數(shù)學(xué)課堂Ｗｉｋｉ攜手Ｚ＋Ｚ

賴婷瑤

● 兩種新型的多媒體信息技術(shù)

1.Z+Z智能教育平臺

由中國科學(xué)院成都計算機應(yīng)用研究所及廣州大學(xué)院士張景中先生研制開發(fā)的Z+Z智能教育平臺,是一種能夠引用知識、運用知識、傳播知識、學(xué)習(xí)知識和發(fā)展知識的計算機軟件平臺。它由初中代數(shù)、平面幾何、立體幾何和解析幾何等課程的知識平臺組成,適合培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,支持教師在這個平臺上進行多媒體課件的二次開發(fā),是一個便于在課堂演示教學(xué)和學(xué)生利用光盤進行個性化學(xué)習(xí)的知識平臺。它以其智能化的制圖功能、人本化的動畫功能及簡易化的操作功能,在數(shù)學(xué)教學(xué)中顯示其獨特的魅力。(如圖1所示)

2.Wiki(維客)網(wǎng)絡(luò)平臺

Wiki是基于Web2.0技術(shù)的社會性軟件,它是一個開放、合作、平等的網(wǎng)絡(luò)書寫工具;一個支持快速檢索、瀏覽、共建、共享和積累的百科詞典;一個符合課改理念、顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。它適合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)作教學(xué)。(如圖2所示)

● Z+Z和Wiki在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢及互補性

1.Z+Z智能教育平臺在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢

(1)智能的工具箱

在數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,教師無論用什么模式來教,學(xué)生無論用什么方法來學(xué),他們都要畫圖和計算,這些實踐中有些部分是機械、重復(fù)的。Z+Z智能教育平臺不僅是參考書、筆記本、計算器和教學(xué)資源庫,而且是智能的多媒體創(chuàng)作工具。它的智能性、知識性和專業(yè)性,能用簡單的操作代替復(fù)雜的編程,用普通的指令代替挖空心思的設(shè)計。

講課時,它使屏幕變成智能的黑板,既能在課堂上展示事先準備好的多媒體材料,又能即興寫字畫圖以及計算、推導(dǎo)、實際測量、解方程等,它還可以讓圖形變成動畫,在課堂上盡可能多地向?qū)W生傳遞信息,極大地提高了教學(xué)效率。對于學(xué)生,它還是預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、完成作業(yè)以及動手實踐的良師益友,通過運動的圖形、動態(tài)的測量與計算幫助理解,培養(yǎng)學(xué)生形象思維和邏輯思維的能力。

(2)真切展示知識的表現(xiàn)環(huán)境

數(shù)學(xué)中有許多數(shù)量關(guān)系、空間的變換和運動的過程,在過去傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境中,教師只能講一講,學(xué)生只能想一想。有了Z+Z智能教學(xué)平臺之后,過去許多可以想到而做不到的事,現(xiàn)在可以演示、操作了。

例如,可以任取一個平面截割正方體生成截面,拖動平面了解從不同方位切割正方體產(chǎn)生的截面的形狀;讓正方體旋轉(zhuǎn)或切成兩塊進行觀察以及測量正方體異面直線的夾角等。以往這些都是教學(xué)中的難點,教師要通過實物設(shè)置具體情境比劃講解,結(jié)果一部分學(xué)生還是一知半解。例如,一個正方體的截面若是三角形、正方形、梯形、矩形都很好理解,而截面若是五邊形或六邊形的情況就很難想象,過去往往借助切蘿卜或橡皮泥等活動來輔助理解,但效果不佳;現(xiàn)在有了Z+Z智能教育平臺后,這一切都迎刃而解了,通過演示讓學(xué)生真切感受截割的過程。

(3)強大的教學(xué)資源庫

Z+Z智能教育平臺系列數(shù)學(xué)軟件目前已經(jīng)推出5種:平面幾何、解析幾何、立體幾何、三角函數(shù)和初中代數(shù)。它們都是面向?qū)W科知識的通用平臺,中學(xué)教學(xué)需要的資源應(yīng)有盡有。它的資源除了已有的現(xiàn)成課件及教學(xué)資源外,另一類是根據(jù)菜單命令用程序即時生成的,如畫各種立體圖形(柱、錐、點、旋轉(zhuǎn)體以及5種正多面體,空間的點、線、面),各種動態(tài)曲線(函數(shù)曲線、參數(shù)曲線、極坐標曲線、二次方程曲線、過指定點列曲線等)等。各種正多面體用鼠標一點便可以畫出來,還可以進行操作從不同的角度觀察,如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、分割、取截面、表面展開以及把空間的多邊形放到平面上看等,這些操作用利用實物都是難以進行的。

2.Wiki平臺在網(wǎng)絡(luò)協(xié)作教學(xué)的應(yīng)用優(yōu)勢

基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)是指利用計算機網(wǎng)絡(luò)以及多媒體的相關(guān)技術(shù),建立協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境,使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生,針對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此討論、交互與合作,以達到對教學(xué)內(nèi)容比較深刻的理解與掌握的目的。用作基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)平臺,Wiki在開放共創(chuàng)共享等方面的特性,使它在為師生搭建網(wǎng)絡(luò)協(xié)作學(xué)習(xí)平臺時具有一定的優(yōu)勢。一方面,它能充分發(fā)揮學(xué)生的能動性和創(chuàng)造性,學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下完成圍繞某一主題的知識共建,發(fā)揮群體的優(yōu)勢,實現(xiàn)學(xué)習(xí)活動中問題的解決,并在問題解決的過程中學(xué)會協(xié)作、學(xué)會學(xué)習(xí);另外,它還非常有利于師生、生生之間的交流和對話。

3.Z+Z平臺與WiKi在教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢互補

由于Wiki系統(tǒng)本身的特點,在理科中出現(xiàn)的大量的圖形、公式與特殊符號,系統(tǒng)都不予支持與認可。Wiki不具備有音視頻、動畫、圖像處理等功能,尤其是數(shù)學(xué)教學(xué)中計算、推導(dǎo)、數(shù)量關(guān)系和空間的變換和運動的過程,都不能在Wiki上進行。而Z+Z強大的數(shù)學(xué)功能卻可以完成這些任務(wù)。

Z+Z雖然可以給學(xué)生提供數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、探索、研究的平臺,可是缺乏合作交流的平臺。Wiki可以彌補這一缺陷。利用Wiki的協(xié)作性,讓它成為數(shù)學(xué)教學(xué)的互動平臺。學(xué)生可以把在Z+Z上學(xué)習(xí)、探索、研究的結(jié)果經(jīng)過一些處理放到Wiki上,與其他學(xué)生進行交流、探討,實現(xiàn)范圍更廣和質(zhì)量更高的學(xué)習(xí)。

新課程倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。以往談到信息技術(shù)與數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,大部分情況是運用某一種多媒體技術(shù)。這次嘗試兩種新型多媒體信息技術(shù)結(jié)合運用,是希望打破傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課堂的局限性。例如,學(xué)生在課堂外的任何時間、地點,利用Z+Z進行探索學(xué)習(xí),經(jīng)過技術(shù)處理放到Wiki上與他人分享、交流。這一模式可以改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,給學(xué)生創(chuàng)造自主探索、合作研究的機會和時間。

● Wiki與Z+Z平臺組合的應(yīng)用模式

基于以上兩種多媒體平臺在數(shù)學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢互補性,嘗試運用協(xié)作式教學(xué)策略進行探索應(yīng)用。協(xié)作式教學(xué)策略是一種適合于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮,又適合于學(xué)生自主探索、自主發(fā)現(xiàn)的教育策略。它要求學(xué)生對同一問題用多種不同的觀點進行觀察、比較和綜合分析,對提高學(xué)生理解問題的能力、知識掌握運用的能力、培養(yǎng)合作精神和良好的人際關(guān)系大有裨益?；诰W(wǎng)絡(luò)的協(xié)作學(xué)習(xí)是指利用計算機網(wǎng)絡(luò)以及多媒體等相關(guān)技術(shù),多個學(xué)生針對同一學(xué)習(xí)內(nèi)容彼此交互和合作,以達到對教學(xué)內(nèi)容比較深刻的理解與掌握的過程。目前網(wǎng)絡(luò)上的協(xié)作學(xué)習(xí)模式主要有兩種:一是問題討論模式;二是基于項目的小組合作模式。我選擇了第二種協(xié)作學(xué)習(xí)模式開展教學(xué)活動。

1.明確項目任務(wù)

項目任務(wù)即學(xué)習(xí)的內(nèi)容,包括學(xué)習(xí)的主題和目標。教師在認真分析教學(xué)目標及學(xué)生個體發(fā)展需要的基礎(chǔ)上,盡量選擇與現(xiàn)實生活相接近的學(xué)習(xí)任務(wù),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。用明確的文字描述學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)任務(wù)。利用Wiki發(fā)布,可以讓學(xué)生上課之前隨時通過網(wǎng)站了解本次學(xué)習(xí)的目標和任務(wù),做好課前的預(yù)習(xí)與準備工作。例如,在“課題學(xué)習(xí)——吸煙危害”的教學(xué)中,教學(xué)目標和任務(wù)是:通過調(diào)查了解在校學(xué)生對吸煙危害的認識程度。

2.分解學(xué)習(xí)目標和任務(wù),建立學(xué)習(xí)小組

在確立學(xué)習(xí)的總目標和任務(wù)后,教師根據(jù)實際需要把總目標分解成一個一個的小目標。學(xué)習(xí)目標細化后,確立學(xué)習(xí)小組。小組形成的方式有三種:第一,自主選擇,由學(xué)生自由組合;第二,教師分組,由教師確定每個小組的成員;第三,師生共同主導(dǎo),由教師和學(xué)生共同決定小組成員。在這次課題學(xué)習(xí)中,主要是讓學(xué)生自由組合,然后教師根據(jù)學(xué)生的認知水平、原有的知識能力和學(xué)習(xí)方式來進行小幅度的調(diào)整,盡量做到既能發(fā)揮每個學(xué)生的自主能動性,又發(fā)揮他們在小組中的作用。

3.制訂組內(nèi)分工計劃

小組成員確定后,學(xué)生必須注冊成Wiki成員。推薦一位組長,由組長根據(jù)教師布置的各小組學(xué)習(xí)任務(wù),在Wiki創(chuàng)建詞條。學(xué)生通過充分討論,制訂組內(nèi)每位成員的具體分工和需要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。接著,由組員根據(jù)自己的任務(wù)在組長的詞條下建立小條目。該組成員可以邀請別組成員加入本小組,也可以邀請瀏覽的網(wǎng)友加入本小組。版面與Word一樣,既可對本組的條目進行編輯、添加,也可刪除。每個學(xué)生根據(jù)自己的態(tài)度、需要、興趣、愛好,主動、有選擇地進行信息加工。這樣,學(xué)生可以積極主動地完成任務(wù),并預(yù)期獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。

4.按計劃完成學(xué)習(xí)任務(wù)

學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過程中,主要是自主探索研究。數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容與其他科目相比較更加抽象,而Wiki平臺只是文本平臺,不能幫助學(xué)生解決難點。此時,運用Z+Z可以化無形為有形、化抽象為直觀、化靜止為動態(tài)、化繁瑣為簡明。例如,在“課題學(xué)習(xí)——吸煙危害”的學(xué)習(xí)中,各小組要將經(jīng)過調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)進行提取、加工,制作成各種統(tǒng)計圖,既繁瑣又費時。而把調(diào)查所獲得的數(shù)據(jù)輸入Z+Z的統(tǒng)計表格中,同時根據(jù)需要復(fù)制一個或多個相同的統(tǒng)計表格,在讓這些表格轉(zhuǎn)化成所需要的各種形狀的統(tǒng)計圖,如條形統(tǒng)計圖、扇形統(tǒng)計圖、折線統(tǒng)計圖等。以往學(xué)生畫統(tǒng)計圖表需要很長的時間,更何況要同時畫出三個統(tǒng)計圖。而利用Z+Z,學(xué)生大約只要十幾分鐘就可以完成三種統(tǒng)計圖形,熟練的學(xué)生幾分鐘就完成了,作品既精美,完成得又輕松。學(xué)生獲得了較大的成就感,節(jié)約出來的課堂時間還可以對統(tǒng)計圖里所獲得的信息進行充分的討論,在網(wǎng)上瀏覽其他同學(xué)的學(xué)習(xí)成果,互相交流、評價,為實現(xiàn)有效課堂提供了較好的平臺。

5.利用Wiki平臺匯報學(xué)習(xí)、探究的成果

學(xué)生利用Z+Z自主探索研究或與小組成員合作探究完成學(xué)習(xí)任務(wù)后,還需要與其他組的學(xué)生交流互動,繼續(xù)完善學(xué)習(xí)成果。學(xué)習(xí)小組成員根據(jù)Wiki上創(chuàng)建的詞條,分別把他們用Z+Z探索的學(xué)習(xí)成果放到Wiki的詞條下,每個小組的組員在網(wǎng)上可以看到每個同學(xué)所獲得的探索成果。此時,Wiki充當了成果演示以及與他人分享成果的平臺。例如,在課題學(xué)習(xí)的課堂上,每個小組選出做得最好的統(tǒng)計圖表進行演示,并由組長介紹自己組是對哪一問題進行統(tǒng)計的,選擇了什么樣的統(tǒng)計圖表來處理數(shù)據(jù),又從這些圖表中獲得了些什么樣的信息。接著,組與組之間互相交流、探討。將課題的問題進行量化處理,解決了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的問題后,在課堂的結(jié)尾部分,讓數(shù)學(xué)回歸生活,學(xué)生根據(jù)分析的數(shù)據(jù),談?wù)勛约旱母惺懿⑻岢鲆恍┖侠淼慕ㄗh。

6.總結(jié)評價

評價的內(nèi)容包括對學(xué)生的評價、對教師的評價、對學(xué)習(xí)內(nèi)容的評價、對學(xué)習(xí)成果的評價等。在全部小組匯報完畢后,我們可以采取組內(nèi)互評、組間互評、自我評價、教師評價等方式。在Wiki上閱讀詞條時就可以發(fā)表評論,還可以根據(jù)教學(xué)實際設(shè)計的評價標準進行量化評價。由于課堂時間有限,這些工作可以利用Wiki跨越時間和空間的特點來完成。Wiki為師生、生生交流提供了一個開放、平等、自由的平臺,這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境非常有利于學(xué)生興趣和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)學(xué)課堂教學(xué),教學(xué)與評價的信息在網(wǎng)上傳輸與反饋。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增大了課堂教學(xué)的內(nèi)容;同時又具有實時性、交互性、直觀性的特點,大大豐富了課堂教學(xué)模式。不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自我控制力,也促進了學(xué)生間良好的人際合作關(guān)系的建立,促進了學(xué)生心理品質(zhì)發(fā)展和社會技能的進步。利用Wiki的協(xié)作思想和Z+Z的強大數(shù)學(xué)功能,以Wiki為互動平臺,以Z+Z為學(xué)習(xí)探索工具,開創(chuàng)了數(shù)學(xué)教學(xué)的全新局面。但是,并非所有的教學(xué)內(nèi)容都適合用這種教學(xué)模式,要想較完美地結(jié)合這兩種新型的多媒體信息技術(shù),并應(yīng)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中,還需要進行更多的探索與研究。