教育教学论文 利用人机交互开展数形结合思维训练.docVIP

利用人机交互开展数形结合思维训练 引言：《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出，要加快教育信息基础设施建设，加强优质教育资源开发与应用，促进信息技术与其他学科的整合，将信息技术作为一种工具改变传统教学模式，提高教学效率，改善教学效果。本文立足于以训练学生数形结合思维能力为目的来达到教与学的高效。 １.“人机交互”数形结合训练产生的背景 数形结合思想是一种重要的数学思想，又是一种常用的数学方法。数形结合可将抽象的数学语言与直观的图形相结合，是抽象思维与形象思维的结合。著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观、形少数时难入微”。有些数量关系，借助于图形的性质，可以使抽象的概念和关系直观化、形象化、简单化；而图形的一些性质，借助于数量的计量和分析，得以严谨化。 学生对数形结合的知识掌握和方法使用不外乎两个方面：一是根据图形转化成数。二是根据数或式转化成图形。他们对“由形及数”看图写数类题的掌握程度，远远高于“由数及形”看数作图类的题。在固定的常规思维模式下,出现顺向思维易,逆向思维难，照搬模仿易,加工创新难的一贯性问题。另外学生思想上固有的依赖性，学习中同样得以表现，对老师的作图的依赖性特强，情愿空着手看老师作图，动口不动手，在数学课堂上老师教学时常常画图来讲解或帮助学生理解题意，而学生在解题上老师也想他们能通过画图来理解，可是学生却很被动的运用这样的方法，甚至有的学生根本就不用，这样就不能很好地将数形结合起来，更谈不上效果了。 　　　　　　　　　自从开展“基于1：1数字环境的实证教育”课题研究。在两年多的研究过程中，我结合教学中的困惑，创造性地将“人机交互”技术应用到学生数形结合思维训练中，让计算机成为学生训练的平台，学生借助这一平台调动各种感观进行训练，也就是我们所说的 “多通道”思维训练，在此形式的训练之下学生乐此不疲，收效明显。 2.“人机交互”训练系统的结构 为了能切实解决和培养学生的数形结合的思维能力，根据“人机交互”理论设计了“在线导学”软件系统，此软件在“潜能在线”平台中得以运用。 2.1 出题模式 教师借“思维导图”为依托，以“数形结合思维训练”为课题，在第三层次的训练中以“整体与部份”的关系为核心，教师先在思维导图中设计好训练的内容，而思维导图又由两部份组成，一是教师的导学点，二是学生的答题点。教师先将设计好的思维导图以图片的形式上传到“潜能在线”平台中的“在线导学”中进行导学卡制作。教师先完成导学点的制作，教师的导学点是以视频、音频、图片的形式上传到思维导图中的。然后再完成答题点的制作，思维导图中的圆圈就是学生的答题点，学生在操作时先点击每一环节中的导学点，根据导学点中的要求进行答题，如在这次数形结合思维训练中我有让学生听录音画图，看图说分数并进行录音，出示一段文字用图形来理解以及从生活情境图中找单位“１”，在第一环节中学生点击导学点就会听到我的一段录音，学生根据录音中的要求进行画图，操作画图的练习时可先将导学点中的作业要求另存为到自已文件夹中，然后再打开电脑中自带的画图软件，在画图软件中打开保存的题目再根据题目要求进行画图，然后将按要求作好的图保存在自已的文件夹中，点击对应的答题圈开始答题，这时只要将刚才保存在自已文件夹中的作业以图片的形式上传就可以。要录音的作业，学生只要在录音机中录音，同样将自已的录音保存好，然后在对应的答题圈中选择音频进行上传即可。如图2-1： 图2-1：思维导图操作界面 　　由于学生是通过各渠道来理解整体与部份的关系的，所以从实际的教学效果来看，学生的兴趣浓厚，印象更深刻，实现学习任务、情境和不同教学目标的完美结合。　 2.2 数据采集 在传统课堂中老师布置的作业，学生通过纸跟笔来完成。学生做过的作业，老师是无法保存的，老师想翻阅学生的作业情况，必须到处寻找学生的作业薄。然而，在“潜能在线”学习平台上它的数据采集完全由电脑自动完成，老师可以在“在线导学”系统中查看学生什么时候完成作业的以及作业完成的情况。下面是学生缪鑫婷完成的思维导图界面及第３题作业展示（如图2-2：） 图2-2：学生完成思维导图界面及第３题作业 　　当学生完成作业并点击“交卷”按纽后，老师就可在“在线导学”的“作品展示”中看到每位学生完成的思维导图，只要点击答题圈，就能看到学生每一题作业的完成情况了，教师查看完学生的作业后，系统中有评价环节，这时就可对学生完成的作业给予评价，作出必要的指导。 2.3 作品展示模块 学生在提交了自已的作业后，从“潜能在线－作品展示”中查看自已的作业，同时还可以查看同学的作业以及其他学校同学的作业，并对自已的作业进行打分评价和对其他同学的作业进行评价。如果教师想了想某一题所有同学的完成情况，只要打开教师制作的这张思维导图，