建設(shè)數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)的人文環(huán)境

潘巧明

隨著現(xiàn)代化教學(xué)手段的發(fā)展和普及，多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)學(xué)課堂中得到廣泛的運(yùn)用，優(yōu)化了教學(xué)過程，極大地促進(jìn)了數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)水平的提高。然而，過分依賴現(xiàn)代教育技術(shù)也給教學(xué)帶來了新的隱患，比如：教學(xué)過程重理性知識的傳播，輕情感經(jīng)驗(yàn)的積累;重理智控制，輕情感溝通;重教師主導(dǎo)，輕學(xué)生主體;重科學(xué)程序，輕靈活變通。這種過分強(qiáng)調(diào)多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用，崇尚工具理性，追求規(guī)范化、單一化的教學(xué)模式，勢必導(dǎo)致忽視學(xué)生人文素質(zhì)的培養(yǎng)。這樣教學(xué)的后果必將使學(xué)生成為缺乏情感、缺乏意志、沒有創(chuàng)新能力的“現(xiàn)代機(jī)器人”?；趯σ陨戏治龅膿?dān)憂，筆者試從科學(xué)教育與人文教育相結(jié)合的角度，探討數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)的兩重性，提出課堂教學(xué)進(jìn)行人文環(huán)境建設(shè)的思想。

一、確立數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)的教育主體觀。

對教學(xué)環(huán)境中各要素關(guān)系和地位問題的不同認(rèn)識，必然產(chǎn)生不同的教學(xué)方法和組織形式。現(xiàn)代教育技術(shù)進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，引起了教育主體觀念的變化。從傳統(tǒng)的教師中心論到素質(zhì)教育的學(xué)生主體論，都沒有擺脫笛卡爾對主體“自我”單數(shù)限定的影響。自從多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入課堂輔助教學(xué)，特別是一些智能化數(shù)學(xué)輔助教學(xué)軟件的出現(xiàn)（如張景中院士等人開發(fā)的《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室——立體幾何》），一些學(xué)者提出了“數(shù)學(xué)三元論”，即教師、學(xué)生、計(jì)算機(jī)同時為教育主體的觀點(diǎn)。這種觀點(diǎn)把輔助教學(xué)工具提升到教育主體中一元的地位，認(rèn)為計(jì)算機(jī)既可以充當(dāng)教師角色，對學(xué)生施教;也可以充當(dāng)學(xué)生角色，不斷學(xué)習(xí)完善自己。這是一種危險(xiǎn)傾向。持這種觀點(diǎn)的人把教育的對象物化，認(rèn)為人同輔助教學(xué)工具的地位是平等的，都能充當(dāng)教育者，甚至都需要接受教育，將教育的科學(xué)性提升到極端，蔑視教育的人文性，把學(xué)校當(dāng)成教育工廠，其結(jié)果必然是生產(chǎn)出千人一面的“人才”。

筆者認(rèn)為，教育的主體不應(yīng)超越人這個對象，教師和學(xué)生同時為教育主體。學(xué)生在數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)中享有思考的自由，可以進(jìn)行獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)活動;教師要根據(jù)教學(xué)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)出有啟發(fā)性的教學(xué)情境。計(jì)算機(jī)只是一種輔助教學(xué)工具，再智能化也無法代替教師作為人特有的教育功能，那種科學(xué)萬能，無視人的存在的觀點(diǎn)，在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中是有害的。教育活動就是教師、學(xué)生兩類主體共同占有，利用客體（教育資源、教育技術(shù)）的操作過程，教育科學(xué)性與人文性并重是我們討論教育主體觀的基礎(chǔ)。

二、從數(shù)學(xué)教學(xué)目的談?wù)n堂教學(xué)的人文環(huán)境建設(shè)。

利用多媒體輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的目的不僅在于有效繼承現(xiàn)有數(shù)學(xué)知識，更在于發(fā)展和創(chuàng)新，在于培養(yǎng)學(xué)生在工作和生活中學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)知識;在于學(xué)生對數(shù)學(xué)關(guān)系的理解，對數(shù)學(xué)魅力的欣賞，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)造力、直覺和靈活性;在于使學(xué)生具有形成獨(dú)立學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、以系統(tǒng)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的個人品質(zhì);在于使學(xué)生在數(shù)學(xué)能力上樹立自信心，深入探索數(shù)學(xué)王國的奧秘。多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)確實(shí)給數(shù)學(xué)課堂教學(xué)帶來很大幫助，但如果只重視它的工具性，過分強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)的科學(xué)化、技術(shù)化，而忽視教學(xué)的藝術(shù)化、人格化，就會助長功利主義的傾向，使人與人之間的精神距離越來越遠(yuǎn)。多媒體輔助教學(xué)是一把“雙刃劍”：恰當(dāng)?shù)厥褂盟墙逃齽?chuàng)新、教育現(xiàn)代化的有利工具;過分地強(qiáng)調(diào)它的威力，無限制地濫加應(yīng)用，而忽視課堂教學(xué)人文環(huán)境建設(shè)，勢必給數(shù)學(xué)教學(xué)帶來災(zāi)難性后果。

從實(shí)踐層面上看，現(xiàn)在多媒體輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)教師傳授為主導(dǎo)，以追求效率為主要目標(biāo)，充分利用了計(jì)算機(jī)的快速出題、快速解答、快速評價反饋等功能。更有甚者，教師代替學(xué)生解答，把本來應(yīng)該讓學(xué)生自己親自動手的練習(xí)內(nèi)容制成軟件，用于演示播放。這些做法在提高效率的同時，也剝奪了學(xué)生充分思考的時間，減少了學(xué)生自主參與活動的機(jī)會，壓抑了學(xué)生解題靈感。在這樣的多媒體教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生確實(shí)體驗(yàn)到科學(xué)技術(shù)的無窮魅力，卻喪失了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心，感到自我的渺小。這是多媒體輔助教學(xué)普遍存在的現(xiàn)象，是先進(jìn)科學(xué)技術(shù)帶來的弊端。針對這個問題，我們要充分注意教學(xué)過程中的人文環(huán)境建設(shè)，使課堂教學(xué)努力轉(zhuǎn)到以學(xué)生活動為主導(dǎo)，注重發(fā)展學(xué)生個性的教學(xué)目標(biāo)上，使科學(xué)教育與人文教育有機(jī)融合。在運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)時，留出充分的時間和空間，讓學(xué)生用生命去體驗(yàn)數(shù)學(xué)，在直覺與靈感之間理解問題，繼而豁然開朗，使認(rèn)知目標(biāo)與情感目標(biāo)并重，在多媒體輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)完整的人的教育。

三、在教學(xué)過程中建設(shè)人文環(huán)境。

受傳統(tǒng)的教學(xué)理論影響，數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)在教學(xué)方式上重視訓(xùn)練，忽視陶冶，使課堂教學(xué)變得機(jī)械、沉悶和程式化，缺乏生氣與樂趣，缺乏對智慧的挑戰(zhàn)和好奇心的刺激，使師生的生命力在課堂中得不到充分的發(fā)揮。教學(xué)過程過于規(guī)范化，限制了教學(xué)活動的自由性。學(xué)生對知識的理解是多層次、多角度的，而數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)是基于教師對學(xué)生思維作出某種假設(shè)的基礎(chǔ)上的，由于現(xiàn)實(shí)存在著許多無法預(yù)料的問題，使數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)難以順利進(jìn)行。如果強(qiáng)制學(xué)生按照教師思維進(jìn)行學(xué)習(xí)，僅用一種邏輯的直線推理方式進(jìn)行思考，約束學(xué)生的發(fā)散思維，學(xué)生將失去學(xué)習(xí)的興趣，無法進(jìn)行主動學(xué)習(xí)。所以我們必須認(rèn)真思考教學(xué)的開放性、人文性，讓學(xué)生充分自由地進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，以達(dá)到對數(shù)學(xué)知識的意義建構(gòu)這一最終目標(biāo)。

國外曾有人試辦過完全采用現(xiàn)代化教學(xué)手段和電腦程序控制自動化教學(xué)的學(xué)校。學(xué)校不聘用教師，采用由電腦控制的程序教學(xué)。在某些方面確有成效，它的信息量大，判斷推理迅速準(zhǔn)確，在知識傳授方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過教師，但這種嘗試失敗了。試驗(yàn)者發(fā)現(xiàn)，教師的地位是無法代替的。教學(xué)機(jī)器無論怎么先進(jìn)，都僅僅具有反饋應(yīng)答的功能，它沒有生命，無法顧及學(xué)生的興趣和情感。學(xué)生跟機(jī)器交流和對話，不論設(shè)計(jì)得怎么精巧，總是不完全、不充分的，學(xué)生的興趣總是不長久——因?yàn)槿耸切枰楦薪涣鞯?，灌滿一個知識容器可以只靠電腦，而點(diǎn)燃學(xué)生心靈的火炬卻需要教師的情與愛。所以在教學(xué)方式上，人文環(huán)境建設(shè)是不可忽視的問題，它需要教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流與溝通，從而形成學(xué)生完善的個性。機(jī)械地一遍一遍地重復(fù)訓(xùn)練，顯然不是多媒體輔助教學(xué)的最好方法，更何況計(jì)算機(jī)工作時，硬件與軟件的不協(xié)調(diào)事件時有發(fā)生，使得課堂教學(xué)危機(jī)重重，影響到師生的教學(xué)情緒，這也是多媒體輔助課堂教學(xué)經(jīng)常遇到的問題。最近興起的國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)學(xué)校，若不重視人文環(huán)境的建設(shè)，只是偏重認(rèn)知，而忽視非認(rèn)知因素，必將培養(yǎng)出“畸形”的人才來。

四、從教學(xué)內(nèi)容中挖掘出人文因素。

數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容不僅是一個數(shù)學(xué)知識的邏輯體系，更重要的是通過知識反映出它所包含的數(shù)學(xué)思想方法，反映出它的文化價值。當(dāng)前數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)在選擇教學(xué)內(nèi)容時，往往只是指向知識、技能、技巧的掌握，而不是指向有利于學(xué)生個性發(fā)展的內(nèi)容;在呈現(xiàn)內(nèi)容形式上，過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性，忽視藝術(shù)、審美教育。比如與現(xiàn)在市場上許多計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)軟件一樣，追求大而全的邏輯知識體系，注意了數(shù)學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性，卻忽視了多媒體計(jì)算機(jī)本身的特點(diǎn)，結(jié)果把課件做成了數(shù)學(xué)課本的電子版。在教學(xué)中，如果只是把計(jì)算機(jī)當(dāng)做一種教學(xué)機(jī)器，不進(jìn)行人文環(huán)境的開發(fā)，學(xué)生雖然掌握了一定的知識和技能，但對數(shù)學(xué)知識缺乏應(yīng)有的體驗(yàn)與理解，沒有形成應(yīng)有的價值觀與態(tài)度，同樣無法塑造學(xué)生健全的人格。所以，我們應(yīng)積極挖掘教學(xué)內(nèi)容的人文因素，結(jié)合多媒體計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，開展藝術(shù)、審美教育。比如滲透“極限思想”的球的表面積教學(xué)。傳統(tǒng)的講法是先考慮半球的表面積，在黑板上將半大圓弧2n等分，并由此作出n-1個內(nèi)接圓臺和一個內(nèi)接圓錐，并求它們的側(cè)面積之和。若讓分點(diǎn)無限增加，此時的內(nèi)接圓臺和內(nèi)接圓錐的側(cè)面積和就是半球的表面積。這實(shí)質(zhì)是極限的思想。由于長期以來學(xué)生習(xí)慣以“常量”為思維對象，所以在理解極限時，思維常常擱淺在對“無限”的理解上，很難體會從量變到質(zhì)變的真諦。改用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，則可以將這一“分點(diǎn)無限增加”的細(xì)分過程，利用動態(tài)圖形鮮明、生動、形象地展示在屏幕上。學(xué)生可以清晰地看到：隨著分點(diǎn)的不斷增加，半球內(nèi)接圓臺與圓錐側(cè)面積的和就越來越接近半球面積的事實(shí)，使學(xué)生在具體情境中體會到這種無限的過程。這種“從有限中認(rèn)識無限，從近似中認(rèn)識精確，從量變中認(rèn)識質(zhì)變”的思想，是對極限思想的樸素的直觀的，然而又是辯證的理解與運(yùn)用。在此例教學(xué)中，利用計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)數(shù)學(xué)對象的動態(tài)變換過程時，奇妙的圖形變換，可以使學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)奇異之美;各種圖形的有機(jī)結(jié)合、逐步發(fā)展，展示了數(shù)學(xué)的和諧之美;通過圖形的旋轉(zhuǎn)、翻折，表現(xiàn)出數(shù)學(xué)的對稱美。通過對不同的圖形與元素的著色，展現(xiàn)出一幅幅五彩繽紛的美麗畫卷，可以使數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中那富有詩情畫意的美的因素得到充分的展示。這些都是我們在數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)中進(jìn)行人文教育的好題材。此外，我們還要注重那些能引起學(xué)生興趣、激發(fā)學(xué)生靈感的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生開展討論，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬體驗(yàn)，最終進(jìn)行主動判斷，形成正確的價值觀和學(xué)習(xí)態(tài)度。

總之，數(shù)學(xué)多媒體輔助課堂教學(xué)應(yīng)充分重視人文環(huán)境的建設(shè)，克服工具理性傾向，也要注意數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，重視學(xué)生抽象思維的訓(xùn)練。防止在利用多媒體技術(shù)處理數(shù)學(xué)對象時，盲目地把抽象的內(nèi)容形象化，一味追求形象、直觀、具體、生動的效果，忽視了學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，使學(xué)生對學(xué)習(xí)情境的依賴心理增強(qiáng)，結(jié)果養(yǎng)成了學(xué)生抽象思維的惰性。雖然暫時提高了課堂教學(xué)效率，但最終會降低學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的潛力。所以我們要遵循學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，按“最近發(fā)展區(qū)”的教學(xué)原理，在處理教學(xué)內(nèi)容時，注重學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)。使科學(xué)教育與人文教育并進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)人的和諧發(fā)展。