探析傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)手段在線性代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用論文
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代教學(xué)手段 傳統(tǒng)教學(xué)方式 線性代數(shù) 優(yōu)化教學(xué)
摘要：線性代數(shù)作為高等院校中的一門基礎(chǔ)課，在高等教育過程中有著重要的地位，但在課堂教學(xué)過程中還存在不少問題。文章結(jié)合作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，從現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)方式在線性代數(shù)教學(xué)中的優(yōu)點、目前存在的問題和綜合利用等方面進行了闡述，旨在充分利用這兩種教學(xué)手段的優(yōu)點來優(yōu)化課堂教學(xué)，提高教學(xué)的效率和質(zhì)量。
線性代數(shù)是一門重要的基礎(chǔ)理論課，各高等院校都非常重視其教學(xué)質(zhì)量。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展、新型信息傳遞手段越來越多的今天，多媒體越來越多地應(yīng)用在各學(xué)科教學(xué)上，在化抽象為形象，化語言為形態(tài)，化文字為圖像等方面，總體上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增大了教學(xué)信息量，提高了課堂教學(xué)效果。但線性代數(shù)不同于其它課程，具有高度的抽象性與概括性，且具有極強的嚴密性、精確性與邏輯性，長期以來，學(xué)生普遍反映難理解，教學(xué)效果也總是不能令人滿意。因此，如何改進教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量一直是高等院校關(guān)注的問題。傳統(tǒng)的線性代數(shù)教學(xué)模式是人們在長期的教育實踐總結(jié)出來的，對定理的證明有著不可替代的優(yōu)越性，因此，必須重視現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合的教學(xué)模式，尋找線性代數(shù)傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)手段之間的最佳結(jié)合點，提高教學(xué)效果。
一、傳統(tǒng)教學(xué)方式在線性代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
1.傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)點。第一，教學(xué)要求低，信息容量大。“黑板+粉筆”是傳統(tǒng)的黑板教學(xué)的基本特點，教室只需具有黑板和粉筆即可，設(shè)備操作簡易、成本低廉，普遍適應(yīng)于一般的高等院校教學(xué)。黑板的靜態(tài)信息容量大，一般情況下，黑板的一板可以板書一個完整的數(shù)學(xué)問題，一些重要內(nèi)容還可以長時間停在黑板上，有助于教學(xué)過程前后呼應(yīng)。
第二，靈活調(diào)節(jié)課堂進度。有的教師在備課時認為很簡單的概念或例題，課堂上學(xué)生卻反映較難理解，這時，教師需要調(diào)節(jié)教學(xué)進度，適當增加與此問題相關(guān)的知識點或加強課后練習(xí)，傳統(tǒng)教學(xué)方式能十分靈活地做到。
第三，注重教學(xué)過程。線性代數(shù)課程中定理的證明、公式的推導(dǎo)，以及例題的演算，往往需要學(xué)生認真地思考和慢慢地理解，需要教師積極地引導(dǎo)，而這個過程教師可以用粉筆一步一步地推理、演示、說明和計算，使學(xué)生緊跟老師的思路，且留有思考的時間，從而把某個復(fù)雜的問題講得清楚透徹。這種教學(xué)方式有利于在課堂上充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位，而這正是傳統(tǒng)的教學(xué)方法的優(yōu)勢所在。
第四，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式不但有利于對學(xué)生抽象思維能力的培養(yǎng)，而且有利于對學(xué)生分析、歸納、邏輯推理與論證能力的培養(yǎng)，更有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴密、精確地處理問題的思維習(xí)慣，因此，傳統(tǒng)教學(xué)方式在線性代數(shù)的講授中有著不可替代的優(yōu)勢。另外，一手漂亮的粉筆字和圖畫，既能向?qū)W生傳遞數(shù)學(xué)信息，又能向他們滲透板書藝術(shù)。
2.傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺點。第一，教學(xué)方式單一。傳統(tǒng)教學(xué)方式傳遞知識的途徑主要是口說形式，并配以一定的板書和教具等輔助手段，教學(xué)速度較為緩慢，并嚴重缺乏形象、直觀、立體的教學(xué)特點，學(xué)生接受的刺激單調(diào)，容易產(chǎn)生聽覺、視覺等感官上的疲勞，往往興趣不濃，課堂效率不高。
第二，板書量大，效率低。在黑板上抄題或描繪多種情況的構(gòu)圖往往需要大量的時間，這樣必然造成容量小、效率低，擦掉的板書內(nèi)容也不容易重現(xiàn)。黑板上的文字、數(shù)學(xué)符號、圖形往往比較單調(diào)、直觀性差。課堂上大量的板書還造成較大的粉塵污染，不利于師生的身體健康。
第三，對教師要求高。作為以傳統(tǒng)文化為背景的傳統(tǒng)教學(xué)方式，對教師的基本功要求較高，要求不僅要有較高的文化素養(yǎng)、專業(yè)理論功底扎實、寫書能力（包括鋼筆字、毛筆字、黑板字等），還要具備廣博的知識結(jié)構(gòu)、語言表達能力、邏輯思維能力等等。
二、現(xiàn)代教學(xué)手段在線性代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
1.現(xiàn)代教學(xué)手段在教學(xué)中的優(yōu)點。第一，豐富教學(xué)形式，促使教學(xué)生動有趣。教育心理學(xué)研究表明，人類獲取的信息83.5%來自視覺，11%來自聽覺，3%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺，可以看出，人們通過聽覺和視覺獲得的'信息占其所獲得總信息的94%。多媒體教學(xué)正好具有直觀形象、聲畫并茂、視聽結(jié)合、生動有趣的特點，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理。線性代數(shù)一直被學(xué)生看成是既單調(diào)乏味又抽象枯燥的一門學(xué)科，引入多媒體后，課堂上一些抽象的教學(xué)內(nèi)容通過動畫、聲音、圖片等形式展現(xiàn)出來，使得教學(xué)內(nèi)容形象直觀。比如，在表述三階行列式的運算規(guī)律時，可以通過多媒體動畫分別用直線和虛線直觀顯示哪三項為正，哪三項為負，使學(xué)生一目了然，同時也比較容易理解與記憶；同時，在展示問題時，還可以設(shè)置“飛入”、“百葉窗”、“擦除”等動畫效果和“打字”、“照相機”、“鼓掌”等聲音效果，以刺激學(xué)生的視覺和聽覺，引發(fā)學(xué)生的新鮮感和好奇心，增強學(xué)生對線性代數(shù)的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生更好地理解和記憶相關(guān)的知識。
第二，增加課堂信息量，提高教學(xué)效率。線性代數(shù)內(nèi)容繁多，知識量大，而教學(xué)改革不斷壓縮課時，使線性代數(shù)教學(xué)任務(wù)非常繁重。多媒體教學(xué)的使用，教師可將要講解的內(nèi)容在課前就制成豐富的課件，從而省去了傳統(tǒng)方法中課堂上定理、概念以及例題的板書時間，為學(xué)生的課堂練習(xí)和拓寬知識面留下了足夠的時間。另外，多媒體課件還容易修改，隨著教師教學(xué)水平的提高而不斷完善。教師也可在教學(xué)內(nèi)容上適當添加一些課外知識，讓學(xué)生了解一些數(shù)學(xué)知識的背景以及現(xiàn)在的應(yīng)用情況，從而拓寬學(xué)生的知識面。如在講線性方程組的“克萊姆法則”時，可播放瑞士數(shù)學(xué)家克萊姆等數(shù)學(xué)家的生平軼事；在講矩陣時，可介紹矩陣在實際中的作用，如數(shù)表可具體描述某家企業(yè)四種產(chǎn)品各個季度的產(chǎn)值，同時還可以揭示
產(chǎn)值隨季度變化的規(guī)律、季增長率和年產(chǎn)量等清況。這不僅能夠開拓學(xué)生的知識面，使他們體會到數(shù)學(xué)的人文價值、科學(xué)價值和社會價值，體會到數(shù)學(xué)在人類進步中的巨大作用，而且能夠使原本抽象的教學(xué)過程變得生動活潑，從而使得教學(xué)效率大大提升。
第三，突出教學(xué)內(nèi)容重點、難點。借助多媒體課件或軟件，教師可以將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵詞、重點的概念、難以理解的內(nèi)容、容易出錯的地方等通過動畫形式、配以不同字型、配以醒目的顏色、配以音響等方式來突出顯現(xiàn)，從而提高學(xué)生的想象力，優(yōu)化課堂教學(xué)效果。另外，坐在后排的學(xué)生常常因為看不清黑板上的書和聽不清教師的講授而多有抱怨，在一定度上影響了課堂教學(xué)質(zhì)量，在多媒體教學(xué)中，由于電子板書和無線話筒的使用，其清晰、大號字型、先進的聲音擴放系統(tǒng)完全解決了這個問題。
第四，減少粉塵污染，營造良好的教學(xué)環(huán)境。線性代數(shù)課堂教學(xué)運用多媒體后，電子板書代替了粉筆板書，在相當程度上解決了這一持續(xù)污染教室環(huán)境的老問題，確保了廣大師生的身體健康。 2.現(xiàn)代教學(xué)手段在教學(xué)中的缺點。第一，信息量大，學(xué)生沒有充足的時間吸收消化。用多媒體教學(xué)時，不但必須有相應(yīng)的教學(xué)設(shè)備，而且由于大量使用事先已經(jīng)輸好的內(nèi)容，很容易造成課堂教學(xué)節(jié)奏過快不能給學(xué)生留出充足的思考時間，造成課堂知識的嚴重消化不良，影響教學(xué)效果。
第二，課件制作問題增多，師生互動減少。有的教師由于過多地采用動畫、圖片等教學(xué)形式，使教學(xué)停留在教材表面知識的說明上，而沒有深入剖析出教材所蘊含的更多、更深層次的知識內(nèi)容，從而使多媒體課件變成了抄書，多媒體教學(xué)變成了念書，這對拓展學(xué)生的知識面，開闊學(xué)生的眼界，提高學(xué)生的思維能力等方面存在一定的局限。另外，有的多媒體課件滿屏的文字，教師一屏一屏地放，照多媒體屏幕宣科，簡單地把屏幕的內(nèi)容讀一讀、解釋解釋，這無疑很難增強師生間的互動，因此也不能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生養(yǎng)成不思考的惰性，學(xué)習(xí)興趣下降。
第三，傳統(tǒng)教學(xué)手段的丟失。在現(xiàn)代教學(xué)手段中，教師特別是青年教師過多地依賴多媒體和電子課件等現(xiàn)代教學(xué)手段，而忽略了作為一個教師應(yīng)該具備的書寫能力、板書設(shè)計、理論功底、知識面的廣博、語言表達能力等基本功。因而，在教學(xué)過程中不能很好地給學(xué)生起到學(xué)高為師的示范作用。
三、兩種教學(xué)手段相結(jié)合的教學(xué)模式在線性代數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用
從以上可以看出，傳統(tǒng)教學(xué)和多媒體教學(xué)各有其不可替代的優(yōu)越性，也有其自身無法克服的缺陷。目前，很多教師在線性代數(shù)教學(xué)過程中，要么只使用粉筆和黑板，要么就只使用多媒體課件，達不到理想的效果。線性代數(shù)是一門重要的基礎(chǔ)課，通過本課程的教學(xué)要實現(xiàn)傳授知識和發(fā)展能力兩方面的教學(xué)目的。在傳授知識的同時，要努力培養(yǎng)學(xué)生進行抽象思維和邏輯推理的理性思維能力，綜合運用所學(xué)的知識分析問題和解決問題的能力，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因此，在線性代數(shù)教學(xué)過程中，學(xué)生是認識和發(fā)展的主體，是具有獨立地位和極大的認識潛能的實踐者。只有把教師的思路、學(xué)生的思路和教材中的思路融為一體，才能獲得線性代數(shù)教學(xué)的最佳效果。教師必須探討在教學(xué)運作中交互使用多媒體和黑板的基本規(guī)律，正確處理好黑板、計算機與教師之間的關(guān)系，真正做到有的放矢地駕馭多媒體和黑板，使它們在線性代數(shù)中發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
第一，根據(jù)線性代數(shù)特點靈活選擇兩種教學(xué)手段。內(nèi)容決定形式，形式服務(wù)內(nèi)容，要根據(jù)線性代數(shù)自身的特點因課制宜地選用多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)的黑板教學(xué)。重在引導(dǎo)學(xué)生的思維發(fā)展的地方應(yīng)該用傳統(tǒng)的黑板教學(xué)，因為它符合學(xué)生的思維和認識規(guī)律。在傳授知識的地方，應(yīng)該用多媒體教學(xué)，如在學(xué)習(xí)矩陣定義時，首先要通過超級鏈接介紹對矩陣理論貢獻較大的兩個人：希爾威斯特和凱萊，再演示一些實踐中可以用矩陣來表示的例子，并說明用矩陣表示的優(yōu)點，這就會具有直觀性、演示性，而且效率高。
第二，傳統(tǒng)黑板教學(xué)和多媒體教學(xué)的合理融合。線性代數(shù)內(nèi)容相對較多，學(xué)時會比較緊張，為了完成教學(xué)任務(wù)，有必要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，把黑板上板書和多媒體課件及講授結(jié)合起來。如行列式與矩陣的運算中，如果將整個行列式或矩陣一次性地展示在屏幕上，就無法達到教學(xué)目的，此處可以借鑒傳統(tǒng)黑板教學(xué)的優(yōu)點，先演示一個空的行列式或矩陣，不變化的地方順次顯示，再將變化的數(shù)據(jù)一個一個地演示出，讓學(xué)生具體認識到每個數(shù)據(jù)的變化，再將這些變化的數(shù)據(jù)用不同顏色加以強調(diào)，最后將所得到的行列式或矩陣著以特殊顏色，讓其突出醒目。這種融合既保留了兩種教學(xué)手段中的優(yōu)點，又容易培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力。在傳統(tǒng)的黑板教學(xué)中，一代一代的教師積累了豐富的經(jīng)驗，采用多媒體教學(xué)應(yīng)該注意借鑒這些經(jīng)驗并將其發(fā)揚，使傳統(tǒng)的黑板教學(xué)的特色在多媒體技術(shù)的支持下變得更加生動和實用。
四、結(jié)束語
多媒體教學(xué)是一種先進有效的教學(xué)手段，隨著教學(xué)改革及教學(xué)規(guī)模化的發(fā)展，必將成為一種趨勢，但這并不意味著可以完全摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方式。在線性代數(shù)教學(xué)過程中，要堅持“以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，手段為輔助”的原則，不論是傳統(tǒng)教學(xué)還是多媒體教學(xué)都是教學(xué)手段，都是為教學(xué)目標服務(wù)的，兩者并不是互相排斥和絕對的相互獨立關(guān)系，而是繼承和發(fā)展的關(guān)系，應(yīng)該相互補充、相互融合，只有充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，才能使學(xué)生更好地掌握知識，提高思維能力和創(chuàng)新能力。如何將現(xiàn)代教學(xué)手段和傳統(tǒng)教學(xué)方式相結(jié)合，如何使教學(xué)手段更為完美，還需要在發(fā)展中進行不斷地研究、探討、規(guī)范和總結(jié)。
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