從教學(xué)實踐看課堂教學(xué)中多媒體的使用

近年來，多媒體越來越普遍地應(yīng)用到高等學(xué)校的課堂教學(xué)中，并以其強大的優(yōu)勢對傳統(tǒng)的板書教學(xué)造成巨大的影響。筆者在吉林師范大學(xué)物理學(xué)院從事多輪的《電動力學(xué)》教學(xué)工作，在實踐中使用過傳統(tǒng)的板書教學(xué)、完全使用多媒體(采用PowerPoint結(jié)合MATLAB軟件)教學(xué)、多媒體輔助板書教學(xué)三種教學(xué)方式。為探討三種教學(xué)方式的課堂教學(xué)效果，筆者設(shè)計了符合本課程特點的調(diào)查問卷，對吉林師范大學(xué)物理學(xué)院2003級本科3、4班共63名同學(xué)進行了問卷調(diào)查。

《電動力學(xué)》課程特點及使用的多媒體課件的特點。

為了更好地評價課堂教學(xué)效果，我們有必要了解一下本課程的特點。《電動力學(xué)》是一門重要的理論基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容含量較大、公式繁多、推導(dǎo)復(fù)雜、邏輯嚴(yán)密、思維抽象，計算性特點較為明顯，習(xí)題也較難解。對數(shù)學(xué)工具(矢量計算及數(shù)理方程等)的操作能力直接影響本課程的學(xué)習(xí)。

針對這些特點，我們選擇了吉林大學(xué)物理學(xué)院理論物理教研室編寫的《電動力學(xué)課程多媒體教學(xué)課件》。特別是其對電磁場的3D演示功能及適時的交互性使其對電磁場具有相當(dāng)強大的描述能力，這是其他常用多媒體軟件所不具備的。

調(diào)查問卷內(nèi)容及統(tǒng)計結(jié)果分析

問卷分為兩部分，第一部分為基本態(tài)度調(diào)查，第二部分為選擇性問題。

1、問卷第一部分的內(nèi)容及調(diào)查結(jié)果如下表。(表1)回答問題時請深思熟慮，您的答案將會對教師提供有益的幫助。

2、調(diào)查結(jié)果分析。首先承認(rèn)，此種主觀態(tài)度的調(diào)查會受到很多主觀因素的影響，但結(jié)果仍是具有相當(dāng)可信度的。從學(xué)生對多媒體的態(tài)度上看，持“感興趣(35％)”和“一般(55％)”的人數(shù)占絕大多數(shù)，這說明學(xué)生本身對多媒體是持歡迎態(tài)度的。而對比三種課堂教學(xué)方式的教學(xué)效果來看，對本課程來講，學(xué)生反對。“完全采用”多媒體教學(xué)。這說明教師在多媒體技術(shù)的應(yīng)用上的不足，會極大影響課堂的教學(xué)效果。這就需要任課教師加強對多媒體技術(shù)的認(rèn)識，深入了解各種常用的多媒體軟件的特點，結(jié)合自己主講課程的特點，將二者有機地結(jié)合起來。

第二，多媒體輔助教學(xué)較傳統(tǒng)的板書教學(xué)的課堂教學(xué)效果有一定提高，但提高程度很有限。首先分析其中提高的原因：MATLAB軟件通過編程可以適時地、清晰地演示電磁場的3D圖像及其精細結(jié)構(gòu)，具有很強的交互性，使學(xué)生直觀了解電磁場的特征，加深印象，提高興趣，加深理解，體現(xiàn)了科學(xué)研究的方法。而提高程度有限的原因，粗略分析主要有兩個：①是本課程理論推導(dǎo)內(nèi)容占絕大多數(shù)，演示內(nèi)容相對較少；另外課時有限，不可能對計算所得的圖像加以詳細的分析研究。②是客觀上，在闡述和演示轉(zhuǎn)換過程中會耽擱一些時間，設(shè)備有時會出現(xiàn)意料之外的問題，在演示過程中室內(nèi)光線較暗，時間短達不到教學(xué)效果，時間長則會使學(xué)生疲乏等等，這都是不利因素。但總的來說，選擇適當(dāng)?shù)能浖m當(dāng)?shù)厥褂茫强梢栽谝欢ǔ潭壬咸岣哒n堂教學(xué)效果的。

3、問卷第二部分的內(nèi)容。問卷的第二部分內(nèi)容是調(diào)查學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。問卷設(shè)計上參考了美國高校學(xué)生評價教學(xué)方案中的“教學(xué)的發(fā)展性和有效性評價系統(tǒng)(IDEA)”，并針對本課程進行局部細化。問卷形式如下：

指導(dǎo)語：回答問題時請深思熟慮，您的答案將會對教師提供有益的幫助。每個問題采用5分制，分別代表：

①能夠達到問題的0-20％之間。

②能夠達到問題的20％-40％之間。

③能夠達到問題的40％-60％之間。

④能夠達到問題的60％-80％之間。

⑤能夠達到問題的80％-100％之間。

請根據(jù)您自己的實際情況進行選擇。通過學(xué)習(xí)，您能夠：

(1)①②③④⑤獲得了事實性的知識(專業(yè)術(shù)語，方法等)。

(2)①②③④⑤學(xué)會了基本原理，一般概念或理論。

(3)①②③④⑤清楚了本課程的闡述脈絡(luò)及研究方法。

(4)通過本課程的學(xué)習(xí)，對電磁場理論有了更深刻的認(rèn)識，其中：

a、①②③④⑤清楚了解本課程與《電磁學(xué)》的聯(lián)系與區(qū)別。

b、①②③④⑤能夠理解本課程中出現(xiàn)的有關(guān)電磁場理論的抽象物理問題的學(xué)意義和物理意義。

c、①②③④⑤通過學(xué)習(xí)這門課程，使我形成了狹義相對的時空觀。

d、①②③④⑤通過學(xué)習(xí)，使我能夠應(yīng)用狹義相對論解釋、處理生活及學(xué)習(xí)中所遇到的相關(guān)物理問題。

(5)通過學(xué)習(xí)本課程，鍛煉了推理、解決相關(guān)專業(yè)問題的能力，其中：

a、①②③④⑤了解本課程所需的數(shù)學(xué)工具的特點。

b、①②③④⑤能夠熟練使用本課程所需的數(shù)學(xué)工具來分析電磁場理論的相關(guān)問題。

c、①②③④⑤在進行本專業(yè)新知識過程中，數(shù)學(xué)操作能力已不是獲取新知識的主要障礙。

(6)①②③④⑤發(fā)展了在相關(guān)領(lǐng)域獲取新知識的能力。

(7)①②③④⑤發(fā)展了本專業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)造力。

(8)①②③④⑤形成了書面及口頭表達能力。

(9)①②③④⑤通過學(xué)習(xí)本課程發(fā)現(xiàn)了自己的潛力(發(fā)現(xiàn)自己的興趣、才能和價值)

(10)①②③④⑤學(xué)習(xí)這門課后使我更想學(xué)習(xí)這個領(lǐng)域的其它學(xué)科。

(11)①②③④⑤本課程的難度同物理類其他課程相比，你認(rèn)為：①大大少于大多數(shù)課程②少于大多數(shù)課程③相同④多于大多數(shù)課程⑤大大多于大多數(shù)課程。

(12)①②③④⑤總之，在這門課程中使我收獲極大(①不符合②大多數(shù)不符合③于符合與不符合之間④太多符合⑤完全符合)。

(13)如果您還有其他什么問題，請在下列空白處填寫。

3、調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計方法及分值曲線。在分析統(tǒng)計結(jié)果時，我們將每個問題的平均分作為該問題的分值，可得曲線1。其中第4、5題，將每題的全部小題的平均分作為該題的分值。同時，第4、5題又可以用如上的方式單獨統(tǒng)計，得到圖2、3。第13題我們不作處理。問卷結(jié)果曲線如下(其中，系列1為傳統(tǒng)板書教學(xué)；系列2為多媒體輔助板書教學(xué)；系列3為完全使用多媒體教學(xué))：

4、結(jié)果分析。第一、從圖1中可以看出，多媒體輔助教學(xué)同傳統(tǒng)板書教學(xué)相比，課堂教學(xué)效果相差不大。第二、問題11表現(xiàn)出會使課程難度稍有下降。這是由于采用的MAT-LAB語言可以適時交互地描述電磁場的3D精細結(jié)構(gòu)，輔助學(xué)生理解。第三、在定性類知識講授過程中(如問題1-4)，如完全采用PowerPoint講述，其教學(xué)效果與另外兩種方式差別不大。而在定量類知識教學(xué)(問題4.4.5)、及其它能力(問題6-10)的培養(yǎng)中，差距較明顯(而這種能力的培養(yǎng)，又是教學(xué)的主要目的)。可見，這種完全使用多媒體的簡單教學(xué)方式，對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)操作能力來講，達不到理想的教學(xué)效果。我們分析一下其中原因：首先，用PowerPoint陳述公式的推導(dǎo)過程顯得機械、呆板。其次，在推導(dǎo)公式過程中為聯(lián)系上下文，需反復(fù)演示前邊播放過的幻燈片。第三，不再板書，學(xué)生失去了必要的筆記思維訓(xùn)練過程，其直接的影響是學(xué)生在計算中，常犯一些低級錯誤(如漏寫矢量符號等)。第四是多媒體教學(xué)的通病，課件是教師在課前準(zhǔn)備好的，如果上課中發(fā)現(xiàn)什么問題，難以進行現(xiàn)場修改。這樣，課堂教學(xué)中教師的主導(dǎo)地位難以發(fā)揮，也為學(xué)生學(xué)習(xí)埋下難以預(yù)料的后果。

5、幾點體會

第一，多媒體這種新的交流技術(shù)的使用，能夠在一定程度上激發(fā)學(xué)生的熱情。但若想提高課堂教學(xué)效果，則需要教師進一步提高對多媒體技術(shù)的認(rèn)識，認(rèn)真研究課程的特點，有針對性地選擇合適的多媒體軟件，并深入研究二者的有機結(jié)合的問題。

第二，多媒體輔助教學(xué)，并非對任何課程都能顯著地提高教學(xué)效果。對于理論性較強、數(shù)學(xué)操作較復(fù)雜、難度較大的學(xué)科，則略顯能力有限。相反，若是陳述性較強的課程。

第三，教師操作多媒體的能力還需提高。這體現(xiàn)在軟件(語言)的選擇上、課件的制作上、硬件設(shè)備的操作能力上等等。

第四，理科類的課堂教學(xué)中，宜將本專業(yè)科研工作中計算機的應(yīng)用特點體現(xiàn)在課堂教學(xué)中。在教學(xué)中體現(xiàn)這些特點，可以使學(xué)生盡早了解本專業(yè)的科研特點及一般程序，以研究的態(tài)度學(xué)習(xí)知識，這必然會提高課堂的教學(xué)效果。

第五，高等教育應(yīng)注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，這其中又以“獲取知識能力的培養(yǎng)”為第一要素。而教師的課堂教學(xué)只是其中的一個環(huán)節(jié)，提醒學(xué)生進行自我教育，自我培養(yǎng)，則是關(guān)鍵的內(nèi)在因素。

高等教育為社會培養(yǎng)力量、積蓄力量，高等教育的發(fā)展直接影響社會特別是科技的發(fā)展。作為科技工作者，特別是大學(xué)教師，都應(yīng)注重知識的傳授能力、方法、技巧的培養(yǎng)，而課堂教學(xué)又是傳承知識的基本途徑，所以以上的問題值得我們深入細致地加以研究。