1、应用型工科院校数学学科信息化应用的制约因素及对策摘要本文探讨了应用型工科院校数学学科信息化应用在课堂教学和教学研究发展过程的制约因素，并提出了对策：更新教学思想；课件制作应注重实效性与多样性；多媒体与传统媒体应有机结合、优势互补；完善教学网站，提供良好的自主学习环境。关键词信息化多媒体课件课堂教学制约因素随着教育信息化实践和理论的深化发展，人们关注的重点已经开始从软、硬件建设转向资源建设和新的学习模式与教学模式的探索。多媒体网络技术以其文、图、声、像、影合一和交互性等特点，使教学变得直观、形象，改变了旧的教与学之间的联系方式。学生可以根据自己的需求和学习状况，自主地选择学习内容和控制教学进程，
2、这体现了学生的主体地位。同时，传统的“以教师为中心”的教学模式受到挑战，人们越来越多地从学生自主学习的角度来思考教师角色、学习模式、评价模式、教学管理模式等一系列问题。多年的教学实践表明，多媒体辅助工科院校数学课程教学确实能解决一些在传统教学模式下难以解决的问题。然而，在体现现代教育技术优势的同时，当前的多媒体辅助教学在实践中也暴露出一些问题，影响到一些工科院校数学学科信息化的广泛应用。一、应用型工科院校数学学科信息化应用的制约因素(一)信息化在课堂教学发展中的制约因素1.原有教学模式根深蒂固，教学观念需要改变。在信息技术与课程整合中，教师的素质有待提高，而教师的教学观念也亟待转变。从传统的教
3、学观念转变为现代教育观念，是课堂教学设计与实施的关键，课堂教学中应以学生为主体，教师为主导，学生是课堂的主要活动者，而教师是参与者，扮演的角色主要是教学资源的选择者、开发者，教学过程的设计者，学习群体的组织者、帮助者，学习者个人的咨询者，学习群体智力交流活动的指导者和协调者。2.课堂节奏不易把握，容易使学生疲劳。尽管多媒体为数学课程的教学手段的改革带来了生机和活力，可以提高讲课的效率，但其弊端也日益凸显出来。在传统教学下，随着教师的板书，学生的思维有一个逐渐展开的过程，教学双方在思维上基本上是同步的。黑板的优势在于教师可以根据师生讨论的进程在黑板上完成问题的分析过程，由于学生思维的多样性，教师
4、还可以随时补充修改相关的内容，从而从容应对教学中的不确定性。同时，教师的板书也给学生留下思考问题的时间和空间，给学生留下回味反思和反问的时间和机会。但是用多媒体课件来上课，内容常常是一起跳出很多知识，很多情况下，学生没有时间来思考知识的来源，忽略定理和命题的理论依据与逻辑推导，还会造成学生不能完全消化知识，机械地抄笔记，长此以往，势必会造成学生的被动接受，不利于学生独立思考能力的培养。从另一个角度来看，由于课堂节奏过快，教师(尤其是缺乏教学经验的青年教师)往往会加大教学容量，而信息量过大，则会导致刺激过多、强度过大，容易引起学生疲劳。3.过分注重课件的外在形式，分散了学生的注意力。多媒体技术具
5、有强大的交互式特点，能充分展示出一个图文并茂、有声有色、生动逼真的教学情景，为教师的教学提供形象的表达工具，能有效地激发学习兴趣。在数学教学中，若适时恰当地选用多媒体来辅助教学，以逼真、生动的画面，动听、悦耳的音响改变教学情景，可使抽象的教学具体化、清晰化，使学生的思维活跃，并兴趣盎然地参与教学活动，从而有助于学生发挥学习的主动性，提高课堂教学质量。但是过于“花哨”，或附加信息和无关信息过多，片面追求课件的外部包装，将使学生的注意力受到干扰，不能专心思考，反而降低了课堂教学效果。4.对解题思路的分析缺乏灵活性。教师在使用多媒体进行数学教学时经常会出现这样的情况：课前精心准备好课件，上课时按照课
6、件的既定程序进行，教师只需按动鼠标或操纵遥控器，课件便按顺序播放。当学生想出解决问题的新方法而课件中却未出现时，教师难以根据学生的反应及时调整教学过程，由此使整个教学过程缺乏活力和灵活性，而且损害了学生在求知过程中的创造性发挥，这与目前提倡的培养学生创新精神的要求显然是背道而驰的。5.缺乏教与学的互动。数学课堂教学应是师生之间进行的双向交流活动。现代教育思想强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者转化为信息加工的主体及知识学习的主动建构者，从而能主动参与课堂教学。然而，由于主客观条件的限制，在目前的多媒体辅助教学中，大多数课件只是单向演示型，教师只能按照事先设计好的数据、过程向学生做出
7、展示，而学生也只能被动地接受课件的演示结果，由于缺少学生的参与和信息的及时反馈，因而难以满足师生互动或人机互动的教学要求。6.忽视了与学生的情感交流。在课堂教学中，情感交流是非常重要的一个环节。传统的板书教学会在教师和学生之间传递一种心灵的沟通，一种微妙的感觉，一种彼此互相协作的情感，这种心灵上碰撞出的火花所产生的教育价值是任何计算机技术都无法替代的。数学教学的目标之一是情感目标促进学生在情感、态度、价值观等方面的发展。在传统教学中，学生常常被教师渊博的知识、富于情感的语言、娴熟的教学技巧所吸引，课堂能形成良好的教学氛围。而在数学多媒体教学过程中，很多教师不自觉地成了放映员，学生成了观众，没有
8、情感的大屏幕反而成了教学的“主角”。教师更多的是关注多媒体的下一步操作，在不知不觉中忽视了与学生的情感交流。教师在学生心目中只是一个多媒体系统的操作者，人性化的师生人际情感交流被“冷冰冰”的人机交往所取代，导致教学气氛沉闷，从而使学生的个性受到了压抑。不少教师担心多媒体网络教育会削弱师生之间的直接交流，重视了学生的智商而忽视了情商。多媒体教学虽然使得课堂节奏加快，内容丰富，但是同时这种快速的、冷漠的、静态的交流会使得情感交流缺失，阻碍了对学生健康心理的培育。7.专业性难以表现。多媒体课件的制作需要融入多种手段和软件，因此多媒体网络教学开发周期长，需要投入大量的时间与精力。目前工作在教学第一线的
9、教师一方面在扩招形势下，教学任务加重，另一方面在专业学术研究上的压力也在日益加大，因此，多媒体网络课件往往是通用式，在课堂教学的例题选择方面往往不能例举与学生所学专业有关的实际问题，在加强学生应用数学知识来解决专业实际问题，从而激发学生对数学课程学习的积极性方面有所欠缺，不利于学生体会到数学不仅是基础理论，更是解决实际问题的重要工具。(二)信息化在教学研究发展中的制约因素1.终身学习的理念需要加强。信息技术与数学教学的融合不仅需要教师由过去的主导者转换为组织者、指导者，还需要教师具有不断摄取信息的技能，是一名终身学习者，否则只能是纸上谈兵。面对信息社会对教育的挑战，要求教师的知识结构也要进行调
10、整，即在学习已有的教育学、心理学和学科专业知识的同时，还必须学习和掌握信息技术的硬件、软件知识以及开发应用等方面的基本理论和方法，不断更新充电，不断自我完善。教师只有在熟练进行信息技术操作的前提下，才能使信息技术更好地为数学教学服务，才能正确合理地选择教学策略，从而有效地组织教学，提高学习效率。2.教学平台的建立需要完善。在信息化学习环境中，人们的学习方式发生了重要变化。学习者的学习不是只依赖于教师的讲授和课本的学习，而是利用信息化平台和数字化资源、教师与教师、教师与学生、学生与学生之间开展协商讨论、合作学习，并通过对资源的收集利用，以探究知识、发现知识、创造知识、展示知识的方式进行学习。因此
11、教学平台的建立，要对数学教学内容进行重组、制作，使信息技术和数学教学整合不仅只是向学生传授知识，让学生获得知识，而且能够使学生进行知识重构和创造。教学平台的建立使人们可以随时随地通过互联网进行学习，使学习空间变得无围墙界限，学生可以根据学习目标，有意识地自我计划、自我管理、自主努力、自主创新。由于受到网络与多媒体各自的技术制约，多媒体网络教学的软件和硬件环境都有些不如意的地方，再加上资金投入等其他因素限定，因此制约了信息化教学平台的发展。3.开展教学研究的方式需要改变。教研工作是教育教学的核心部分，它的有效实施可以起到提高学科教学质量、指导教学实践、提升办学品位、促进教师发展和学校发展的重要作
12、用。传统意义上教研活动往往采用学科组、教研室等纵向管理的方式开展教学研究。但也受到了时间、地点、资金等多项限定，缺乏对先进理念的理解和把握，没有得到更多更高层次的专业引领和协助参与，囿于重复实践的同一水平层面且容易产生“近亲繁殖”的现象。网络具有开放性、共享性和互动性等特点，实践证明它使得教研可能突破时空限制，使得教师更加广泛地参与进来，有利于促进教研工作的大众化普及，促使教师人人参与教研的局面，从而做到有效地推进教研工作，构建良性的学校教研文化。然而，现有教育教学研究观念的陈旧、教研手段的相对滞后，相当数量的教师游离于信息化建设之外；现代信息技术手段的学习和应用、信息资源的开发和建设、具有信
13、息化特征的教学模式的构建，已成为广大教师的普遍要求。社会发展和时代要求教育教学工作，包括教研工作应主动适应信息化时代的发展，主动寻求自身的变革方式，主动融合到信息化之中，这是不容置疑的。二、对策(一)更新教学思想在数学教学过程中，适当采用信息技术，把现代教育技术和传统教育模式的优点结合起来，充分利用计算机和网络的优势，为学校教育环境拓展了空间，为教和学提供了广阔的舞台。学生在课程学习中，通过对信息的查找、收集、整理、创造等过程，分析问题和解决问题的能力得到了提高，教学效果会更好，教学质量会更高，对创新人才的培养也会更有好处。现代化的教学思想要求使用多媒体辅助教学要有利于学生对数学本质的理解；有
14、利于学生的主动参与，实现课堂高效的师生交流；有利于揭示数学内容的本质，从而帮助学生理解数学概念，探索数学结论，利用现代技术手段去处理繁杂的计算和解决实际问题，以获得更多的时间和精力去探索发现数学规律，有利于培养学生的创新精神和实践能力。利用信息技术优化数学教学，探索和实践适应时代发展的新型教育模式是一个循序渐进的过程。(二)课件制作应注重实效性与多样性信息技术应用于数学教学，必须从实际出发，注重实效。尽管多媒体课件还不完善，还有很多不足需进一步改进，但它给数学教育的启示是十分清晰的：必须从提高学生素质教育的高度改变观念，必须针对学生的状态，改革现有的教学方法。信息技术为学习者提供一个有利于观察
15、、思考、比较的信息化教学环境，开发有助于创造教学的软件资源，培养具有创新意识的现代化教师队伍，开展教学试验，探索并构建教育的新模式，让学生通过观察、归纳、总结、猜想、发现，由直观具体到抽象一般，从感性到理性，强调知识结构的建立、推广、发展的过程，数学概念、定理、公式推出的过程，解题思路探索的过程，解题方法和规律的概括、发展的过程，在改变教法的同时，还要进行学法指导，在实践中培养能力，让学生自主学习。课堂教学的例题应该选择增加与学生所学专业有关的工程实际问题，用数学的方法分析相应的实际问题，这样不仅将数学知识与专业知识相结合，同时也加强了学生对专业的理解和认识到数学的重要性，从而激发学生对数学课
16、程学习的积极性，增强数学教学的实用性，提高学生的学习兴趣。(三)多媒体与传统媒体应有机结合、优势互补在应用多媒体技术进行数学教学时，必须明确多媒体只是一种教学手段，它在整个教学过程中起着“辅助”作用。对于教学文字信息量大的问题和需要补充背景知识的问题，可以借助于多媒体课件辅助教学；可以利用多媒体课件将教学内容中的重点问题以突出的方式展现在课堂教学中。应用多媒体对于重要的定理、概念、关键词，几何图形中关键的点或线段，容易出现错误的地方，或配以不同的字型，或配以醒目的颜色，或配以与众不同的艺术字，或以惟妙惟肖的动画、逼真生动的音响来凸显；还可以利用多媒体技术有效地突破教学中的难点，诱导学生思维，培
17、养学生丰富的想象力、深入的探究力、不懈的创造力，提高学生素质；开发的智能性课件，能根据不同的课堂、不同基础的学生灵活地组织教学活动，增加师生交互活动，加强师生的情感交流。而对于一些定理和命题的证明过程，多媒体的教学效果往往不及与教师恰当分析同步的板书效果好，最好用传统的板书形式授课，使学生对知识体系有一个完整和清晰的认识，加深印象，也给学生留下思考问题的时间和空间，给学生留下回味反思和发问的时间和机会；对于一些严格的解题格式也应该用板书，这样可以给学生充分思考和记忆的时间。因此，多媒体与传统媒体的关系应是相辅相成、优势互补、相得益彰。(四)完善教学网站，提供良好的自主学习环境只有变传统的知识导
18、向型教学为策略导向型教学，将策略培训融于课堂教学，同时与自主学习实践互为补充，互相统一，才能相得益彰，最终提高数学的应用能力和自主学习能力。多媒体与网络的出现为学生提供了良好的自主学习环境。充分发挥教学网站作用，将课堂教学的电子教案、典型习题解答、单元自测练习、知识难点解析，以及往年试卷、教学大纲等教学资源共享；建立教师辅导、教师答疑制度为学生自主学习提供方便；对于学生在数学论坛、教师留言板中提出的问题，教师给予及时、正确地解决，引导学生深入钻研知识，不仅对学生学习积极性和教学效果有着重要影响，而且可加强教师的责任意识，密切师生关系；在网上开设数学实验室，引导更多学生自主投入数学试验，让学生在自己挑选、构建起的数学环境中进行摸索、探究，调动学生的积极性，刺激他们的创新意识，同时也能让他们体验到从事一项创造性研究中的快乐与艰辛，磨练他们的品性和毅力，实现数学学科教育的功能。综上所述，传统手段下的教学模式和现代教育技术手段下的教学模式都有各自的优点和缺点，应将两者有机地结合起来，取长补短，相互促进，综合利用网络、多媒体等各种资源改革教学手段和方法，积极探索信息技术条件下具有时代特色的数学教育教学模式。(责编黎原)