現代教育技術(shù)與空間解析幾何教學(xué)整合的研究
論文關(guān)鍵詞:教學(xué)整合;空間解析幾何;現代教育技術(shù)
論文摘要:現代教育技術(shù)與空間解析幾何的整合就是將現代教育技術(shù)自然地融入空間解析幾何教學(xué)中，使教學(xué)“活”起來(lái)，從而有效促進(jìn)教師教和學(xué)生學(xué)，提高教學(xué)質(zhì)量。這不僅將使空間解析幾何增加綜合性、創(chuàng )新性、決策性的內容，還將使教學(xué)過(guò)程實(shí)現多要素、多環(huán)節的系統化、綜合化和最優(yōu)化。
現代教育技術(shù)就是運用現代教育理論和現代信息技術(shù)，通過(guò)對教與學(xué)過(guò)程中資源的設讓開(kāi)發(fā)、利用、評價(jià)和治理，以實(shí)現教學(xué)最優(yōu)化為目標的理論和實(shí)踐。面向素質(zhì)教育和創(chuàng )新教育的基礎教育改革，必須以現代教育技術(shù)為基礎，實(shí)現現代教育技術(shù)與空間解析幾何課程的整合，培養創(chuàng )新型人術(shù)所謂空間解析幾何與現代教育技術(shù)整合，就是將現代教育技術(shù)有效地融合于空間解析幾何的教學(xué)過(guò)程，營(yíng)造一種新型的教學(xué)環(huán)境，把現代教育技術(shù)當做學(xué)生獲取信息、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題和構建知識的工具，進(jìn)而將現代教育技術(shù)應用于空間解析幾何的教學(xué)中。
一、現代教育技術(shù)與空間解析幾何整合的教學(xué)模式
1.傳統教學(xué)模式的利與弊
傳統空間解析幾何教學(xué)偏重于知識的講授，教師可根據學(xué)生的反應調整講解速度，這樣可使學(xué)生跟著(zhù)教師的思路，一步一步靠近真理，彰顯了教師的親和力和感染力。但是由于空間解析幾何的課程特點(diǎn)(利用代數方法解決幾何問(wèn)題，經(jīng)常討論曲面、曲線(xiàn)等圖形的形成過(guò)程和各種圖形之間的關(guān)系)，這樣的教學(xué)方式不能動(dòng)態(tài)地演示各種復雜圖形的形成原理，從而無(wú)法給學(xué)生直觀(guān)、形象的刺激，不能引起學(xué)生的學(xué)習興趣和持久的注意。
2.整合的教學(xué)模式
現代教育技術(shù)與空間解析幾何的整合，不是簡(jiǎn)單地將現代教育技術(shù)作為一種教學(xué)手段與傳統教學(xué)手段疊加，而是通過(guò)現代教育技術(shù)的介人，使幸間解析幾何教學(xué)中的各要素之間更和諧。達到優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、教學(xué)資源、教學(xué)效果和教學(xué)效益，實(shí)現教學(xué)的突破與發(fā)展，最終形成以下教學(xué)模式。
(1)教學(xué)內容問(wèn)題化。根據空間解析幾何學(xué)科性質(zhì)和具體的教學(xué)內容特點(diǎn)，將教學(xué)內容轉化為各種形式的有價(jià)值的問(wèn)題，并利用現代教育技術(shù)呈現出來(lái)，作為課內外探究性學(xué)習的起點(diǎn)。
(2)教學(xué)過(guò)程探究化。學(xué)生主動(dòng)獲取教師放置在網(wǎng)絡(luò )上的相關(guān)資料，在課堂教學(xué)中圍繞相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行自我探究。
(3)教學(xué)活動(dòng)網(wǎng)絡(luò )化。在教學(xué)活動(dòng)中，改變過(guò)去教學(xué)內容只來(lái)自教材的單一狀況，培養學(xué)生從網(wǎng)絡(luò )資源中獲取素材，自我改造、重組、創(chuàng )造教學(xué)內容的能力。
(4)教學(xué)結果創(chuàng )新化。網(wǎng)絡(luò )只是環(huán)境，探究只是手段，教學(xué)模式改革的目的在于墻養學(xué)生的創(chuàng )新精神。通過(guò)上述改革，使學(xué)生的主體地位得以真正確立，學(xué)習的自主性、能動(dòng)性、合作性得以發(fā)揮。
二、現代教育技術(shù)與空間解析幾何整合的要求
在傳統的教學(xué)中，教師不僅是教學(xué)的組織者，也是學(xué)習信息的占有者。在現代教育技術(shù)條件下，教師和書(shū)本不再是學(xué)生獲取知識的唯一主要信息源，教師傳遞信息的部分職能被現代媒體所代替，教師成了教學(xué)信息的提供者、傳播者和教學(xué)媒體、教學(xué)模式、教學(xué)方法的設計者和創(chuàng )造者。這就相應地提出了現代教育技術(shù)與空間解析幾何整合的要求。
1.課程本身關(guān)于運用現代教育技術(shù)的要求
空間解析幾何的基本思想是用代數的方法來(lái)研究幾何問(wèn)題，將集合結構有系統地代數化、數量化，而現代教育技術(shù)主要體現在函數圖像、幾何圖形和變換過(guò)程探討和研究上。在《解析幾何》教材第二章(軌跡與方程)和第四章(柱面、錐面、旋轉曲面與二次曲面)的教學(xué)中使用現代教育技術(shù)能直觀(guān)展示空間圖形的形成原理、圖形的形成過(guò)程;第五章(二次曲線(xiàn)的一般理論)教學(xué)中采用現代教育技術(shù)能有效地反映出二次曲線(xiàn)的漸進(jìn)方向、中自及二次曲線(xiàn)與直線(xiàn)的位置關(guān)系;第三章(平面與空間直線(xiàn))教學(xué)中使用幾何畫(huà)板，通過(guò)不斷改變直線(xiàn)的方向向量參數和平面的方位向量(法向量)參數，能夠直觀(guān)地演示出直線(xiàn)和平面的位置關(guān)系。
2.現代教育技術(shù)與空間解析幾何整合對教師的要求
信息時(shí)代的數學(xué)教師必須具有更高的綜合素質(zhì)。一方面，對教材、教法、學(xué)生的把握不但顯得更加重要，而且同時(shí)被賦予了新的內容，如收集、開(kāi)發(fā)、組織各類(lèi)教學(xué)資源，設讓建立和完善學(xué)習環(huán)境與情境。另一方面，教師要有現代教育的嶄新觀(guān)念，然后才能使教學(xué)手段與教學(xué)實(shí)踐全面優(yōu)化。所以，從創(chuàng )新教育的高度認識現代教育技術(shù)與空間解析幾何的教學(xué)是對教師必然的要求。
3.現代教育技術(shù)與空間解析幾何整合對教學(xué)資源的要求
現在很多學(xué)校利用現代教育技術(shù)開(kāi)展空間解析幾何教學(xué)，現代教育資源短缺是最突出的困難，這就要求學(xué)校要拓寬建設思路，除了購置教材外，還要通過(guò)電視轉錄、網(wǎng)上下載、租賃等辦法收集教學(xué)資源。資料種類(lèi)要多樣化，如電子教材、VCD、計算機輔助教學(xué)軟件等。教師要根據空間解析幾何課程特點(diǎn)，利用計算機及各種數學(xué)軟件，自己制作切合實(shí)際的教學(xué)課件。
三、現代教育技術(shù)在空間解析幾何資源整合中的作用
1.現代教育技術(shù)的運用有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)
合理利用現代教育技術(shù)的直觀(guān)、生動(dòng)、動(dòng)靜結合等優(yōu)點(diǎn)，可以加強學(xué)生的感知，幫助學(xué)生發(fā)展思維能力和想象能力，有利于解決教師用語(yǔ)言難以講清的重點(diǎn)內容，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。學(xué)生歷來(lái)對空間解析幾何感到抽象難學(xué)，一是圖形、方程復雜，圖文對照不起來(lái);二是弄不清空間圖形復雜的位置關(guān)系;三是理解不了空間圖形形成原理及其性質(zhì)�，F代教育技術(shù)對化解這些難點(diǎn)有獨特的優(yōu)勢。例如利用三維幾何畫(huà)板現場(chǎng)制作可旋轉的空間球面、橢球面、旋轉曲面，讓學(xué)生觀(guān)察空間圖形，培養學(xué)生的觀(guān)察能力和直觀(guān)思維能力。
2.現代教育技術(shù)的運用有利于改變學(xué)生的學(xué)習方式
現代教育技術(shù)在空間解析幾何教學(xué)中的應用增加了學(xué)生動(dòng)手操作、反復觀(guān)察的機會(huì )，有利于學(xué)生形成猜想、發(fā)現規律、探究結果。例如在雙曲拋物面 (其中a. b為任意的正整數)的學(xué)習中，教師可以利用幾何畫(huà)板強大的畫(huà)圖功能，引導學(xué)生在軟件中畫(huà)出上述方程所表示的曲面，并觀(guān)察其對稱(chēng)性和其他性質(zhì)，再對a, b任意取值，讓學(xué)生認識a, b變化過(guò)程中雙曲拋物面的圖形變化情況。這樣學(xué)生參與熱情高漲，學(xué)習方法由被動(dòng)接受知識轉變?yōu)樘剿髦R，大大增加了學(xué)生通過(guò)主動(dòng)學(xué)習、積極思考構建概念、解決問(wèn)題的可能性，學(xué)習效果顯著(zhù)。
基于此，華東師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所吳剛認為:“基于信息技術(shù)的教育改革就是揭示內含于信息技術(shù)中的新觀(guān)念并使其彰顯為課程改革的基本理念。”雖然在現代教育技術(shù)與空間解析幾何課程整合的實(shí)踐中還將不斷受到觀(guān)念的沖擊、技術(shù)的阻礙、資源的束縛，但其整合的結果必將促使空間解析幾何教學(xué)手段、方法、模式的變革。
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