公式分解型課件的制作思路與實(shí)現(xiàn)方法研究

摘 要：本文通過(guò)比較傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體教學(xué)方式對(duì)公式處理方式的異同，闡述了公式分解型課件的定義、制作公式分解型課件的必要性。論述了公式分解型課件的總體制作思路，詳論公式分解型課件的具體實(shí)現(xiàn)方法。討論了一般公式分解型課件的制作與使用注意事項(xiàng)；展望了公式分解型課件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和相應(yīng)的技術(shù)支持系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：多媒體 分步顯示 課件

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2012）09（a）-0153-02

1 公式分解型課件的定義

在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)公式的一般處理方法是[1]：邊板書、邊講解。因?yàn)槭苋斯ぐ鍟俣鹊南拗?，傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程的公式是自然分步顯示的，這正好成為學(xué)生觀察、記錄、理解和記憶公式提供了一個(gè)絕佳的機(jī)會(huì)。教師的板書速度、講解速度和學(xué)生的理解速度三者是匹配的。

在多媒體教學(xué)中，不再有教師板書速度的限制，現(xiàn)有多媒體課件對(duì)公式的處理方式是整體顯示的。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，這反而增加了學(xué)生理解公式的難度。合理的解決方法是雙管齊下：一方面，借鑒傳統(tǒng)教學(xué)的處理方式，將公式進(jìn)行分解，分步顯示；另一方面，借助先進(jìn)的信息手段提高學(xué)生理解速度。

因?yàn)楣P者本文討論的新型一代課件在公式的處理方式方面與原有類似課件有明顯的差別[2]，所以有必要為這種新型課件命名，以方便以后使用者和開發(fā)者的學(xué)術(shù)交流和討論。筆者建議將這類新一代課件命名為：公式分解型課件（formula-decomposed courseware，英文簡(jiǎn)稱fdc）或公式分步顯示型課件（formula-step-by-step-displayed courseware，英文簡(jiǎn)稱fsbsdc）。

在過(guò)去一年中，筆者使用微積分、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)三個(gè)不同系列的公式分解型字符級(jí)課件（公式的最小顯示單位不再是傳統(tǒng)課件中的公式整體，而是單個(gè)字符）取得了滿意的實(shí)際教學(xué)效果。公式在各門學(xué)科中的廣泛性和重要性決定了公式分解型課件的廣泛性和重要性。

2 公式分解型課件的總體制作思路與具體實(shí)現(xiàn)方法

課件制作的首要問(wèn)題是決定總體技術(shù)路線。具體而言，就是決定應(yīng)該采用怎樣的手段收集、處理和利用各種教學(xué)資源，合理預(yù)想課件制作的流程，最終實(shí)際制作出適用的教學(xué)課件。

事先應(yīng)該充分考慮到教師所能使用的軟硬件設(shè)施的配置情況，保證制作的教學(xué)課件日后可以正常使用。特別應(yīng)該注意不同軟件之間的兼容情況，避免發(fā)生沖突。不要片面追求制作軟件的高版本。高版本軟件往往要求更高的硬件支持環(huán)境，在現(xiàn)有硬件條件下，課件應(yīng)該可以流暢運(yùn)行。

主要演示軟件是教師在課堂上使用的演示軟件，是我們課件制作的最終成果，應(yīng)該選擇已經(jīng)廣泛使用的、成熟演示軟件。這樣做有三大好處：有較好的現(xiàn)實(shí)軟硬件支持環(huán)境；有較多的已有教學(xué)課件可供參考；未來(lái)課件升級(jí)工作相對(duì)容易。

在眾多演示軟件中[3]，筆者最終選擇了Microsoft Office組件中的PowerPoint軟件作為公式分解型課件的主要演示軟件。該軟件的易用性、強(qiáng)大的塊操作能力和動(dòng)畫功能是其最終入選的原因。雖然Microsoft Office組件功能強(qiáng)大，卻并不直接具備公式分步顯示功能，但其動(dòng)畫功能卻使我們間接實(shí)現(xiàn)公式分步顯示功能成為可能。先將整個(gè)需要分步顯示的公式分解成若干個(gè)片段，由普通公式編輯器先生成這些公式片段，再在PowerPoint中分片段逐步動(dòng)畫顯示，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)公式的分步顯示。問(wèn)題是如此操作，如果只是分步顯示個(gè)別公式，其繁難程度尚可忍受，大批量的制作系列課件，則不具備現(xiàn)實(shí)可操作性。需要另辟蹊徑！

筆者借鑒了現(xiàn)有的各種公式編輯器的工作方式，特別是模板的概念及其構(gòu)建過(guò)程。在課件制作過(guò)程中，不斷地制作和積累不同類型的分步顯示公式模板，得到公式模板庫(kù)。隨著公式模板庫(kù)中公式模板的數(shù)量逐漸增多、質(zhì)量穩(wěn)步提高，我們的工作效率也會(huì)越來(lái)越高。

3 一般公式分解型課件的制作與使用注意事項(xiàng)

（1）相關(guān)制作軟件的兼容性問(wèn)題，因?yàn)楣椒纸庑驼n件的制作是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，必然涉及多個(gè)軟件的協(xié)同工作，最容易出問(wèn)題的地方就是如何保證不同系列軟件運(yùn)行結(jié)果之間的兼容性。

一般不由塊操作引入作為輔助工具的Mathematica、Matlab、Latex系列軟件Microsoft Office自帶字體庫(kù)之外的其他字體。違反這一原則的一個(gè)可能不良后果是：在課件制作者自己的計(jì)算機(jī)上課件可以完美演示，但換一臺(tái)其他計(jì)算機(jī)，就會(huì)頻繁出現(xiàn)亂碼。其原因是，其他計(jì)算機(jī)上不一定安裝了上述系列輔助軟件，從而也就沒(méi)有相應(yīng)的字體庫(kù)，出現(xiàn)亂碼也就不奇怪了。

（2）公式的分步顯示順序問(wèn)題，即使是同一個(gè)公式，我們也可以在課件的不同地方，根據(jù)不同的教學(xué)需要，設(shè)計(jì)出不同的顯示順序。這種技術(shù)顯示出公式分解型課件的高度靈活性和個(gè)性化特征。這一特征也應(yīng)該在公式模板庫(kù)中庫(kù)中有所體現(xiàn)。

現(xiàn)在我們所使用的公式系統(tǒng)基本上都起源于西方，大體而言，其書寫順序和朗讀順序是高度一致的。所讀即所寫，所寫即所讀。比如：公式系統(tǒng)和大家相對(duì)熟悉的英語(yǔ)是高度吻合的。因?yàn)闈h語(yǔ)和英語(yǔ)的語(yǔ)序往往是不同的，所以這就帶來(lái)一個(gè)公式分解型課件制作過(guò)程中一個(gè)以往傳統(tǒng)課件制作中不曾出現(xiàn)過(guò)的新問(wèn)題：應(yīng)該按照怎樣的順序分步顯示公式？結(jié)論是：因需而論。需要詳細(xì)講解之處，用漢語(yǔ)順序，學(xué)生較容易理解；一般講解之處，用英語(yǔ)順序，比較自然。在需要分步顯示兩個(gè)不同的公式以講解它們之間的聯(lián)系時(shí)，以邏輯順序?yàn)橄?，先得先現(xiàn)。

（3）公式的分解標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，在公式分解型課件的實(shí)際制作過(guò)程中并不存在，也不需要一個(gè)硬性的公式分解標(biāo)準(zhǔn)。但有一個(gè)總的原則：應(yīng)該方便學(xué)生對(duì)公式的理解。與定義有關(guān)的重要公式或初次出現(xiàn)的公式可以分解得較細(xì)，普通計(jì)算中出現(xiàn)的一般公式可以分解得較粗。一般不對(duì)基本初等函數(shù)進(jìn)行分解，將其設(shè)定為公式分步顯示的最小函數(shù)單位。

（4）公式分解型課件是高度個(gè)性化的教師個(gè)人之作，完美體現(xiàn)教師個(gè)人對(duì)于某一學(xué)科的個(gè)性見解，往往是教師對(duì)前人和本人以往傳統(tǒng)教學(xué)方式大量實(shí)用經(jīng)驗(yàn)的繼承與發(fā)展。因此，教師應(yīng)該自己制作本人使用的公式分解型課件，可以參考他人的工作，而不應(yīng)該完全拷貝他人的現(xiàn)成之作?？截愃说默F(xiàn)成之作就磨滅了教師自己也許都沒(méi)有意識(shí)到的寶貴個(gè)性。

4 公式分解型課件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和與之相關(guān)的技術(shù)支持系統(tǒng)

在當(dāng)今技術(shù)條件下，暫時(shí)還沒(méi)有可以直接實(shí)現(xiàn)公式分步顯示的軟件，無(wú)論開源軟件，或者商業(yè)軟件，都是如此。正因?yàn)橛羞@樣一個(gè)宏觀的大技術(shù)背景，而在實(shí)際的教學(xué)中又有迫切的公式分步顯示現(xiàn)實(shí)需求，筆者才提出并實(shí)現(xiàn)了分步顯示公式模板庫(kù)方法。分步顯示公式模板庫(kù)方法具有間接實(shí)現(xiàn)公式分步顯示的特征。

筆者建議在新一代公式編輯器集成現(xiàn)有公式編輯器技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，以方便使用者生成和檢索分步顯示公式模板庫(kù)中的具體公式。

希望分步顯示公式模板庫(kù)方法只作為新一代軟件正式面世之前一個(gè)過(guò)渡方法，而公式分解型課件這一概念本身卻能遠(yuǎn)播四海，造福代代天下莘莘學(xué)子！

參考文獻(xiàn)

[1]Dostál， J. Instructional software and computer games - tools of modern education[J].in Journal of Technology and Information Education，2009，1（2）.

[2]Judi Johnson.Then，Now and Beyond… A Look at the Past 30 Years of Educational Software[J].in Learning Leading with Technology，2003，30（7）.

[3]Bednar，M.R.，Sweeder，J.J..Defining and applying idea technologies：A systematic，conceptual framework for teachers[J].Computers in the Schools，2005，22（3/4）.