利用多媒體教育平臺創(chuàng)建高中數(shù)學(xué)教學(xué)情境的嘗試與思考

錢琴

[摘 要] 實踐表明，高中數(shù)學(xué)知識的構(gòu)建需要情境的支撐，利用多媒體教育平臺創(chuàng)設(shè)情境，可以促進學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展并保證效率. 教師需要充分認識以多媒體教育平臺這樣的現(xiàn)代教學(xué)手段的作用，使其有效地服務(wù)于高中數(shù)學(xué)教學(xué).

[關(guān)鍵詞] 高中數(shù)學(xué)；教學(xué)情境；多媒體教育平臺

越來越多的教學(xué)實踐表明，如果學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺少了情境，其學(xué)習(xí)過程將是枯燥的，其構(gòu)建知識的過程將是生硬的，其學(xué)習(xí)效果亦是不彰的. 目前對情境的理解有三個途徑：一是課程改革所強調(diào)的情境概念；二是我國著名教育家李吉林先生的情境教學(xué)；三是經(jīng)驗層面的情境概念理解. 筆者以為這三者其實是一個相輔相成的關(guān)系，課程標準中所給出的情境理念是國家課程意志的一種體現(xiàn)，而教育家李吉林所給出的情境教學(xué)，則是其基于自身的學(xué)科實踐所做出的鴻篇巨制，可以為一線教師帶來深度思考，至于一線教師無論是基于自身實踐生成的關(guān)于情境的理解，還是直接從情境概念本身所獲得的認識，都可以為課堂上情境的創(chuàng)設(shè)提供一定的認知. 在這三個層面的理解中，筆者以為有一點需要特別強調(diào)，那就是情境最終是服務(wù)于學(xué)生的學(xué)的，而要達到這個目標，情境對學(xué)生就必須具有高度的適切性，這種適切性體現(xiàn)在情境與學(xué)生生活與認知的吻合上，體現(xiàn)在情境自身的形象性上，只有基于學(xué)生的生活經(jīng)驗與認知特點，并能夠為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供有效的支撐，這種情境才是有科學(xué)的. 情境創(chuàng)設(shè)的途徑很多，而利用多媒體教育平臺來創(chuàng)設(shè)情境，對于高中數(shù)學(xué)教學(xué)來說，往往有著自然情境無法替代的作用. 本文試在自己實踐的基礎(chǔ)上對其作用做一些梳理.

多媒體教育平臺對創(chuàng)建教學(xué)情境的作用

高中數(shù)學(xué)教學(xué)有其特點，一是數(shù)學(xué)知識高度抽象，很多情況下學(xué)生都是基于原有的數(shù)學(xué)知識去學(xué)習(xí)新的數(shù)學(xué)知識，這就使得數(shù)學(xué)知識的構(gòu)建基本上處于一種邏輯推理的道路上. 盡管邏輯推理也是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一個組成部分，但這種純粹的邏輯推理對于相當(dāng)一部分學(xué)生來說，確實是一個挑戰(zhàn)，如果在哪個環(huán)節(jié)上掉了鏈子，那后面知識的學(xué)習(xí)就會出現(xiàn)很大的困難，這一點以“函數(shù)”知識的學(xué)習(xí)最為明顯，作為跨度最長的數(shù)學(xué)概念之一，如果學(xué)生起初的基本函數(shù)學(xué)習(xí)不好，那后面的函數(shù)知識構(gòu)建將十分困難；二是由于應(yīng)試等壓力的存在，數(shù)學(xué)教師在向?qū)W生傳遞數(shù)學(xué)知識的時候，往往追求短平快的效果，強調(diào)新知教學(xué)要“精煉”，以將時間節(jié)省下來用于海量的試題訓(xùn)練，這客觀上決定了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是高度抽象的，從而使得大部分學(xué)生對高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼心理.從當(dāng)前的教學(xué)實際來看，要改變這兩個現(xiàn)狀是不大可能的. 唯一可行的途徑，應(yīng)當(dāng)是在學(xué)生的學(xué)習(xí)需要與考試需要之間尋找一個平衡點，既讓學(xué)生在構(gòu)建知識的時候不需要花費太多的時間，同時又能夠起到一個以形象思維支撐抽象思維，以抽象思維驅(qū)動數(shù)學(xué)直覺的作用. 而多媒體教育平臺就可以發(fā)揮這一作用.

多媒體教育平臺的功能是強大的，集成了當(dāng)前可以進入課堂的幾乎所有設(shè)備，將聲光電信息即時展示出來，而這就為提高教學(xué)效率奠定了基礎(chǔ). 同時其具有提供形象思維情境的作用，因此可以作為創(chuàng)設(shè)高中數(shù)學(xué)教學(xué)情境的有效載體. 在實踐的基礎(chǔ)上進行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)其作用可以歸納為以下三個方面：

一是使抽象的數(shù)學(xué)知識形象化.這是多媒體教育平臺的首要功能，其可以通過聲音、圖像或者視頻向?qū)W生呈現(xiàn)一種可以直接刺激聽覺通道和視覺通道，從而讓學(xué)生有一個比較形象的思維對象. 在筆者的實踐中，這些素材的來源途徑有二：一是網(wǎng)絡(luò)資源；二是自制資源.其中后者是在關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，從學(xué)生生活中去尋找相關(guān)的事例，制成學(xué)習(xí)材料，然后通過多媒體教育平臺呈現(xiàn)給學(xué)生，以形成一個良好的教學(xué)情境. 簡單如在“集合”概念的教學(xué)中，筆者利用學(xué)生做操、體育課上的訓(xùn)練、教師比賽等情形，制成學(xué)生集合、男女生集合、教師集合等圖片，呈現(xiàn)給學(xué)生然后讓學(xué)生自己去判斷. 這比教材上提供一些與學(xué)生生活相距更遠的文字或圖片的效果要好得多.

二是整合教學(xué)內(nèi)容. 多媒體教育平臺在提供教學(xué)情境的時候，一個很大的優(yōu)點就是可以整合教學(xué)內(nèi)容，可以將不同場合、不同時間與空間的材料，整合到一個素材當(dāng)中，以讓學(xué)生的思維可以跨越時間與空間，從而有效地構(gòu)建數(shù)學(xué)概念，形成數(shù)學(xué)規(guī)律. 如“復(fù)數(shù)”概念的構(gòu)建，可以在課堂上即時利用互聯(lián)網(wǎng)搜索與復(fù)數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)史，并在“平方為負”的問題驅(qū)動之下，讓學(xué)生有一個迫切需要解決“平方為正，負值無解”的認知失衡的需要，從而讓復(fù)數(shù)概念的形成過程變得更加自然，更加形象.

三是激活學(xué)生的數(shù)學(xué)思維. 情境的作用，說到最后并非為了情境本身，而追求學(xué)生在一定的學(xué)習(xí)情境中，能夠有效地思考，有效地構(gòu)建數(shù)學(xué)知識. 因此情境的本質(zhì)功能，其實是為了激活學(xué)生的思維，以讓學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)概念或規(guī)律的時候，思維能夠更順利一些. 根據(jù)筆者的實踐，在難度相對較高的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，需要高度重視利用情境使學(xué)生的思維獲得突破.

例析多媒體教育平臺創(chuàng)建數(shù)學(xué)教學(xué)情境

通常情況下，情境創(chuàng)設(shè)在完整的課堂教學(xué)中只是一個環(huán)節(jié)，或者說只是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的一個保障性條件. 很多時候在一些研究成果當(dāng)中，都是將情境創(chuàng)設(shè)或者多媒體教育平臺凸顯出來，這樣容易給人造成一個錯覺，那就是課堂上教師的主要任務(wù)好像就是情境創(chuàng)設(shè)本身. 因此這里筆者將利用多媒體教育平臺創(chuàng)建數(shù)學(xué)教學(xué)情境的闡述，放到完整的課堂教學(xué)情境之下，以期讓同行更好地理解多媒體教育平臺創(chuàng)建教學(xué)情境時的作用發(fā)揮機制. 現(xiàn)以“函數(shù)的單調(diào)性”為例，闡述筆者的嘗試與思考.

函數(shù)的單調(diào)性的學(xué)習(xí)難點之一，在于單調(diào)性概念的建立.學(xué)生最初的經(jīng)驗，決定了“單調(diào)”一詞與“函數(shù)”的聯(lián)系并不緊密，而教材在這一概念的設(shè)計中，通常都是一個事例來描述單調(diào)性的，這些事例由于教材編寫的需要，往往都是經(jīng)過加工的，其生活特征并不十分明顯（即使加入了一些生活用語）. 基于這一分析，筆者設(shè)計自己的教學(xué)思路是：用多媒體教育平臺向?qū)W生呈現(xiàn)一段時間內(nèi)教室溫度值，然后去繪制一個曲線，并與學(xué)生一起研究這個曲線. 通過多媒體平臺來做這樣的一件事情并不復(fù)雜：用一支溫度計提前放在視頻展臺上，并用攝像頭的視頻拍攝功能拍下一天之內(nèi)的溫度變化（具體的可以放到某個實驗室進行，以免影響教室內(nèi)多媒體教育平臺的使用）. 到了數(shù)學(xué)課堂上，從這個視頻中根據(jù)整點去截取視頻畫面并讀出溫度計上的計數(shù)，這里自然就需要通過一個表格來記錄這些數(shù)值，于是學(xué)生自然要思考表格的設(shè)計必須具有時間和溫度這兩個量，于是這里的設(shè)計表格的過程，其實就成為學(xué)生加工數(shù)學(xué)知識的一個重要環(huán)節(jié)，其原本也是具有情境激活思維的作用的. 在用表格呈現(xiàn)數(shù)據(jù)之后，如何直觀地看出這些關(guān)系呢？這個時候圖像就成為學(xué)生自然想到的對象，于是筆者利用Excel錄入記錄的表格，并利用其生成圖像的功能生成一個24小時內(nèi)的溫度隨時間變化的圖像，通過圖像學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)在不同的時間段內(nèi)，溫度變化的趨勢是有所不同的. 那么如何描述這種溫度變化呢？顯然，不能簡單地說溫度一直升高或降低，“只能在一定范圍內(nèi)去分別說出溫度變化的趨勢”（學(xué)生語），利用學(xué)生的這一表述，就可以強調(diào)函數(shù)的變化與“一定范圍”是有關(guān)的，于是函數(shù)的變化趨勢與定義域之間的聯(lián)系就自然而然地產(chǎn)生了，更主要的是，有了前面努力的付出，學(xué)生在解決這個問題時，動力特別足，這是直接向?qū)W生提供一個圖片所無法具備的功能.

在這個過程中，筆者注意到學(xué)生的參與度極高，從溫度的測量到數(shù)據(jù)的記錄與分析，再到圖像的生成與對溫度變化的描述，幾乎所有的學(xué)生都有著強大的動力. 這種動力為什么會有？筆者以為就是這一情境是有著學(xué)生付出的，情境本身與學(xué)生的思維是接近的，他們對于生成的問題的解決動力就特別強. 而這種情境產(chǎn)生的動力，最終就成為學(xué)生構(gòu)建函數(shù)單調(diào)性的學(xué)習(xí)動力. 當(dāng)然，在此學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生還會用到數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)抽象、數(shù)據(jù)分析等，這些都是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的組成部分，教學(xué)反思時需要一并分析.

現(xiàn)代教學(xué)手段與學(xué)生學(xué)習(xí)需要的聯(lián)系點

作為目前最先進的現(xiàn)代教學(xué)手段，多媒體教育平臺所發(fā)揮的作用是有目共睹的，但從另外一個方面來看，兩者之間的聯(lián)系又容易出現(xiàn)一些誤區(qū)，為情境而情境的情形并不少見. 因此基于自身的實踐，筆者以為實際教學(xué)中需要找好現(xiàn)代教學(xué)手段與情境的聯(lián)系點，這個聯(lián)系點就是學(xué)生的學(xué)習(xí)需要.

簡要地說，就是教師在教學(xué)設(shè)計的時候，要重點思考學(xué)生在知識學(xué)習(xí)或問題解決的過程中，可能會遇到什么難點，這些難點如何通過多媒體教育平臺來獲得突破. 在突破的過程中，如何緊緊抓住學(xué)生的思維去發(fā)揮多媒體教育平臺的作用？有了這些問題作為引導(dǎo)，通常教學(xué)方向就不會發(fā)生偏移，多媒體教育平臺的作用也就能夠得到充分的發(fā)揮.

綜上所述，高中數(shù)學(xué)教學(xué)中通過多媒體教育平臺，來恰到好處地發(fā)揮其創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，服務(wù)學(xué)生數(shù)學(xué)知識構(gòu)建的作用，應(yīng)當(dāng)成為數(shù)學(xué)教師的主動選擇.