四、利用计算机实现学习方式的转变
1、利用计算机可以让学生从“听数学”转变为“做数学”,即以研究者的方式,参与包括发现、探索在内的获得知识的全过程。
在数学科学研究中,数学家需要反复实验才能发现规律,然后才是进行严格的逻辑论述和证明。而在学校数学教学中,数学知识都是学生通过听教师口头讲述获得的,几乎没有实验。学生多半是在听数学,听那些缺少发现过程的结论。数学学习不应是一个被动吸收知识、记忆、反复练习强化的过程,一个有意义的学习过程,是学生以一种积极的心态,调动原有的知识和经验,尝试解决问题,同化新知识并建构新的认知结构的过程。所有的新知识只有通过学生再创造的活动,使其纳入原有的认知结构中,才可能成为有效的知识。在这个过程中,如果能给学生创设一种积极的探索问题的情境,给学生的比较和抽象创造一种活动的空间和条件,他们就能在问题解决过程中理解和掌握抽象的概念。只有这样,才能使学生在问题解决过程中获得真正的数学经验,而不仅仅是一些抽象的数学结论。
《几何画板》提供了一个十分理想的“做数学”的环境,完全可以利用它来做数学实验。 1995年夏季学期,两个美国初中二年级学生David Goldeheim和Dan Litchfiled应用《几何画板》发现了又一个任意等分线段的方法;东北育才学校一名学生发现了广义蝴蝶定理。抛开这些问题自身的意义不说,他们处理问题的过程(猜测-验证-论证),对数学教学也是一种启示。
利用《几何画板》让学生做“数学实验”,由于教学过程主要是让学生自己做实验,所以教师在备课时考虑的应该是如何组织学生进行协作学习和交流。在以往的数学教学中,教师往往只强调“定理证明”这一教学环节(逻辑思维过程),而不太考虑学生直接的感性经验和直觉思维致使学生难以理解几何的概念与几何的逻辑。《几何画板》可以帮助学生在动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与结构关系,因而能充当数学实验中的有效工具,使学生通过计算机从“听数学”转变为“做数学”。
例如为了让学生较深刻地理解两个直角三角形全等的条件,可以让学生利用《几何画板》做一次这样的数学实验:在该实验中,学生可以通过任意改变线段的长短和通过鼠标拖动端点来观察两个三角形的形态变化,学生从中可以直观而自然地概括出直角三角形全等的判定定理,并不需要由老师像传统教学中那样滔滔不绝地讲解,而学生对该定理的理解与掌握反而比传统教学要深刻得多。
2、利用网络进行自主探索,合作交流
如今的Internet,是一个拥有信息最丰富、交流信息最为快捷的媒介。每天,千百万人正在通过Internet学习、交流,从某种意义上说,Internet可以称为世界上最大的学校。学生通过网络收集提取有关素材,对相关素材进行分析、研究和比对,通过实验、观察、类比、联想、交流和讨论,最后归纳、综合,实现意义建构。教师的角色和行为方式发生了重大变化,教师不再是主要的信息源,他是教学活动中的导航者,设计者和帮助者。学生成为教学活动的主体,是知识的探索者。自主学习成为学生学习的主要方法。学生在学习过程中学会学习、学会组织、学会协作、学会思考和交流。
如在进行“税收问题”的教学中可以让学生在网上搜索“税收咨询”的网站。学生可以根据自己的兴趣、爱好,在网站上用“协作”与“对话”的方式进行探索,学习各种税费的计算方法,了解各种税收政策。
又如,在进行数学竞赛辅导中,也可以指导学生查询相关的“数学竞赛”网站,让学生在这些网站上查找有关数学竞赛的资料,对这些资料进行分析、处理、应用,并参与网上讨论,扩展学生的视野。
学生可以在世界范围服务器主页上浏览,可以利用E-mail交流,可以通过聊天室通话,可以通过BBS进行讨论,可以使用同步多媒体环境的虚拟教室。这样,可以让远方的专家、教师替代计算机有针对性地来帮助,让学生集体通过交互讨论、合作解决复杂问题。所以有了网络,合作式的学习就大大发展了,这会给个别化教学提供另一种解决方式,使学习效果大大增强。 |