多媒體課件輔助 《高等數(shù)學》教學的實踐和思考

□高志武

(陽泉師范高等專科學校數(shù)學系，山西 陽泉 045200)

信息化是21世紀社會的大趨勢，信息化社會對教育信息化發(fā)展、對信息化人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。計算機在教育中的應用是教育信息化的重要內(nèi)容之一。近年來，其發(fā)展之迅速，應用之廣泛，令人驚嘆，尤其是多媒體計算機課件在教學中的應用，已經(jīng)給傳統(tǒng)的教育思想、教學方法、教學內(nèi)容、教學形式以及教學管理等方面帶來了并將繼續(xù)帶來巨大的變革。［1］有的老師興奮地說:“用多媒體計算機課件演示的教學內(nèi)容可以被學生記一輩子?！北疚慕Y合自己實際教學經(jīng)驗，分析多媒體課件在《高等數(shù)學》中的應用情況，以期能與老師們探討。

一、多媒體課件概述

(一)多媒體課件的定義及制作軟件

古往今來，為了提高教學實效，教師們借助各種手段進行輔助教學。近20多年來，隨著計算機科學的迅速發(fā)展和普及，計算機應用于教育領域變?yōu)楝F(xiàn)實，而且應用越來越廣泛，并逐漸成為教學技術現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一。計算機輔助教學(computer assisted instruction，即CAI)已經(jīng)成為人們所熟悉的名詞，它既是一項重要的新穎教育技術，又代表一個十分廣闊的計算機應用領域。計算機輔助教學是指以計算機為主要教學媒介所進行的教學活動。［2］

多媒體課件是指根據(jù)教師的教案，把需要講述的教學內(nèi)容通過計算機多媒體(視頻、音頻、動畫)圖片、文字來表述并構成的課程軟件。它可以生動、形象地描述各種教學問題，增加課堂教學氣氛，提高學生的學習興趣，擴寬學生的知識視野，近年來被廣泛應用于學校教學中的，是現(xiàn)代教學發(fā)展的必然趨勢。［3］當前應用最廣泛的多媒體課件制作軟件是 PPT(用office PowerPoint制作的幻燈片)，因為它操作比較簡單，大部分人經(jīng)過學習，幾天就可以基本掌握。通過幾個簡單案例的制作，課件的概念就會深入人心，然后就可以較深入地研究如何在課件中貫徹教案的設計意圖，如何增強課件的實效性。這樣既是技術上的進步，也是理論上的升華。但是嚴格來講，PPT并不是為制作課件而開發(fā)，它的功能雖然強大，但存在使用煩瑣，容納文字量小，不能對圖片進行處理等問題。其他應用較廣的課件制作軟件還有Flash和Authorware等。作為數(shù)學教師還應掌握一些數(shù)學教育軟件，如Mathematic、MATLAB、《幾何畫板》等，尤其是《幾何畫板》，它的特點是具有學習入門容易、操作簡單、強大的圖形和圖像功能、方便的動畫功能，所以使之成為制作數(shù)學課件的主要創(chuàng)作平臺。但是對制作者的技術要求較高，需要多花一點時間學習和練習。

(二)多媒體課件制作步驟

1．找準案例?！陡叩葦?shù)學》的主要內(nèi)容是微積分，書中的定義、定理、技巧、規(guī)律眾多，相比之下其思想應用在整個課程中較少，導致許多學生認為它是一門“枯燥無味”的課程。其實《高等數(shù)學》中每一個重要概念都有其實際背景，例如極限、導數(shù)、定積分等，教師可以根據(jù)具體教學內(nèi)容，選擇課題，設計課件，從實際問題出發(fā)引出概念，從而激發(fā)學生求知欲，提高教學效果。

2．收集“演員”。制作課件前要收集與課件相關的“演員”，即素材，包括圖片、聲音、視頻、動畫、文本等。這一步工作量之大，無異于大海撈針。素材的獲取可以通過各種途徑，例如圖片可以通過網(wǎng)上下載、數(shù)碼相機照相、掃描儀掃描等途徑獲取。有時還要通過一些繪圖軟件(例如Photoshop)對圖片進行編輯、修飾等。所以，在平時教學中，我們就要留心身邊的各種與教學相關的素材，建立課件素材庫，制作課件時，就可以將準備好的各種類型的素材添加至課件中。

3．搭建“舞臺”。“演員”基本到位之后，接下來的任務是如何將這些“演員”組合在一起演奏出和諧的樂章。下面我們就開始搭建“舞臺”?！拔枧_”即選擇制作課件環(huán)境(軟件)，同時要明確本節(jié)課的教學目標、教學重點、教學難點分別是什么，采用什么樣的教學方法，如何導入課題等。要把“演員”出場順序安排得當，所有“演員”都為教學目標服務。對于《高等數(shù)學》課堂來說，可以適當加入一些數(shù)學家圖片、數(shù)學家生平簡介文本、概念產(chǎn)生的背景視頻等，使較為“枯燥”的數(shù)學課堂變得生動活潑，進一步激發(fā)學生學習數(shù)學興趣。

4．錦上添花。課件制作基本完成之后，要進行多次演示，一方面教師要熟悉課件內(nèi)容，避免遺忘或演示時點錯，另一方面不妥之處要進行修改，必要時請專業(yè)人士幫助，直至滿意為止，演示課件之前要做到萬無一失。除此之外，還要對“演員”進行適當裝扮，使做出的課件既實用，又美觀。

5．打包發(fā)布。課件制作完成之后，在創(chuàng)作課件的電腦上演示是最自然最為方便的，但在實際教學工作中，教師創(chuàng)作的課件卻往往要拿到其他電腦上去演示。所以為了使設計好的課件能脫離原來的創(chuàng)作環(huán)境，在多種系統(tǒng)模式下順利進行，需要對課件進行打包。即把制作課件時所用的各種程序、各種素材等“一包在內(nèi)”，生成可執(zhí)行文件，保存至優(yōu)盤，這樣便于攜帶，也可以在不同電腦上演示課件，還可以上傳至網(wǎng)上與眾多課件制作者切磋交流制作經(jīng)驗。［4］

總之，多媒體課件的設計制作是一個艱苦的創(chuàng)作過程，需要付出大量人力、物力、財力。優(yōu)秀的課件應融教育性、科學性、藝術性、技術性為一體，只要我們刻苦鉆研，堅持不懈，就能利用多種手段，制作出精良的課件來。

(三)多媒體課件的主要優(yōu)點

在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師大多采用講授法、練習法、自學輔導法等傳統(tǒng)的教學方法，教學手段較少，加之數(shù)學本身的嚴謹性、抽象性，使數(shù)學課堂變得枯燥無味，學生學習數(shù)學效率大大降低，久而久之，學生對數(shù)學望而生畏，喪失信心。而多媒體課件集電腦、投影儀、大屏幕、網(wǎng)絡等于一體，能夠快速提供和處理大量的教學內(nèi)容，通過動畫、視頻、音頻、圖片等信息全方位刺激學生的視覺和聽覺，從而擴大了學生對信息的攝入量，加深了學生對問題的印象，促進學生記憶和理解數(shù)學概念，極大地提高學生學習數(shù)學的興趣，充分調(diào)動了學生的學習積極性。

除此之外，多媒體課件引入課堂改變了傳統(tǒng)的教學方式和學習方式。Internet的發(fā)展使計算機的發(fā)展跨入了新的歷史階段，多媒體課件所包含的數(shù)學內(nèi)容可以通過網(wǎng)絡上的計算機進行相互傳遞，實現(xiàn)了全球的資源共享。到那時，教學已經(jīng)不僅僅局限于一間教室、一所學校，而是發(fā)展到不同地域、不同時間，老師和學生、學生和學生、學生和家長之間，在一個巨大的網(wǎng)絡空間中，互相交流、合作學習，完全打破了傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式。［5］

二、多媒體課件在《高等數(shù)學》教學中的實踐

筆者長期擔任《高等數(shù)學》課的教學任務，授課教材是高等教育出版社出版的《高等數(shù)學》第三版，侯風波主編。這門課是高職高專院校的公共基礎課，主要是培養(yǎng)學生四個方面的能力:一是利用數(shù)學知識消化吸收概念、定理的能力;二是把實際問題轉化為數(shù)學模型的能力;三是利用計算機和相應軟件求解數(shù)學模型的能力;四是善于歸納、類比、聯(lián)想的創(chuàng)造性思維能力。另外，數(shù)學是最好的思維體操，教師要有意識地結合教學內(nèi)容培養(yǎng)學生的邏輯思維、類比思維、發(fā)散思維以及聯(lián)想思維等各種思維能力，幫助他們欣賞數(shù)學美，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力，［6］這些都是教師在長期教學中努力嘗試的。《高等數(shù)學》課最初是小班化教學，每班30人左右，通常采用傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式上課，即以老師為主導，以板書方式表達所講內(nèi)容。一邊講授，一邊一步一步地引導和啟發(fā)學生，取得了較好的效果。偶爾利用多媒體課件，也僅僅是為了節(jié)約時間(代替板書)，作用不明顯。后來，《高等數(shù)學》課變成了大班上課，上課學生的人數(shù)增加到200人左右，于是筆者就嘗試著改變了教學方法，較多地使用多媒體課件進行教學，最主要是體現(xiàn)在板書上，對于定理的證明和公式的推導，采用傳統(tǒng)的方法功半。［7］

(二)課堂實效較傳統(tǒng)教學差

在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師可以根據(jù)教學內(nèi)容的特點和學生掌握知識的情況，隨時調(diào)整教學節(jié)奏，答疑解惑，逐步培養(yǎng)學生邏輯思維能力、運算能力和空間想象能力。而運用多媒體課件上課后，許多學生反映多媒體教學節(jié)奏太快，就像放電影，許多問題還沒來得及反應，就一閃而過，收不到傳統(tǒng)教學中教師引導學生一步一步思維的良好效果。所以很多學生課堂上不認真聽講，甚至有些學生說來上課只是為了考勤或給老師面子。

(三)不可過分依賴多媒體課件

多媒體課件可以展示生動的圖片、有趣的動畫、動聽的音樂……是創(chuàng)設學習情境的最佳工具，可以使“枯燥無味”的數(shù)學課堂變得活潑愉悅。但是只有它服務于課堂教學時才會充滿生命力。有些課件過于“花哨”，給人以華而不實的感覺，沒有達到課件所起的作用。所以我們在進行數(shù)學教學時，應一邊演示課件，一邊板書講解，或者必要時用一下，因為多媒體課件只是數(shù)學教學的一種輔助手段，在課堂教學中起主導作用的仍然是教師，千萬不可喧賓奪主。

(四)《高等數(shù)學》某些章節(jié)可以考慮不用多媒體課件

筆者認為教材中有兩種情況可以不用多媒體課件:一種是比較容易的章節(jié)，老師不必主講，可以通過學生自學，引導學生參與講課完成，也就是說，上課的過程主要由學生來完成，例如第一章《函數(shù)》第一節(jié)《函數(shù)及其性質》、第二節(jié)《初等函數(shù)》等;另一種情況是難度較高的章節(jié)，尤其是涉及較難定理證明、公式推導或例題習題解答時，應以教師耐心講解為主，學生只需要聽懂或了解即可，這種課就沒有必要使用多媒體課件了，或者也可以通過圖形讓學生直觀認識，例如極限的ε—δ語言、微分中值定理的證明等。

總之，作為現(xiàn)代教育重要的教學手段，多媒體教學是一種新型的教學方式，對于更新教育觀念、改進教學方法、提高教學質量有很大的潛力，使教學活動變得簡單易行，并且豐富多彩。如果正確運用多媒體課件，合理安排師生互動，那么就可以形成較佳的教學結構。但數(shù)學本身有它的獨特性，在應用多媒體課件進行教學時要結合具體情況，使其能真正為《高等數(shù)學》教學服務，同時又保持數(shù)學教學本身的特點和規(guī)律。

［1］周以勻．計算機輔助教學［J］．數(shù)學通報，2008，(5)．

［2］陳孟建，沈美莉．計算機多媒體CAI教程［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2005．

［3］姚慕生．高等數(shù)學輔導講義［M］．上海：復旦大學出版社，2010．

［4］甄文祥．計算機輔助教學與輔助培訓技術［M］．北京：北京航空航天大學出版社，2007．

［5］石生明．多媒體CAI課件教程［M］．北京：北京理工大學出版社，2009．

［6］侯風波．高等數(shù)學［M］．北京：高等教育出版社，2008．

［7］何淑玲．多媒體教學的冷靜思考［J］．中國電化教育，2006，(6)．