本科毕业论文—多媒体辅助在中学数学情景教学中的应用探索.doc

本科毕业论文( 2013届 )题 目：多媒体辅助在中学数学情景教学中的应用探索学 院： 数学与统计学院 专 业： 数学与应用数学 学生姓名： 学号： 20905011025 指导教师： 职称（学位）： 讲师 合作导师： 职称（学位）： 完成时间： 2013年 月 日 成 绩： 黄山学院教务处制 学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。声明人（签名）：年 月 日目 录摘要2英文摘要31 引言41.1 计算机辅助教学的含义41.2 计算机辅助情景教学的主要实践方式42 计算机辅助教学对数学情景教学的影响42.1 计算机辅助教学的含义42.2 对数学情景教学的影响43 多媒体辅助中学情景教学的应用实例53.1 化静为动，优化几何课堂教学53.2 人机互动，提高学生的学习兴趣63.3 动画模拟，加深理解84 关于计算机辅助中学数学情景教学的思考8参考文献:9致谢103黄山学院本科毕业论文多媒体辅助在中学数学情景教学中的应用探索数学与统计学院 数学与应用数学专业 摘要：本文主要围绕多媒体辅助中学数学情景教学来展开，旨在探究如何有效的运用多媒体来促进中学数学情景教学，文章共包括四个方面，第一方面，对计算机辅助教学的含义进行了一个简要介绍，另外还提及到了计算机辅助中学数学情景教学的主要实践形式；第二方面，简要分析了多媒体在中学数学情景教学实践中对教学产生的作用和影响；第三部分，详细列举了三个多媒体辅助中学数学情景教学的应用实例；第四部分，结合本人在教育实习期间使用多媒体辅助数学情景教学的实践以及对该校其他数学教师教学情况的观察，提出了几点当前多媒体辅助数学情景教学存在的问题。关键词：多媒体辅助；数学情景教学；实践应用assisted situational teaching of mathematics in middle school abstract: this article mainly revolves around the subject of multimedia assisted situational teaching of mathematic in middle school, aims to explore how to make use of multimedia effectively to promote the situational teaching of mathematics. this paper includes four sections, firstly i give a brief introduction about concept of the computer aided teaching and its mainly practicing form; secondly, i analyze the function and impact of multimedia in middle school mathematics teaching practice; the third part, i list three application examples in detail; the fourth part, with my experiences and observations of other teachers of using multimedia assisted situational teaching in class, i find some problems existing in the current multimedia assisted situational teaching of mathematics practice.key words: multimedia aided; situational teaching of mathematics; practical application1 引言本文结合本人在计算机多媒体应用方面的一些教学实践，以及本人在数学学习过程中应用多媒体和计算机网络的一些亲身体会、经验，围绕计算机辅助教学的概念及其主要实践形式展开，并列举了几个运用多媒体辅助中学数学情景教学的实例来对其进行了详细的阐述，最后，本人还提出了几点当前多媒体辅助数学情景教学存在的问题。 1.1 计算机辅助教学的含义所谓的计算机辅助数学教学，其实就是指在数学教学中借助计算机多媒体，以教育理论为指导，在遵循教育心理学规律的前提下，把教学内容以多媒体信息的形式呈现在屏幕上，通过人机交互界面，让学生对数学知识有一个更为直观的视觉感受，从而能够积极自主的进行数学学习，达到掌握知识、发展思维的目的。计算机辅助教学主要是指教师设计多媒体教学课件，之后在计算机上运行该课件来帮助自己进行教学，这类应用被称作为计算机辅助教学，简称cai。 1.2 计算机辅助情景教学的主要实践方式计算机辅助数学情景教学最主要的形式就是模拟数学问题所描述的现实情境，即运用多媒体作图软件制作出模拟现实生活中的具体事物或者现象的动画，例如月球绕地球旋转的过程、数学中的汽车追击相遇问题等等。学生往往对枯燥的文字或数学计算没多大兴趣，但却对现实生活中的数学问题比较感兴趣，会主动去探究和思考，因此，将现实生活中的情景在课堂教学中运用多媒体进行模拟，就可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。与此同时，通过情景模拟来进行数学教学，还可以让学生在学习中获得丰富的过程体验，加深学生对数学知识的理解和记忆。2 计算机辅助教学对数学情景教学的影响2.1 计算机辅助教学的含义数学情景教学就是指在教学过程中为了达到既定的教学目的,从教学需要出发、引入、创设或制造与教学内容相适应的具体场景或氛围，以直观方式再现书本知识所表征的实际事物或者实际事物的相关背景，从而激发学生的学习热情，引发学生的情感体验，帮助学生在愉快的教学氛围中迅速而准确的接受新的数学知识，同时促使学生的心理机能和谐全面发展，达到在情境中获得知识、培养能力、发展智力的一种教学方式。2.2 对数学情景教学的影响在现今的教育教学实践中，以计算机为代表的多媒体技术教学手段，是人脑的延伸，它具有极丰富的表现力，能根据教学的不同需要将教学内容进行适当的转换，以克服人类感官的局限性，缩短了学生的认识过程，通过向学生展示丰富典型的具体经验和感性材料，突出观察的重点，揭示观察的本质，降低学生观察的困难。例如在学习负数的概念时，教师如果仅通过书本来进行讲解，那么由于负数这个概念过于抽象，学生在理解上可能会有一定的困难，此时教师就可以借助多媒体动画来进行演示，向学生展示室内温度计的温度从零刻度以上下降到零刻度以下的过程，则可以使“概念”变活，给学生一个动态的直观感受，加深学生的印象，帮助学生理解。或者还可以取某一排学生为对象，以最中间的那一位学生为原点建立坐标轴，并规定向右为正方向，那么在原点右边的同学到原点的距离就为正数，原点左边的同学到原点的距离即为负数。虽然只是一个很简单的概念，但教师可以借助多媒体信息多样的表现形式将那些抽象的、概括性的概念原理通过图片或者动画得以“活化”，让学生在一个个实景中发现问题，提出假设，最后解决问题。同时计算机还可以将图象进行分解、组合，揭示现象的内在联系，引导学生深入思考，丰富学生的联想，建立正确的空间观念，培养学生的空间想象能力。例如在学习“空间四边形”的有关知识时，大部分同学总自然而然地以为空间四边形的两条对角线是相交的。但借助多媒体技术后，教师在教学中就可利用三维立体几何画板，现场制作出具有立体效果的空间四边形，并且可以拖动鼠标对空间四边形进行旋转，让学生在旋转运动的过程中感受空间四边形的立体结构，从而改变他们之前的错误观念，同时，通过这个过程也让学生对异面直线有了一个初步的认识，为后面异面直线的相关内容的学习奠定了基础。3 多媒体辅助中学情景教学的应用实例3.1 化静为动，优化几何课堂教学图3-1数学教学尤其注重教学过程，传统的教学模式主要是以教师的空洞讲授为主，几个简单的教具远远满足不了学生的学习要求，尤其是在几何课堂中，例如在学习由二维向三维的空间转变时，很多学生都不能顺利实现，这在很大程度上阻碍了学生空间想象能力的形成，而多媒体技术运用于数学课堂后，发挥计算机多媒体的优势，改变以往单调生硬的讲解，借助多媒体将几何图形转换的整个过程清晰演示，给学生提供丰富的过程体验，培养学生的过程意识。例如，学生在学习立体图形的初步认识这一节内容时，教师可以用三维动画软件画出模型来带领学生进行研究，研究过程中学生不仅可以在立体图形的各个点线面上进行着色，还可以通过鼠标对几何图形自由旋转，甚至还可以对其进行放大和缩小，这种研究图形的方式是传统教具无法做到的。针对这种新式的教学方式，我在教育实习期间专门做了一个实验，实验过程如下：在初三年级选取两个整体成绩相当的班级，分别为a班、b班，a班作为实验班（54人），b班作为对比班（49人），在学习三视图这一节内容时，我对实验班使用多媒体辅助教学，如图3-1所示，首先向学生展示由13个小正方体堆叠而成的立体模型，并引导学生分别从正前方、左侧和正上方来观察这个模型，想象一下所看到的是什么样的图形，再小组间互相讨论，并尝试在草稿纸上画出这个图形。接下来，我将通过鼠标图3-2拖动该模型进行旋转，依次将模型的左侧和顶部旋转至正对学生的方向，让学生观察所看到的图形，并与他们之前所画出的图形进行比较，看看是否一样，接着我将给出该模型正确的三视图3-2。对比班则依然采用以往的教学模式，不使用多媒体，仅使用教材和几个简单的立体实物模型（如球体、圆柱体、正方体）来进行教学，学习结束后对两个班级进行相同的单元小测验，经过测试，实验班与对比班的成绩对比如表 1 所示：表 1：单元测试学生成绩对比班级优秀良好及格不及格优秀率及格率实验班34173066.7%100%对比班21195442.9%80.2%实验结果显示，实验班学生的优秀率比对比班学生的优秀率高出23.8 个百分点，及格率比对比班高出19.8个百分点，由此说明实验班学生学习效果明显优于传统教学班。在与学生课后交流中，我发现之所以产生如此大的差距，主要原因就是借助了多媒体手段。多媒体的应用在教学中既教给学生知识，又训练学习技能，同时还培养学生科学的学习方法、良好的学习态度。一堂课如果只是老师一味地口头讲解，是很难让学生集中注意力的，但是如果把这些教学内容以演示文稿的形式呈现给学生，这样新颖的方式既能吸引学生的注意力，又可以加深学生对知识的理解，节省了时间，提高了课堂效率。3.2 人机互动，提高学生的学习兴趣数学这门课程，最大的特点就是抽象性，尤其是涉及到立体几何的知识，很多学生在理解和掌握上有困难，借助多媒体技术可以化抽象为具体，帮助学生理解掌握。例如学生在学习异面直线、直线和平面的位置关系、二面角等内容时，我对异面直线的学习采用多媒体辅助情景教学，教学过程如下：首先，利用多媒体在屏幕上向学生展示两条直线，这两条直线的位置可以通过鼠标的移动来确定，然后我让每个学生都上讲台来进行一次操作，亲身体验拖动鼠标来改变所给两条直线的位置，理解和判断两条直线的位置关系，这种人机互动的授课方式就比教师空洞的讲授效果好，其原因就在于运动的效果要明显优于在黑板上所画的静止的图形。课后我对本节课的学习效果进行了问卷调查，问卷内容如下：1 你觉得本节课的学习方式和以往有什么不同？学生答：老师使用了多媒体上课，并且还让我们上讲台亲自操作。2 本节课你最感兴趣的环节是什么？学生答：最感兴趣的是上讲台亲自操作的环节，用鼠标拖动直线很有趣，有时候鼠标仅仅移动了一点点距离，但两条直线的位置就由相交变成相离了。3 你自我感觉本节课的学习效率如何？对新知识的掌握情况如何？学生答：我感觉我这节课的学习效率很高，平时上课我老喜欢走神，注意力不够集中，但今天这节课我注意力一直都很集中，感觉这节课的学习很有趣。4 你喜欢这种学习方式吗？学生答：很喜欢。5 你觉得这种学习方式有何待改进的地方？给出你的建议。学生答：我觉得这种学习方式很好，特别是让我们亲自体验操作过程的环节，比在下面看老师操作感觉好多了，自己操作印象更加深刻。调查结果表明，此次多媒体教学的实验是一次成功的尝试，实验效果显著。学生在学习过程中基本上掌握了学习的主动权，同时还因独立学习而成功地掌握了新知识而感到自豪，获得了积极的情感体验。除此之外，在学习一些数学概念时，由于单纯的通过书本来教学很难获得很好的效果，因此教师还可以事先制作一些趣味性的教学课件来辅助教学，尤其是针对那些容易混淆的概念，老师可以编写一些选择题来供学生选择，若学生选择正确，计算机就会给出一声喝彩或者是一张笑脸，若选择错误，计算机就会给一声鼓励或者是发出提示音让学生重新选择等等，像这种新颖有趣的学习方式，必然能够诱发学生强烈的学习动机，原因主要由以下几个方面：1、新颖的教学方式，使学生的视觉、听觉等多种感官受到刺激，有效的集中了学生的注意力。2、运用多媒体创设各种现实情境，让数学知识与实际生活紧密联系，激发了学生的学习兴趣。3、新型的教学模式为学生提供了更多的参与机会，充分发挥学生的主动性，让学生体验自己探索学习的乐趣。3.3 动画模拟，加深理解学生对数学概念的理解仅靠书本往往无法达到很好的效果，一般来说，教师还需要借助实物模型或者多媒体来使抽象的概念具体化，让学生对概念有一个更深刻的理解，多媒体动画就是其方式之一。在学习圆的周长这一节内容时，为了让学生对圆的周长有一个更为直观的感受，我在课前制作了两个多媒体动画，分别如下：动画1：给出一个圆，在圆周上的某一点有一只老鼠，点击鼠标，老鼠开始沿着圆周前进，当老鼠行走一周回到出发点时，老鼠走过的路程长就等于该圆的周长。动画2：一个圆沿着线段ab滚动，在圆周上作一个标记，圆开始滚动时，让该标记与线段的一个端点a重合，当圆滚动一周，该标记再次与线段接触时，在线段上记下该接触点，记为点c,那么线段ac的长度就等于圆的周长。由于有了这两个动画配合我的教学，不仅我讲解少了，学生的学习兴趣还更浓了，学生在轻松和愉快的课堂氛围中快速的理解了圆周、圆周长的概念，为之后圆周率的学习奠定了基础。这是一堂恰当的利用多媒体辅助数学情景教学的例子，不仅促进了学生对所学新知识的理解，而且也大大的提高了课堂效率。4 关于计算机辅助中学数学情景教学的思考多媒体技术在中学数学教学中的应用对传统的教学手段产生了巨大影响，它在实际教学应用中体现出许多优点，但凡事都具有两面性，我们在感受到计算机技术的种种好处的同时，应该意识到如果运用不当，它也会对教学产生一定的负面影响。（1）教师在教学中过于依赖计算机技术。许多教师在教学中使用计算机过于频繁，不管什么内容，都用多媒体教学，认为采用多媒体教学就表示教师的教学方式比较新颖，教学效果就很好，这种想法其实是对传统教学方式的一种忽视，多媒体教学只是教师教学手段的一种补充，从原则上来说，它是无法完全取代传统的课堂教学的，尤其是在数学课堂教学中，很多定理、公式并不是老师凭空给出来的，而是必须由老师在黑板上一步一步推导而来，这时就不适合使用多媒体来进行教学，相反的，在涉及到汽车追击问题、空间立体图形等问题是，就需要运用多媒体来做出模型辅助教学，因此，教师在教学中应该根据实际的教学内容合理运用多媒体。（2）对教师的培训不够，课件水平低。越来越多的教师开始使用多媒体来进行教学，但是运用多媒体进行数学情景教学对教师课件水平的要求较高，教师除了要会制作简单的多媒体课件之外，还要会熟练运用多种绘图软件，例如绘制一些简单的空间几何体，又或者是汽车追击的动画等等。然而目前的情况却是多数教师做不出这些适合情景教学的课件，这就使多媒体辅助数学情景教学遇到了阻碍，必然会给学生的学习带来一些影响。因此，针对这种情况，各级学校应及时开展对教师计算机操作技能的培训，促进教师制作出更为合理高效、有助于数学情景教学的优质课