数学课堂Ｗｉｋｉ携手Ｚ＋Ｚ

赖婷瑶

● 两种新型的多媒体信息技术

1.Z+Z智能教育平台

由中国科学院成都计算机应用研究所及广州大学院士张景中先生研制开发的Z+Z智能教育平台,是一种能够引用知识、运用知识、传播知识、学习知识和发展知识的计算机软件平台。它由初中代数、平面几何、立体几何和解析几何等课程的知识平台组成,适合培养学生的创新能力,支持教师在这个平台上进行多媒体课件的二次开发,是一个便于在课堂演示教学和学生利用光盘进行个性化学习的知识平台。它以其智能化的制图功能、人本化的动画功能及简易化的操作功能,在数学教学中显示其独特的魅力。(如图1所示)

2.Wiki(维客)网络平台

Wiki是基于Web2.0技术的社会性软件,它是一个开放、合作、平等的网络书写工具;一个支持快速检索、浏览、共建、共享和积累的百科词典;一个符合课改理念、颠覆传统教学模式的网络教学平台。它适合网络环境下协作教学。(如图2所示)

● Z+Z和Wiki在教学中应用的优势及互补性

1.Z+Z智能教育平台在数学教学中应用的优势

(1)智能的工具箱

在数学的课堂教学中,教师无论用什么模式来教,学生无论用什么方法来学,他们都要画图和计算,这些实践中有些部分是机械、重复的。Z+Z智能教育平台不仅是参考书、笔记本、计算器和教学资源库,而且是智能的多媒体创作工具。它的智能性、知识性和专业性,能用简单的操作代替复杂的编程,用普通的指令代替挖空心思的设计。

讲课时,它使屏幕变成智能的黑板,既能在课堂上展示事先准备好的多媒体材料,又能即兴写字画图以及计算、推导、实际测量、解方程等,它还可以让图形变成动画,在课堂上尽可能多地向学生传递信息,极大地提高了教学效率。对于学生,它还是预习、复习、完成作业以及动手实践的良师益友,通过运动的图形、动态的测量与计算帮助理解,培养学生形象思维和逻辑思维的能力。

(2)真切展示知识的表现环境

数学中有许多数量关系、空间的变换和运动的过程,在过去传统的教学环境中,教师只能讲一讲,学生只能想一想。有了Z+Z智能教学平台之后,过去许多可以想到而做不到的事,现在可以演示、操作了。

例如,可以任取一个平面截割正方体生成截面,拖动平面了解从不同方位切割正方体产生的截面的形状;让正方体旋转或切成两块进行观察以及测量正方体异面直线的夹角等。以往这些都是教学中的难点,教师要通过实物设置具体情境比划讲解,结果一部分学生还是一知半解。例如,一个正方体的截面若是三角形、正方形、梯形、矩形都很好理解,而截面若是五边形或六边形的情况就很难想象,过去往往借助切萝卜或橡皮泥等活动来辅助理解,但效果不佳;现在有了Z+Z智能教育平台后,这一切都迎刃而解了,通过演示让学生真切感受截割的过程。

(3)强大的教学资源库

Z+Z智能教育平台系列数学软件目前已经推出5种:平面几何、解析几何、立体几何、三角函数和初中代数。它们都是面向学科知识的通用平台,中学教学需要的资源应有尽有。它的资源除了已有的现成课件及教学资源外,另一类是根据菜单命令用程序即时生成的,如画各种立体图形(柱、锥、点、旋转体以及5种正多面体,空间的点、线、面),各种动态曲线(函数曲线、参数曲线、极坐标曲线、二次方程曲线、过指定点列曲线等)等。各种正多面体用鼠标一点便可以画出来,还可以进行操作从不同的角度观察,如平移、旋转、缩放、分割、取截面、表面展开以及把空间的多边形放到平面上看等,这些操作用利用实物都是难以进行的。

2.Wiki平台在网络协作教学的应用优势

基于网络的协作学习是指利用计算机网络以及多媒体的相关技术,建立协作学习的环境,使教师与学生、学生与学生,针对同一学习内容彼此讨论、交互与合作,以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的目的。用作基于网络的协作学习平台,Wiki在开放共创共享等方面的特性,使它在为师生搭建网络协作学习平台时具有一定的优势。一方面,它能充分发挥学生的能动性和创造性,学生可以在教师的指导下完成围绕某一主题的知识共建,发挥群体的优势,实现学习活动中问题的解决,并在问题解决的过程中学会协作、学会学习;另外,它还非常有利于师生、生生之间的交流和对话。

3.Z+Z平台与WiKi在教学中应用的优势互补

由于Wiki系统本身的特点,在理科中出现的大量的图形、公式与特殊符号,系统都不予支持与认可。Wiki不具备有音视频、动画、图像处理等功能,尤其是数学教学中计算、推导、数量关系和空间的变换和运动的过程,都不能在Wiki上进行。而Z+Z强大的数学功能却可以完成这些任务。

Z+Z虽然可以给学生提供数学学习、探索、研究的平台,可是缺乏合作交流的平台。Wiki可以弥补这一缺陷。利用Wiki的协作性,让它成为数学教学的互动平台。学生可以把在Z+Z上学习、探索、研究的结果经过一些处理放到Wiki上,与其他学生进行交流、探讨,实现范围更广和质量更高的学习。

新课程倡导学生自主学习、合作学习、探究学习。以往谈到信息技术与数学教学的整合,大部分情况是运用某一种多媒体技术。这次尝试两种新型多媒体信息技术结合运用,是希望打破传统数学课堂的局限性。例如,学生在课堂外的任何时间、地点,利用Z+Z进行探索学习,经过技术处理放到Wiki上与他人分享、交流。这一模式可以改变学生的学习方式,给学生创造自主探索、合作研究的机会和时间。

● Wiki与Z+Z平台组合的应用模式

基于以上两种多媒体平台在数学教学中的优势互补性,尝试运用协作式教学策略进行探索应用。协作式教学策略是一种适合于教师主导作用的发挥,又适合于学生自主探索、自主发现的教育策略。它要求学生对同一问题用多种不同的观点进行观察、比较和综合分析,对提高学生理解问题的能力、知识掌握运用的能力、培养合作精神和良好的人际关系大有裨益。基于网络的协作学习是指利用计算机网络以及多媒体等相关技术,多个学生针对同一学习内容彼此交互和合作,以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的过程。目前网络上的协作学习模式主要有两种:一是问题讨论模式;二是基于项目的小组合作模式。我选择了第二种协作学习模式开展教学活动。

1.明确项目任务

项目任务即学习的内容,包括学习的主题和目标。教师在认真分析教学目标及学生个体发展需要的基础上,尽量选择与现实生活相接近的学习任务,以激发学生的学习动机。用明确的文字描述学习目标和学习任务。利用Wiki发布,可以让学生上课之前随时通过网站了解本次学习的目标和任务,做好课前的预习与准备工作。例如,在“课题学习——吸烟危害”的教学中,教学目标和任务是:通过调查了解在校学生对吸烟危害的认识程度。

2.分解学习目标和任务,建立学习小组

在确立学习的总目标和任务后,教师根据实际需要把总目标分解成一个一个的小目标。学习目标细化后,确立学习小组。小组形成的方式有三种:第一,自主选择,由学生自由组合;第二,教师分组,由教师确定每个小组的成员;第三,师生共同主导,由教师和学生共同决定小组成员。在这次课题学习中,主要是让学生自由组合,然后教师根据学生的认知水平、原有的知识能力和学习方式来进行小幅度的调整,尽量做到既能发挥每个学生的自主能动性,又发挥他们在小组中的作用。

3.制订组内分工计划

小组成员确定后,学生必须注册成Wiki成员。推荐一位组长,由组长根据教师布置的各小组学习任务,在Wiki创建词条。学生通过充分讨论,制订组内每位成员的具体分工和需要完成的学习任务。接着,由组员根据自己的任务在组长的词条下建立小条目。该组成员可以邀请别组成员加入本小组,也可以邀请浏览的网友加入本小组。版面与Word一样,既可对本组的条目进行编辑、添加,也可删除。每个学生根据自己的态度、需要、兴趣、爱好,主动、有选择地进行信息加工。这样,学生可以积极主动地完成任务,并预期获得最佳的学习效果。

4.按计划完成学习任务

学生在完成学习任务的过程中,主要是自主探索研究。数学的教学内容与其他科目相比较更加抽象,而Wiki平台只是文本平台,不能帮助学生解决难点。此时,运用Z+Z可以化无形为有形、化抽象为直观、化静止为动态、化繁琐为简明。例如,在“课题学习——吸烟危害”的学习中,各小组要将经过调查所获得的数据进行提取、加工,制作成各种统计图,既繁琐又费时。而把调查所获得的数据输入Z+Z的统计表格中,同时根据需要复制一个或多个相同的统计表格,在让这些表格转化成所需要的各种形状的统计图,如条形统计图、扇形统计图、折线统计图等。以往学生画统计图表需要很长的时间,更何况要同时画出三个统计图。而利用Z+Z,学生大约只要十几分钟就可以完成三种统计图形,熟练的学生几分钟就完成了,作品既精美,完成得又轻松。学生获得了较大的成就感,节约出来的课堂时间还可以对统计图里所获得的信息进行充分的讨论,在网上浏览其他同学的学习成果,互相交流、评价,为实现有效课堂提供了较好的平台。

5.利用Wiki平台汇报学习、探究的成果

学生利用Z+Z自主探索研究或与小组成员合作探究完成学习任务后,还需要与其他组的学生交流互动,继续完善学习成果。学习小组成员根据Wiki上创建的词条,分别把他们用Z+Z探索的学习成果放到Wiki的词条下,每个小组的组员在网上可以看到每个同学所获得的探索成果。此时,Wiki充当了成果演示以及与他人分享成果的平台。例如,在课题学习的课堂上,每个小组选出做得最好的统计图表进行演示,并由组长介绍自己组是对哪一问题进行统计的,选择了什么样的统计图表来处理数据,又从这些图表中获得了些什么样的信息。接着,组与组之间互相交流、探讨。将课题的问题进行量化处理,解决了数学学习的问题后,在课堂的结尾部分,让数学回归生活,学生根据分析的数据,谈谈自己的感受并提出一些合理的建议。

6.总结评价

评价的内容包括对学生的评价、对教师的评价、对学习内容的评价、对学习成果的评价等。在全部小组汇报完毕后,我们可以采取组内互评、组间互评、自我评价、教师评价等方式。在Wiki上阅读词条时就可以发表评论,还可以根据教学实际设计的评价标准进行量化评价。由于课堂时间有限,这些工作可以利用Wiki跨越时间和空间的特点来完成。Wiki为师生、生生交流提供了一个开放、平等、自由的平台,这样的学习环境非常有利于学生兴趣和创造力的培养。

基于网络环境下的数学课堂教学,教学与评价的信息在网上传输与反馈。提高了学生的学习兴趣,增大了课堂教学的内容;同时又具有实时性、交互性、直观性的特点,大大丰富了课堂教学模式。不仅提高了学生学习的主动性和自我控制力,也促进了学生间良好的人际合作关系的建立,促进了学生心理品质发展和社会技能的进步。利用Wiki的协作思想和Z+Z的强大数学功能,以Wiki为互动平台,以Z+Z为学习探索工具,开创了数学教学的全新局面。但是,并非所有的教学内容都适合用这种教学模式,要想较完美地结合这两种新型的多媒体信息技术,并应用于数学教学中,还需要进行更多的探索与研究。