淺論多媒體在初中幾何教學中的應用
內容摘要：實施數學創新素質教育的關鍵在於最佳化課堂教學過程，充分發揮學生的主體地位，提高課堂教學效率。而教學方法、教學手段的恰當運用，將在很大程度上決定一堂課的教學效果。在數學課堂教學中，使用多媒體技術輔助教學，將極大地豐富課堂教學表現手段和表現方式，它的基本特點是：使抽象的數學問題具體化，枯燥的數學問題趣味化，靜止的數學問題動態化，複雜的數學問題簡單化等。這些特點對於激發學生學習數學的興趣，以及創新能力的培養提高發揮很大的作用。我就談談本人在實踐數學幾何教學中利用多媒體輔助教學的一些體會。
關鍵詞：幾何、課堂教學、多媒體、輔助教學、情境
隨著經濟的發展，教學理念的轉變，社會對新型人才的需求，從而形成了新的教學模式——多媒體輔助教學模式。因為多媒體技術在教學中越來越多的應用與課件技術的日益熟練，所以多媒體資訊科技已經不再是“電子黑板”的概念了，它以強大的功能，大量的資訊及生動直觀的景象和快捷的連線方式和超越時空的變幻，已經越來越受到教師的歡迎，已經成為主要的教學手段，並逐步取代傳統的教學方式。相對於傳統的幾何教學方法，多媒體資訊科技具有很大的優勢，取而代之以成為歷史的必然趨勢，就其優勢我認為有以下幾個方面：
一、利用多媒體教學創設情境，激發求知慾。
情境是指在教學過程中教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的形象，以引起學生一定態度體驗，從而幫助學生理解教材，使學生心理機能得到發展，情境的創設可使學生問題之間架設一座“橋”，情境的創設不但可以吸引學生注意力，增加學生的學習興趣，還能有效地引導學生分析問題，探索問題，產生解決問題的動力和方法，使學生更好地建構自己的知識體系。
傳統的幾何教學中，只憑教師口頭說教和黑板上呆板的板書是很難體現出情境創設的懸疑性、驚詫性和疑慮效果，也就是說不可能產生強烈的轟動效果和視差，不能給學生留下難忘印象而引起學生的注意。而多媒體資訊科技就能很好地解決這個問題。多媒體的多彩影象，動態的影像和聲音，可以使創設的情境更生動逼真接近生活，使原本抽象的幾何概念，更接近實際，更能體現幾何概念的適用性，有利於解決問題。
計算機具有特殊的聲、光、色、形，透過影象的翻滾閃爍、定格，色彩變化及聲響效果給學生以新異的刺激感受。運用計算機輔助教學，向學生提供直觀、多彩、生動的形象，可以使學生多種感官同時受到刺激，激發學生學習的積極性。例如：在教學初中幾何“軸對稱圖形”這一課時，就可以應用多媒體的鮮豔色彩、優美圖案，直觀形象地再現事物，給學生以如見其物的感受。教師可以利用多媒體設計出多幅圖案：如等腰三角形、飛機、幾幅古建築圖片等……顯示後，用紅線顯現出對稱軸讓學生觀察。影象顯示模擬逼真，渲染氣氛，創設情境，使學生很快掌握了軸對稱圖形的特點，有助於提高和鞏固學習興趣，激發求知慾，調動學生積極性。又如：在講授“垂直”這一章概念時，教師可以讓學生觀看一段大型比賽的跳水錄影，出示問題：選手入水時，水花的大小說明什麼？所有學生幾乎同時說出：“不垂直”水花就大，“垂直”水花就小。教師問：“什麼叫垂直呢？”接著教師講解了有關垂直的概念。
這節課幾乎沒有費什麼力氣，就完整地進行下來了。幾乎所有的學生都明白了什麼叫“垂直”，可見這樣的'情景給學生留下多麼深刻的印象。
實驗心理學家赤瑞特拉認為：人一般可以記住閱讀內容的50%，自己聽到內容的20%，自己看到內容的30%，在交流過程中自己所說內容的70%，我們可以透過多媒體的強大的文字、聲音、影象和動畫技術，創設出各種情景氣氛，而且是傳統教學中的教具和語言無法涉及的生動、逼真和引人入勝。
二、利用多媒體輔助教學，化靜為動，感知知識的形成過程。
美國國家教育委員會在《人人關心：數學教育的未來》的報告中指出：“實在說來，沒有一個人能教數學，好的老師不是在教數學，而是激發學生自己去學數學。”“只有當學生透過自己的思考，建立起自己的數學理解能力時，才能真正學好數學”。“學生要想牢固地掌握數學就必須用內心創造與體驗來學習數學”。
皮亞傑的“建構”的觀點是與“活動”的觀點有緊密的聯絡。學生主動建構知識體系必須掌握“活”的幾何概念，這就必須使學生在幾何學習充滿了觀察、實驗、猜想、驗證、推理與交流等豐富多彩的數學活動。教育家斯騰伯格認為在教學過程中應視為交往過程，要注意交往的改進，特別強調學生個性的“自我實現”。傳統的幾何教學中教具運用，並不能使抽象的幾何概念真正的形象化、具體化。而多媒體技術可以使幾何概念真正“活”起來。
比如用《幾何畫板》講解《直線與圓的位置關係》可以使直線轉動，產生與已知圓的相離、相切、相交的各種動態位置關係，並在旁邊顯示圓的半徑（ｒ），並動態的顯示圓心到直線的距離（d），學生們可以一目瞭然的動態地瞭解到直線與圓的位置關係，與圓的半徑（ｒ）與圓心到直線的距離（d）的數量關係，使學生在觀察實驗的同時，推出圓的位置關係與圓的半徑（ｒ）與圓心到直線的距離（d）之間的關係：相離＝＝ｒ＜d；相切==ｒ＝d；相交==ｒ＞d。
學生的腦海裡只要一提起直線和圓的位置關係，就想到旋轉的影象。類似這樣的課件還有“線段的垂直平分線的性質”、“平等四邊形的判定”、“圓與圓的位置關係”等。
三、利用多媒體輔助教學，可以激發學生的學習興趣，提高學生的學習能力和創新能力。
學生的學習能力和創新能力，來源於對周圍事物的理解和對知識的觀察和分析，現代教育觀點認為學生學習知識的過程和發現這個知識過程是一樣的，而傳統的教學方法是很難提供給學生足夠的空間和足夠的時間，使學生自己建構知識體系，而多媒體技術可以無限的提供給學生學習的空間和相對寬裕的學習時間。
日本數學教育家米川國藏認為數學教育中，學習數學知識的分析問題、解決問題的思想方法比學習知識本身更重要。我認為幾何教學過程中的關鍵是讓學生掌握知識的形成過程，使學生知其然，又知其所以然。運用多媒體教學可以將教學過程中涉及的事物形象，過程等全部內容再現於課堂，使教學過程形象生動，使難以覺察的東西清晰地顯現在學生的感覺能力可及的範圍之內。例如：在教學《角的認識》這一課時，教學生如何畫角是一個重要內容。老師用傳統的教學方法在黑板上畫給學生看，存在一定的弊端。如學生走神，教師畫時部分學生不注意看；教師作圖時，身體遮住部分學生的視線等。而運用多媒體輔助教學，情形就大不一樣了。我們可以先用多媒體演示畫角的步驟和基本方法，由於用多媒體演示，手段新穎，學生注意力集中，給學生留下深刻印象。演示結束後，教師再在黑板上示範畫角，最後讓學生獨立畫角。這樣的教學過程設計，符合學生的心理需求，使學生對畫角方法清楚明瞭，教學效果好。
布魯納提出的發現學習理論，強調學習程序是一川積極的認知過程，提倡知識的發現學習，學生的學習是以自己為主體積極建構，“探索是教學的生命線”。在多媒體教學中可以提供給學生足夠的空間、時間，讓學生展開探索的翅膀。
例如在研究《多邊形的內角和公式》時，傳統的教學方法只能在黑板上畫幾個圖，給學生幾個公式，而利用多媒體技術可以給出充分多的圖形，讓學生在觀察中，分析眾多圖形，並在分析後得出結論，還可以在更多圖形中驗證，使學生自己得到正確的公式，在幾乎無限的空間中，研究幾何圖形，從中分析得出正確的結論，這是傳統教學不可能得到的。真正做到了陳重穆教授提出的“淡化形式，注重實質”的效果。徹底擺脫了教學中“燒中段”的教學方式，使學生自主建構知識體系。
多媒體教學可以使教師節省出大量的教書時間，可以使學生在單位時間內，獲取最大限度的資訊量，爭取更多時間思考，可以利用圖形的顏色和影象閃爍給以暗示，還可以透過平移和旋轉使學生了解知識形成的全過程，使學生在發現中掌握知識。還可以利用師生介面進行超級連結，達到師生互動，使學生在互動中，學習動態的“活”的幾何。
四、利用多媒體輔助教學，可以更好的發揮學生在學習中的主體地位。
傳統的班級授課制，過於標準化、同步化、集體化，不能很好地適應學生的個別差異，更不易發揮學生的全部潛能，不利用於培養學生的興趣和發展他們的個性才能。
美國心理學家加德納認為一個人的智慧，不能簡單地由智商的高低來衡量，智慧是多元的。它包括七種基本能力：語言能力、數學邏輯能力、空間能力、音樂能力、身體運動能力、人際關係能力。而傳統的學校教育，僅重視語言能力和數學能力的開發，對其他能力的開發未給予足夠多的重視。不能用學習成績徇學生是否聰明，要看學生能否解決面臨的問題，培養合作精神解決實際問題。多媒體不光可以顯示資訊，使學生獲得知識，還能幫助學生運用知識技術，發展智力、才能。我們知道學生的學習客觀上存在著一定的差異，承認與尊重個別差異是必要的。多媒體輔助教學就能適應個別化教學。在教學軟體編排中，老師可以針對不同型別的學生，設計各種思路的解題方法，讓學生自主選擇，培養學生做出決定的能力。這樣人機互動，迅速反饋，視聽合一。學生由教師單一講、書本枯燥的練習，上升到上機操作、與計算機對話，充分調動學生的學習主動性，提高了學習效率，學習的能力也得到了發展。在多媒體這樣的互動環境中學生可以按照自己的學習基礎，學習興趣來選擇自己所要學習的內容，這種主動參與性為學生主動性積極的發揮創造了很好的條件，能真正體現學生的認知主體作用。
例如：在幾何教學中，一題多解問題，在傳統課上只能給出一種幾種答案，而不可能也沒有足夠的空間來展示所有的答案，造成對個別學生的學習積極性的打擊。然而在多媒體的課件設計中，不但可以把所有的答案給出來，使學生對號入座，還可以把幾何的開放型題目做成動態題目，使學生各盡所能，真正變“選馬”為“賽馬”，使學生在平等的條件下，競爭學習，激發他們的好勝心，變被動學習為主動學習。還可以利用網路技術，透過師生介面，運用網路技術多層選單樹的形式，可使學生從整體上把握知識構成的體系，又能明確表達知識體系中各知識點間的層次與相互聯絡，構建知識網路，只需雙擊滑鼠按鈕即可啟用其指示部分內容，進入互動教學系統，足不出戶，可實現網上漫遊整個世界。
利用多媒體技術可以儘量多的展示利用幾何知識可以解決的問題模型。例如：可以用對稱的原理解決檯球的打球問題，運動中跑道的彎道測量等。還可以儘量多的創設發現問題情景，比如如何計算多邊形的內角和公式，計算多邊形的對角線條數等，都可以用計算機多媒體提供的廣闊空間，讓學生自己歸納，自己建構概念體系。還可以從運動角度，活動的角度理解知識概念的形成過程，製作知識網，這樣可以讓學生根據自己的愛好，自己選擇學習的物件、內容和難度。學生可以利用網路技術學習“大眾的數學”，即人人學有價值的數學，人人都能獲得必需的數學，不同的人在數學上得到不同的發展，使學生達到自己的自主學習，自主建構知識體系。還可以在學習中培養學生合作的精神。往往實際問題的解決需要學生多方面的知識，比如：在講對稱問題時，引入了檯球問題，一般學習比較好的學生不知道檯球運動的基本規則，不理解題意，而對較愛好玩的學生，很清楚檯球運動的基本規則，但不明白幾何中的對稱圖形，我把比較好的學生與愛玩的學生分一臺機器上，就能很好地解決這個問題了。這樣不僅能各盡所能，而且還能幸學生間情感交流，達到幸團結，共同進步，“種瓜得豆”的目的。
五、利用多媒體輔助教學的課件設計，可以體現老師對學生的關愛，體現了以學生為本的教學理念。
俗話說：“好話一句三冬暖，冷言半語六夏寒”。和諧的教學環境氛圍，可以使學生的大腦皮層處於良好的反饋狀態，而作為教師應努力創造和諧的學習環境，多媒體技術在這方面無疑幫了老師一個大忙。
“機器無情人有情”，先不說多媒體的鮮明的色彩，動態的畫面和引人入勝的多種特技，單從多媒體的課件設計的趣味性，就可以體現老師對學生的關愛，體現以學生為本的理念。
例如：每個教師在設計考核和測試題時，往往在答題過程後，設計畫面和聲音都是：“你真棒，答對了！”“太可惜，再來一次！”和激勵的畫面。這都使學生在鼓勵體驗成功，真正的進行賞識教育，它可以無數次的原諒學生的失敗，真正做到了成功教育，使學生體驗成功，真正教會了學生怎樣面對挫折，從而保護了學生積極性。它不會像人一樣，因為話說多了而不耐煩，而計算機作為教師比常人更有耐心。
利用多媒體技術可以透過教師對畫面圖形的操作，利用線段、角的閃爍、平移、旋轉、對稱等對學生進行解題的暗示，使學生有良好的心境。培養他們的自信心和解題的興趣。這比傳統的教學中的“看這裡，跟我說，請注意。”的喊叫，不知要強多少倍，這樣不會使學生因為逆反心理產生厭學情緒。
例如：在講授《中位線定理》時，可以透過平移、旋轉、對稱，在暗示中講解中位線定理，圖形中的閃爍、旋轉學生幾乎體察不到教師的提示，不自學地增強了學習幾何的自信心。再如：在講授“邊角邊公理”時課件設計了翻畫片找全等三角形的遊戲。在提高了學生判斷能力的同時，又增加了學生學習幾何的興趣。這一切無不體現了教師對學生的關愛，體現了以學生為本的理念。
綜上所述，恰當運用多媒體等現代資訊科技手段，是現代化教學的需要，是素質教育的需要，是培養二十一世紀合格人才的需要；同時，恰當地運用現代資訊科技手段能使課堂教學形象、具體、生動、直觀，能激起學生學習的興趣，理清概念，化難為易，化靜為動，化繁為簡，使具體的畫面與抽象的數學內容緊密聯絡，突破傳統的教學方法，挖掘教材的內在潛能，使學生正確形成完整的數學體系和空間觀念，讓學生充分感受、理解知識產生和發展的過程，開拓學生視野，有利於學生創新意識和能力的培養，更有利於提高課堂教學效率。