多媒体在数学建模教学中的应用探析

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1、多媒体在数学建模教学中的应用探析[摘要]大学数学建模课程涉及高等数学的众多分支,多媒体参与教学有信息量大、使抽象的事物具体化和形象化等诸多优势,能有效地解决课时少、内容多的矛盾,给数学建模课程的教学带来了许多方便。但如何正确地使用这一教学手段,也是有许多方面需要注意的。[关键词]数学建模;多媒体教学;传统教学;远程教学[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2016)06-0144-02《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,国家要提供更加丰富的优质教育,提升整体的教

2、育质量,基本实现教育现代化。随着信息技术的迅猛发展,多媒体作为现代化教育的一种新型形式,正以其特冇的优势丰富着课堂教学的内容和形式。[1]大学数学建模课程强调如何把实际问题转化为数学问题,进而利用数学方法及其有关的工具解决这些问题。数学建模活动为学生构建了一个由数学知识通向实际问题的桥梁,是学生的数学知识和应用能力共同提高的最佳结合方式。因此,在大学数学教学中应加强数学建模教育和活动,让学生积极主动地学习建模思想,认真体验和感知建模过程,以此激发学生的创新意识,提高其素质和创新能力,实现向素质教育的转化和深入。本文以大学数

3、学建模教学为范例,对多媒体教学的优势和不足进行深入地剖析,并对优化教学结构、实现多媒体教学与传统教学的有机结合做了一些探讨。一、多媒体在大学数学建模教学中的优越性(一)多媒体教学增加了课堂的信息量,开阔了学生的视野大学数学建模课程的教学时数非常有限,而教学内容又非常之多,它涵盖了高等数学的众多分支。传统教学中的黑板、粉笔加教案的教学方法已经不能很好地完成该课程的教学过程和教学任务。此时多媒体的参与会凸显出其巨大无比的优势,它可以提高信息量,在短时间内高效地完成较多的教学内容。如在研究生物圈的稳定问题时,可以在课件中加入下列

4、表格來展示20世纪20年代中期,意大利生物学家D'Ancona研究海洋鱼类各个种群大小变动时遇到的一组使他困惑很久的数据,即第一次世界大战期间在一些港口捕获的鱼中某些非食用大鱼如鲨鱼、鳞鱼等占的百分比变化情况。也正是这组数据促使他请教意人利数学家Volterra,以致建立了后来的VoIterra模型及VoIterra原理,从而圆满地解答了D‘Ancona的疑问,并得出一些非常冇用的结论给人们以警示:使用杀虫剂可以使那些作为其他昆虫食物的昆虫数量增加,因此杀虫剂不能滥用。诸如此类的背景材料、轶闻趣事、相关的研究问题及成果借助

5、于多媒体恰到好处地传授给学生,能开阔学生的视野,学生也由此感受到了数学的趣味性、实用性和重要性。(二)多媒体教学使抽象内容得以具体形象化,激发了学生的学习兴趣在数学建模课程的教学中会涉及众多抽象内容。对于这些内容,如何让学生在短时间内很好地掌握,有关的教学设计就变得非常重要。在数学建模教学中结合讲授内容适当地运用一些多媒体教学手段,创造一些意境,使静态、枯燥、抽象的数学知识动态化、形象化、具体化,这样可以激发学生的兴趣和求知欲。[2][3]如一些模型的计算结果仅有数据和式子,学生不容易想象,此时课堂上若能利用多媒体教学,以

6、图形演示和展示,使得静态的、抽象的结论动态化、具体化、形象化,则通常会产生良好的效果。它在帮助学牛理解结论的同时,也激发了学牛求知的兴趣和探索的欲瑕。兴趣是动力之源,有了兴趣,积极性和主动性就会被调动起来,学生会变被动学习为主动参与,其效率就会大为改善,数学修养和素质自然而然得以培养并提高。(三)多媒体教学省去了传统教学中一些机械性、重复性的环节,提高了课堂效率利用多媒体教学可以解放出大量的板书、绘图时间,使得教学更具有针对性,更能因材施教。[4]如在介绍利用Leslie矩阵的方法来描述人口变化规律时,如果每次都将庞大的矩

7、阵重复抄写一遍,势必会浪费许多宝贵的时间,但不写出来又觉得讲解起来不方便,解释不清楚,给学生的印象不深,重点不够突出。针对这种情况,教师可以事先在课下做好课件,上课需要时直接拿出来用,一些抄写等机械性的环节就省去了,教师可以利用节约岀来的时间讲解关键点和重要内容,突出教学重点和难点,从而提高课堂效率。(四)多媒体技术有助于数学建模课程的远程教学,实现资源共亨远程教育有同步式讲授和异步式讲授等模式。[5]同步式是指分布在不同地点的教师和学生同时登录到教学平台上,进行远程教学活动;在异步式讲授模式中,学习者可以自由地选择学习时

8、间和学习内容,学习活动不受时空的限制。远程教学的开放性和跨时空性的特点决定了教学交互活动的形式要以非实时异步形式为主。事实上,不管是同步式讲授模式还是异步式讲授模式,远程教育都面临着师生间的交流缺少亲切感的问题。为克服此缺陷,在数学建模课程的远程教学屮,应鼓励教师将授课内容用PPT的形式表现出来,通过画

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