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现代多媒体技术在数学教学中的应用
摘要 本文首先分析了多媒体教学在教育中的积极作用，接着分析了多媒体手段与传统教学手段在数学教学中的优缺点，最后提出了实现两种手段融合的几点思考。
关键词 数学；教学；多媒体;应用
一、多媒体技术应用的重大意义
自进入九十年代以来，多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展，其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落，正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点，所以能提供最理想的教学环境，它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括：多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法，最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。
（一）多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥
大家知道，在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程，即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容，可以选择适合自己水平的练习，如果教学软件编得更好，连教学模式也可以选择，比如说，可以用个别化教学模式，也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说，学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能，而不是一切都由教师安排好，学生只能被动接受。按认知学习理论的观点，人的认识不是外界刺激直接给予的，而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的，必须发挥学生的主动性、积极性，才能获得有效的认知，这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件，即能真正体现学生的认知主体作用。
（二）多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持
多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持，都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉（Treicher）作过两个著名的心理实验，一个是关于人类获取信息的来源，就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他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，这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。（1/6）多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多，信息和知识是密切相关的，获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验，是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。（2/6）这就是说，如果既能听到又能看到，再通过讨论、交流用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取，而且非常有利于知识的保持。
（三）超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理。
超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。（3/6）如果所管理的信息不仅是文字，而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息，那就成为一个超媒体系统，换句话说，超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下，也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分，即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。
如果按超文本方式组织一本书，就和传统的文件或印刷的书籍完全不同，这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页，从哪段正文开始阅读，以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序，也不是索引，而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明，人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较，前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。
超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的，超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息，节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据，链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。
利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理，其优越性在于：
(1)可按教学目标的要求，把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中，有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材，只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式，分别出版。显然，这样的教科书，其内容必然是单调、枯燥的，与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。
(2)按教学内容的要求，把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验，把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起，无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。
(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一，但由于学生个体之间差异很大，要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的，而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情，只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。
（四）多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境。
众所周知，在过去的廿年中，强调刺激－反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。（4/6）由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境，换句话说，多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生的认知发展，所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展，建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内日益扩大其影响。
二、多媒体技术应用中的不足与传统手段的长处
（一）教育手段的先进性并不能替代教育思想的先进性。
现代教育技术是以现代教育理论为基础的，现代教育理论要求必须充分发挥学生的学习主体作用，教育技术的运用，要能激发学生的学习兴趣，要努力创造学习者可参与的环境，使传授知识和发展智能与素质培养统一起来。（5/6）但有一些教师认为只要教育手段先进了，教育思想便先进。于是在计算机辅助教学这一现代教育的外衣内，进行着传统教学模式的翻版，教师依然是讲解的中心，学生依然是被动的接受者，灌输、填鸭之风依然我行我素。这种做法很明显是错误的。现代教育理论强调以学生为中心，学习是获取知识的过程，强调知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情景下，借助其他人的帮助，即通过人际间的协作，讨论等活动而实现的过程。多媒体计算机能很好地创设情景，人机间的交互和教师的参与组织，让学生根据现有问题主动联系已有的认知结构，并对这种联系认真思考，使自身认知结构得到发展。因此，教师在教学中必须突破传统思想束缚，围绕学生如何学做文章，在写教案前必须先进行教学设计。
（二）公开课尤其是评优课不一定要用多媒体。
和传统教学模式相比，多媒体辅助教学有着明显的优点：有利于个别教育，可以做到因材施教，提高学生学习的主动性、积极性，有利于发展学生的智能。因此在一些地区，某一些学校便片面追求多媒体辅助教学，甚至形成"无多媒体不成公开课"的局面，一些评优课更是如此。笔者从同事的交流中得知他参加的一次本地区的青年教师讲课比赛几乎绝大多数教师使用了多媒体，没有使用多媒体的几个教师当中，有几个讲课其实讲的不错，但就是因为没有使用多媒体只得三等奖。而有的教师所用的所谓的多媒体课件，只是简单的文字加图片，并且带了本校好几个信技教师做帮手，这样兴师动众，大材小用，造成大量资源浪费。多媒体成了名副其实的花架子。笔者认为教无定法，只要是教师的教学贯彻了先进的教学理念，教学方法有新意，教学效果良好，就应当评奖，而不应当以是否使用了多媒体来定奖的标准。同时对教师要加强信息技术应用培训，要使教师能熟练地使用多媒体进行教学并自觉的应用到平时的教学当中去，而不是当成公开课、评优课的一种点缀。
（三）传统数学教学与多媒体辅助数学教学各有千秋。
传统数学教学经过几代数学教育工作者的继承和发扬，其中有很多好的教法应该发扬光大。笔者认为传统数学教学的好的教学理念和方法有以下一些：（1）重视“双基”教学，强调学生要打好基本功。这一点应该是我们的长处。我们这边在指责传统教学培养的学生“高分低能”，国外却从我国派出的学生参加国际数学“奥赛”连连取得好成绩而对我们的教学加以肯定，这不能说我们的传统教学就一无是处。（2）教学主张要采取启发式教学，反对注入式教学。长期以来，经过几代数学教育工作者的努力，传统数学教学模式注入了许多新的教育理念。比如课堂上创设问题情景，使学生有强烈的解决问题的欲望。再比如解决问题的“变式”教学，主张“一题多变”，“一题多解”等等。这些都是我们应该继续发扬的。（3）课堂上注重知识的反馈环节，注重师生之间的交流。重视复习，主张“温故而知新”。课堂上教师有针对性的提问，一来对学生的学习情况及时加以了解，二来也增进师生之间的交流。当然传统教学存在很多弊端。比如教学手段单一，长期以来，数学教师总是一本教材、一本教案、几样作图工具、一盒粉笔进课堂。还有教学面向全体学生，不利于个性发展。课堂教学容量太小，课堂效率低。而多媒体辅助教学模式的兴起，则正好弥补了传统教学的不足。人机交互是多媒体辅助教学的一个基本特点，其最大优点是突出学生的认知主体地位和学习的主动性，适合个性化学习，适宜培养创造性人才。但人机交互使得计算机成为隔在教师和学生之间的一道障碍。正是因为这一障碍，使得多媒体辅助教学模式劣势凸显，不利于教师在课堂上发挥主导作用，也不利于师生情感的交流。这与新课标理念“教学的本质是交流”是相悖的。相比之下，传统课堂教学教师能主导课堂，师生之间是面对面的情感交流。这恰好是传统课堂教学的优势所在。另外伟统课堂教学相比多媒体辅助教学在教学投入上可以节省人力、物力与财力。由上分析可知，传统课堂教学与多媒体辅助教学各有各长处与不足，它们不是谁取代谁的关系，也不是彼此对立的关系，它们是优势互补的关系。
基于以上的思考，笔者认为多媒体辅助教学模式不能完全取代传统课堂教学模式，这是它们各自的特性所决定的。可以推测，在相当漫长的时间内，传统课堂教学模式和多面体辅助教学模式还会同时存在。多媒体辅助教学模式应该在继承、融合传统课堂教学模式优势的基础上进一步发展，形成一种新型的教学模式，以实现两者之间有机结合。
三、多媒体技术与传统手段教学融合中应注意的问题
（一）充分发挥课堂中教师的主导作用与学生的主体作用，控制课堂节奏，重视学生思考与参与，注重师生的情感交流。
在多媒体辅助教学时，由于大量使用事先已经输入好的内容，很容易造成课堂教学节奏进行得过快，使一些学生的思维跟不上，课堂上容易演变成一种“满堂电灌”，造成师生间情感的缺失，消弱了学生主动建构自己知识的过程，造成了课堂教学中不能充分发挥出教师的主导作用和学生的主体作用。因而，首先要注意控制课堂教学的节奏，重视学生的思考与参与。比如，用计算机展示例题或习题的解答过程时，要注意一步一步地给出答案，而不是一下子显示全部的答案，否则学生上数学课就如同看电影一样，没有充足的思考时间。或者是事先只是在计算机上给出例题，然后老师再在黑板上板书例题的解答，这样一来可以放慢教学的节奏，多给学生一些思考的时间，教师还可以让学生上黑板上演算，让学生先自己写写解答过程，再借助展示台展示一些学生的解答过程，这样也可增添一些课堂气氛。二来也避免了教师上课只知一味的点鼠标，而缺少与学生进行必要的交流。其次，课堂教学中要注意师生间的情感交流的作用，避免“满堂电灌”。从心理学的角度看，学生在学习过程中一般有两个心理过程：一是认知过程，二是情感过程。智能的形成和发展是这两个过程的协调发展的结果，单纯强调某一过程只会事半功倍。情感是数学教学的润滑剂、催化剂，没有人的情感就没有对数学学习的热爱及对数学真理的追求。（6/6）过多的依赖多媒体教学，必然会消弱师生的情感交流。其三，要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。虽然多媒体教学的表达能力十分强大，引入课堂后，弥补了传统教学的不足，但他仍然只是一种辅助教学手段，不能取代教师的作用。所以我们在开发和使用课件时，不仅要重视发挥学生的主体作用，还要重视教师的主体作用。
（二） 加强教师的业务知识学习，尤其是多媒体技术的学习。
加强教师的业务知识学习，尤其是多媒体技术的学习，使在岗的教师人人都懂多媒体，人人都会用多媒体。虽然多媒体辅助教学已经提了有些时候了，但目前的现状并不是所有的教师都会用多媒体。当前的由教育部门组织的多媒体教学的相关培训也名目繁多，但很多是流于形式，教师从中受到的收益并不大，因而也就失去了参与的热情。笔者认为这样的培训应该有实质性的内容，同时也可以对教师提一些具体的要求，使教师能自觉地投入到多媒体辅助教学的学习当中去。为了节省教学资源，各学校应组织一些对多媒体辅助教学有专长的教师多制作一些课件，并组织教师进行观摩，构建课件库，为其他教师上课提供便利。这样，必然会提高教师使用多媒体教学的自觉性。
（三） 采用片段式课件替代整课式课件。
当前的多媒体教学课件无论是市场上销售的课件还是自制的课件，大多数是整课式的。这种课件在不同程度上存在着按固定教学模式组织教学，很容易把师生束缚在一个预设的“圈子”里，使得师生之间无法施展，同时教学中的一些突发事件由于事先没有预料而往往会使课堂变得混乱。为弥补不足，可采用片段式教学课件替代整课式教学课件，留下足够的时间和空间让学生积极参与。比如教学球的体积公式的探讨时，教师可以先利用多媒体展示一个圆锥、一个圆柱、一个半球，这三个几何体的底面积相等，高相等。让学生先说出圆锥、圆柱的体积公式，然后猜测球的体积公式。再用多媒体演示将半球及圆锥放进圆柱中进行验证。这样课堂上既有教师的组织，又有学生的参与，可以达到激发兴趣，体现辅助性的效果。
总而言之，多媒体辅助教学的立足点应是“辅助”，而不是替代，更不是赶时髦，摆花架子。我们应该通过多媒体辅助教学克服传统教学模式的不足，发扬传统教学的长处，比如用多媒体教学增加教学容量，借助图片增强教学的直观效果以及趣味性，同时教师在课堂上又要很好地组织好学生，指导学生进行学习活动，课堂上加强师生交流等等。当然，我们教师也要加强业务学习，努力学好多媒体技术，并且在教学中多实践。我想，教育界必将迎来崭新的明天。
参考文献：
[1].教育部.《面向21世纪教育振兴行动计划》
[2].教育部.《中国教育改革与发展纲要》
[3].冒金彬.《多媒体计算机在农村小学数学课堂教学中的应用研究》.安徽《中学数学教学》2005年第2期
[4].张建华.《多媒体辅助数学教学与传统数学教学的几点思考》.数学教育网.2006年1月
十九世纪初，德国教育学家赫尔巴特指出：“道德普遍地被认为是人类最高目的，因此也是教育的最高目的”。在今天，也有人认为，所有的教育都是道德教育。因为我们有多方面的理由表明，教育从根本上涉及到个体内部价值体系的发展。道德教育在教育系统中有如此重要的地位，乃是由道德在个体发展和社会发展中的作用决定的。
一个社会的道德总是由社会道德(表现为道德规范和价值系统)和个体道德所构成。而个体道德又总是包括既相互联系又互有区别的两个方面，那就是内在品质和外在行为习惯。自律是主体性的表现，是人出于理性自觉而为自己立法并出于意志自由而奉行它。只有当人在道德中构成人的主体性的种种人类本质特征(自觉性、目的性、能动性、选择性、超越性等)得以充分表现和发挥时，道德对于人才是一种自我确证、自我肯定和自我发展的方式，才是人掌握世界的方式，人的主体性在道德领域具体化为道德活动的主体性。缘此，道德活动才是作为主体的人积极对待现实并影响和建构自我人格的重要方式之一。
任何人对于社会道德都具有双重关系：他既是道德的接受者，又是道德的体现者和创造者。每个人在道德生活中不仅可以作既有道德的选择者、理解者、实践者，而且还可以作为先进道德的探索者、创造者，勇敢地突破旧的陈腐的道德传统、道德习俗和道德规范，为新的道德确立开辟道路，用新的道德理想引导人的精神解放和个性自由。
教育意味着价值引导，它以培养“可贵品质”为职责。然而，道德教育实效的低下却是不争的事实，这与当今人类普遍重视道德与道德教育在社会文明进步和人的自由与解放中的重要作用的趋势是很不协调的。就中国的现实而言，社会主义市场经济体制的逐步建立和完善，政治民主化程度的提高，为每个人提供了大量的进行判断、选择和行动的机会；大大地拓宽了人们道德实践的范围和领域，为提高全民族的道德素质创造了体现性的前提，也对学校的道德教育提出了新的要求。
学校道德教育实效低下的原因固然是多方面的，但我们以往的道德教育在很大程度上是一种无视主体性的道德教育是其重要原因。这种无视主体性的道德教育主要表现在：(l)对道德教育价值认识论上的狭隘与功利，把道德片面地视为对人的意志与行为的限制与防范；(2)对道德教育的目标设定的虚空或低俗，因而缺乏应有的感召力；(3)在道德教育方法上把学生单纯地视为道德规范的被动的接收者，片面强调学生对于道德义务、道德责任的认同，而无视义务与权力的对等性，忽视学生的道德生活和需要，忽视引导和提供机会与情景使学生对个体的人格尊严、生命的意义与价值予以体认：在道德教育过程中，往往把“禁止”、“防堵”作为立足点，忽视学生的主体地位和主体性的发展，学生受到来自多方面不应有的限制和束缚，个性差异、独立人格得不到应有的尊重。
而这种无视主体性的道德教育培养出来的人大多数表现为缺乏独立性、主动性和创造性，缺乏自主自律能力，缺乏进取精神，表现出盲目从众和循规蹈矩。个体的、具有主体性的人的道德水准是决定整个民族的道德素质的关键，社会生活和现代教育的发展都呼唤着“主体性道德人格教育”。
所谓道德人格，即作为具体个人人格的道德性规定，是由某个个体特定的道德认识、道德情感、道德意志、道德信念和道德习惯的有机结合。其中，道德认识和情感是基础，道德意志是关键，道德信念是核心，而道德习惯是道德人格的最后完成。构成道德人格的五要素，是道德主体所在社会、所在集团的道德的反映，是道德主体长期进行道德交往所形成的道德特质的凝结。道德人格不是先天的，而是人们进入社会道德生活以后，在不断地处理围绕着他本人而发生的种种道德关系，不断地进行各种各样的道德实践的过程中，被逐渐塑造而成的。
每一个时代都有自己的理想人格。它体现着一个时代的人生追求和价值取向，体现着做人的方向和人格标准。笔者认为，主体性道德人格应该是现时代的理想人格。
主体性道德人格，即独立、理性、自为、自由的道德人格，用描述性话语来说，就是处变不惊、清醒从容、有所执着、敢于担待的道德人格。如果说理想人格是时代精神在个体人格上的凝聚与表征，那么，主体性道德人格则是现时代理想人格更为内在或更为本质的方面。主体性道德人格作为个体生命最为独立、理性、自觉、自为、自由的存在方式，使个体的道德行为植根于明敏的心灵、无畏的勇气、坚强的毅力和热忱的信念成为可能。
主体性道德人格之所以有高扬的必要，是基于这样一个事实：在我们的生活中，特别是道德生活中，自由意志和个人责任，是相互联系的两个方面，
“只有当一个人能够如他所期望的那样从一开始就自由地行动时，我们才能对实际上发生的事情追究责任。也就是说，自由意味着责任，责任必然要以自由为前提。自由意志并不神秘，“自由不在于幻想中摆脱自然规律而独立，而在于认识这些规律，从而能够有计划地使自然规律为一定的目的服务”，道德选择中的“意志自由只是借助于对事物的认识来作出决定的那种能力”。经验表明，随着道德选择的自由度的提高，道德责任感也越强。
主体性道德人格教育力图标识着这样一个方向，即个体人格尊严的确立和对个人自主选择的尊重既是道德教育的目标，也是道德教育得以有效进行的前提。
主体性道德人格教育力图扬弃和超越道德教育中两种貌似对立的倾向：一是从脱离社会生活实际，特别是脱离学生的道德生活实际的高远的道德理想出发，将道德教育变为空洞的说教和粗暴的灌输。二是无视人的价值内涵和精神品性，把道德教育变为琐屑的行为训练和消极防范。它们共同地漠视了发展中的个体作为潜在的或显在的道德活动的主体所应有的人格尊严。实际上，它们由于过分执着于“社会人”的教化，而忽视了(漠视了)“个体人”的道德尊严、人格尊严的确立，因而使得道德教育缺乏内在的动力和深沉的感召力。
主体性道德人格教育，表达的是一种价值理想，和在应然的意义上对道德教育所作的价值追求。主体性道德人格教育对于社会主义民主制度的发展与完善，对社会的安定与和谐，对社会公正的确立与维护具有重要的价值，因为具有自主的理性、自律的道德判断和道德实践的个体是民主的、和谐的、公正的社会建立的基础。非主体性的道德教育，它也许能造就良民、顺民，但它只能成为专制和特权社会的基础。
在世界范围内，不少教育家开始认识到，以往的教育研究停留在应用“释义学”与“经验”的研究手段上，只注重教育事实的描述、解释、预测与检验，而忽略了对教育事实及其社会条件的批判。由此产生的后果是，教育研究忽略了主体的把握，不把教育看成是一种价值的赋予、形成和创造的过程。这样，教育研究长期以来仅仅把教育看成是一种技术性活动，只关心如何才能达到教育目的，而并不对目的本身是否具有合理性进行必要的批判。因此教育研究仅仅发展了“教育术”而没有促进“教育学”的真正发展。任何教育研究，如果脱离了教育所置身其间的社会背景的分析与批判，对教育问题的理解和把握就会是肤浅的、缺乏整体性和方向感的。缺乏合理的价值预设和目标的设定，任何具体的操作规程的探索，轻则遁人盲人摸象的困境，重则将实践导入歧途。
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