活中,许多中学生成为“歌迷”、“影迷”等,除了它们存在一些不成熟认识的因素外,另一因素是他们能走进学生的生活,产生共鸣。初中化学由于学科特点,章节间知识相对独立性较强,并且与学生密切相关的生活知识又较少(与衣、食、住、行相关的知识多为有机化合物知识,而初中化学有机化合物知识较少),这样随着学生学习的不断深入,学生学习的热情会慢慢衰减,最后感到索然无味。教学中运用多媒体技术展示适量的与衣食住行相关的化学物质、化学现象、化学变化,真正让学生感受到“化学就在我们身边”这一句话的含金量。
在日常生活中,我注意收集报纸、刊物上与化学相关的新闻报道或资料,剪辑下来,在相关章节及时利用实物投影仪展示给学生,让学生感受到“STS"(科学—技术—社会)教育思想。例如,讲到”生铁和钢“时,播放1996年我国为纪念钢产量突破一亿吨而发行的邮票;讲到空气时,播放一艘锈迹斑斑的轮船(延伸出问题:如何防止生锈?),城市霓虹灯夜景等,既让学生开阔了眼界,又巩固了学习内容,同时让学生感悟到:”知识就是力量“,正是科学技术的进步,改善了我们生活的环境。
三、促进学生的情感发展
初三学生已经具备了比较稳定的心理特征,通过介绍我国古代在化学工艺的贡献,培养学生爱国主义精神;通过能源、材料、健康、环境等方面知识的介绍,让学生了解化学工业在社会发展的重要作用,逐渐培养学生的社会责任感;通过化学现象和化学本质的辩证认识,树立物质由量变到质变的辩证唯物主义观点;通过化学家化学探究活动的严谨与艰辛,探究过程中的合作精神,培养学生实事求是的科学态度。当然,要真正促进学生情感的发展,在教学中不断丰富教学经验的同时,还要注重教学新思想的学习,树立正确的学生观,学生在学习中才能形成良好的个性品质。
目前以计算机为中心的多媒体技术具有处理文字、图像、图形、音频和视频等多种媒体信息的功能,其良好的交互优势和视听优势,能将许多不能或不易做的实验通过计算机模拟得以完成;通过五彩的画面、优美动听的音乐以及新奇的情景,不仅可以使学生产生动态的视觉效应,更会激起他们的兴奋,集中他们的注意力,从而达到令人满意的效果。
在化学教学中恰如其分地结合多媒体,这种整合既增强了学生的学习兴趣,又利于教师讲清所授知识,从而提高了课堂教学效率,转变学生学习方式,促进各学科之间的相互渗透,把传统意义上的“学习”化学改变为“研究”,为培养学生的创新能力开辟广阔的天地。所以尽早地把信息资源转变成师生学习和前进的动力。这既是一位优秀教师的本职工作,又是对学生和家长负责的表现,更是教师与时俱进的时代要求。结合实际讲下多媒体技术在化学教学中的应用:
一、借助多媒体技术来增强实验的可见度,控制教学的进程
化学教学中有很多的演示实验,因反应各因素影响(速度、时间等),使得反应过程过慢或者可见度小,实验可信度小,学生难以理解,难以达到预期的教学目的。而有些实验产生的实验现象不只是后面的学生无法看到,就是前面的学生也无法看到。这时可以借助多媒体使许多演示效果差、可见度小的实验通过多媒体视频“放大”方法得以实现,帮助学生摆脱这些认识障碍。
如电解水中正负两极产生的气体远看像是在玻璃管中产生了浑浊,每次实验中都要让学生按顺序到讲桌上来看,浪费了时间,且走马观花又看不清楚,但如果通过计算机把这个过程制成动画教学课件,用动画显示产生的气体,用遮罩功能显示液面的下降,并将其放大,那么全班的同学都可清晰地看到两极产生的气体,并可方便地比较两极产生的气体的多少。如演示钠与水反应的实验,过去在大烧杯中进行,现在利用投影仪,改在方型的投影试管中进行,向盛有滴加酚酞的水中,加入金属钠,学生可以在投影屏幕上清晰的观察到“浮、熔、游、响、红”等现象,实验效果明显提高。
二、借助多媒体技术使抽象的问题直观化,变微观为宏观
概念教学历来是教学中的重点和难点。学生在课堂学习过程中往往重视概念的记忆而轻视概念的正确理解。因此要求教师必须正确地把握教具、学具以及现代教育手段的运用,在实验中做到声音、图像、投影、模拟实验与演示实验的有机结合,变抽象为形象,使学生能通过观察、分组讨论把问题引向深入,从而加深理解,形成概念,探索规律,纠正错误,完善认识,优化认知结构。例如演示电解过程时,现象虽较明显,但实验现象解释起来却是很抽象的,学生想象困难。但如果利用计算机将实验装置画出,利用动画效果,将电解时溶液中离子的迁移运动及两电极上发生的反应演示出来,即将整个实验过程通过模拟方法予以完成,学生理解透彻、掌握准确、印象深刻、记忆牢固。
微观知识人们看不见、摸不着,即使教科书也配以适当的图片,但”微观”还是无法走进学生的脑子。如果把微观过程(如化学应中分子的断裂,原子的重新组合等)制成动画,以多媒体再现出来,不但可激发学生学习兴趣,而且可化抽象为具体,化微观为宏观,化难为易,使学生易于理解和掌握,从而提高学习效率。
三、借助多媒体技术代替课堂上不能做实验或不宜做实验
实验是化学这门学科的基础,其重要意义勿庸置疑。然而,传统的课堂实验教学存在一些无法解决的教学困难,如:现象不明显的演示实验、化学反应时间太长的实验、化学反应现象瞬间即逝的实验、毒性较大的实验、工业生产流程等,教师可以采用多媒体技术制作相关课件演示,既可看清实验的过程和现象,又能防止产生污染,并且用多媒体画面中的模拟事实或其他的来吸引学生,刺激学生的多个感官,反而会激发他们的学习兴趣,收到满意的效果。
如硫和磷的燃烧,会产生有毒的SO2和P2O5而污染环境,损害学生的健康,用多媒体制作的形状动画火焰,并可放大或夸大火焰的颜色,从而突出它们的燃烧现象,且防止污染的产生。
四、借助多媒体技术模拟错误实验操作,减少实验事故
化学是一门建立在实验基础上的学科,不做实验,不足以体现化学学科的特点,仅凭空讲,学生们觉得内容抽象,枯燥乏味,难以理解,教学效果很差。传统的分组实验,学生以教师的方法照做一遍,这样无形中扼杀了学生的创造力,而且一旦学生操作失误,不仅会引起实验失败,也可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣。采用多媒体网络技术,应用典型的软件资料,对操作易错误的后果进行模拟。这样让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。
五、借助多媒体技术加大教学容量,提高复习效率