三、现代教育技术对培养创造性思维的重要意义
1.现代教育技术的最新理论基础??建构主义是对上述五个环节(尤其是环节1)的有力支持 现代教育技术,通俗地说就是指以计算机为基础的信息技术在教育、教学中的应用。自90年代以来,随着多媒体和计算机网络应用的日益普及(特别是Internet的迅猛发展),作为现代教育技术最新理论基础的建构主义正在国际上迅速流行。建构主义认为,知识不是通过教师讲授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,充分利用各种学习资源(包括文字教材、音像资料、多媒体课件、软件工具以及从Internet上获取的各种教学信息等),通过意义建构而获得。由于学习是在一定的情境下借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境创设”、“协作学习”、“会话交流”是学习环境的基本要素。 建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习,也就是说,既重视学习者的认知主体作用,又不忽视教师的指导作用,教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受器。建构主义强调学生自主学习、自主发现、自主探索,在教师帮助下,主动建构知识的意义,反对教师对学生的单向灌输,反对迷信书本、迷信权威,因而基于建构主义的新型教学模式最有利于培养发散思维、求异思维、逆向思维,所以是对“环节1”的强有力的支持。 除此以外,由于建构主义主张充分利用各种学习资源(包括软件工具、课件开发平台、多媒体课件以及从Internet上获取信息),并强调“情境创设”、“协作学习”的学习环境和“发现式”、“探索式”学习策略,所以又是对环节2、环节3和环节5的有力支持。
2.基于计算机的课件开发平台可以对环节2提供有力支持 “环节2”是强调直觉思维的培养。如上所述, 直觉思维有三个基本特征,其中最重要、最本质的特征是第2 个??“要善于把握事物之间的关系,而不考虑事物的具体属性”。基于计算机的课件开发平台在这方面可以发挥重要作用。目前已有一些较好的课件开发平台,“几何画板”就是其中较突出的一个。 ?负位?濉笔侨嗣窠逃?霭嫔绾腿??行⊙Ъ扑慊?逃?芯恐行模ㄒ韵录虺啤爸行摹保┯?995年联合从国外引进的工具平台类优秀教学软件。该软件功能强大,其最大特点是能方便地用动态方式表现对象之间的空间结构关系,是实现直觉思维与逻辑思维相结合训练(简称Z?L训练)的理想工具。教师利用该工具平台既可根据自己的教学需要编制与开发课件,又可便于学生进行主动探索。
自1993年“中心”推出几何画板的汉化版以来,很快受到数学教师的欢迎,经过“中心”近几年举办多期有关几何画板的应用培训班及部分学校的积极试验,目前运用几何画板进行数学教学革新的思想已开始为教师们所接受,并已逐渐在全国不少中学的教学中应用和推广。 由于几何画板既能创设情境又能让学生主动参与,所以能有效地激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的数学概念变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶数学变成对数学喜爱和乐意学。让学生通过做“数学实验”去主动发现、主动探索,真正实现了直觉思维与时间逻辑思维的结合,不仅使学生的逻辑思维能力、空间想象能力和数学运算能力都得到很好的训练,而且还有效地培养了发散思维能力,从而使学生的创造性思维得到了较好的发展。为了了解如何运用几何画板来进行Z?L训练,我们来看下面两个例子。
[示例1]:运用几何画板讲授抽象数学概念[5] 北京知春里中学杜利平老师对“轴对称”概念的讲授是这样进行的:杜老师先利用几何画板制作了一只会飞的花蝴蝶,这只蝴蝶刚一“飞”上屏幕,立刻就吸引了全体同学的注意,一些平时不爱上数学课的学生这时也活跃起来。同学们根据蝴蝶的两只翅膀在运动中不断重合的现象很快就理解了“轴对称”的定义,并受此现象的启发还能举出不少轴对称的其他实例。这时再在屏幕上显示出成轴对称的两个三角形,并利用几何画板的动画和隐藏功能,时而让两个对称的三角形动起来,使之出现不同情况的对称图形(例如图形在对称轴两侧、两图形交叉或是对称点在轴上等);时而隐去或显示一些线段及延长线。在这种形象化的情境教学中,学生们一点不觉得枯燥,相反在老师的指导和启发下他们始终兴趣盎然地在认真观察、主动思考,并逐一找出了对称点与对称轴之间、对称线段与对称轴之间的关系,在此基础上学生们很自然地就发现了轴对称的三个基本性质并理解了相应的定理,从而既实现了直觉思维与逻辑思维的有机结合,又实现了对知识意义的主动建构。
[示例2]:运用几何画板做“数学实验”[5] 几何画板可以为做“数学实验”提供理想的环境。用画板几分钟就能实现动画效果,还能动态测量线段的长度和角的大小,通过拖动鼠标可轻而易举地改变图形的形状,因此完全可以利用画板让学生做数学实验。这样,就可用新型教学模式取代主要靠教师讲授、板书的灌输式教学模式。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主要不是讲什么、怎样讲,而是如何创设符合教学内容要求的情境,如何指导学生做实验,如何组织学生进行协作学习和交流……这样,教师就要由课堂的主宰、知识的灌输者转变为教学活动的组织者、学习情境的创设者、学生实验过程的指导者和意义建构的帮助者。在以往的数学教学中,往往只强调“定理证明”这一个教学环节(逻辑思维过程),而不太考虑学生们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。几何画板则可以帮助学生从动态中去观察、探索和发现对象之间的数量变化关系与空间结构关系,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公理,并不需要由教师像传统教学中那样作滔滔不绝的讲解,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。
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