探析传统教学方式与现代教学手段在线性代数教学中的应用论文

　　关键词：现代教学手段 传统教学方式 线性代数 优化教学
　　摘要：线性代数作为高等院校中的一门基础课，在高等教育过程中有着重要的地位，但在课堂教学过程中还存在不少问题。文章结合作者多年的教学经验，从现代教学手段和传统教学方式在线性代数教学中的优点、目前存在的问题和综合利用等方面进行了阐述，旨在充分利用这两种教学手段的优点来优化课堂教学，提高教学的效率和质量。
　　线性代数是一门重要的基础理论课，各高等院校都非常重视其教学质量。在科学技术不断发展、新型信息传递手段越来越多的今天，多媒体越来越多地应用在各学科教学上，在化抽象为形象，化语言为形态，化文字为图像等方面，总体上激发了学生学习的兴趣，增大了教学信息量，提高了课堂教学效果。但线性代数不同于其它课程，具有高度的抽象性与概括性，且具有极强的严密性、精确性与逻辑性，长期以来，学生普遍反映难理解，教学效果也总是不能令人满意。因此，如何改进教学方法，提高教学质量一直是高等院校关注的问题。传统的线性代数教学模式是人们在长期的教育实践总结出来的，对定理的证明有着不可替代的优越性，因此，必须重视现代教学手段和传统教学方式相结合的教学模式，寻找线性代数传统教学方式与现代教学手段之间的最佳结合点，提高教学效果。
　　一、传统教学方式在线性代数教学中的应用
　　1.传统教学方式的优点。第一，教学要求低，信息容量大。＂黑板+粉笔＂是传统的黑板教学的基本特点，教室只需具有黑板和粉笔即可，设备操作简易、成本低廉，普遍适应于一般的高等院校教学。黑板的静态信息容量大，一般情况下，黑板的一板可以板书一个完整的数学问题，一些重要内容还可以长时间停在黑板上，有助于教学过程前后呼应。
　　第二，灵活调节课堂进度。有的教师在备课时认为很简单的概念或例题，课堂上学生却反映较难理解，这时，教师需要调节教学进度，适当增加与此问题相关的知识点或加强课后练习，传统教学方式能十分灵活地做到。
　　第三，注重教学过程。线性代数课程中定理的证明、公式的推导，以及例题的演算，往往需要学生认真地思考和慢慢地理解，需要教师积极地引导，而这个过程教师可以用粉笔一步一步地推理、演示、说明和计算，使学生紧跟老师的思路，且留有思考的时间，从而把某个复杂的问题讲得清楚透彻。这种教学方式有利于在课堂上充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位，而这正是传统的教学方法的优势所在。
　　第四，培养创新能力。传统的教学模式不但有利于对学生抽象思维能力的培养，而且有利于对学生分析、归纳、逻辑推理与论证能力的培养，更有利于学生养成严密、精确地处理问题的思维习惯，因此，传统教学方式在线性代数的讲授中有着不可替代的优势。另外，一手漂亮的粉笔字和图画，既能向学生传递数学信息，又能向他们渗透板书艺术。
　　2.传统教学方式的缺点。第一，教学方式单一。传统教学方式传递知识的途径主要是口说形式，并配以一定的板书和教具等辅助手段，教学速度较为缓慢，并严重缺乏形象、直观、立体的教学特点，学生接受的刺激单调，容易产生听觉、视觉等感官上的疲劳，往往兴趣不浓，课堂效率不高。
　　第二，板书量大，效率低。在黑板上抄题或描绘多种情况的`构图往往需要大量的时间，这样必然造成容量小、效率低，擦掉的板书内容也不容易重现。黑板上的文字、数学符号、图形往往比较单调、直观性差。课堂上大量的板书还造成较大的粉尘污染，不利于师生的身体健康。
　　第三，对教师要求高。作为以传统文化为背景的传统教学方式，对教师的基本功要求较高，要求不仅要有较高的文化素养、专业理论功底扎实、写书能力（包括钢笔字、毛笔字、黑板字等），还要具备广博的知识结构、语言表达能力、逻辑思维能力等等。
　　二、现代教学手段在线性代数教学中的应用
　　1.现代教学手段在教学中的优点。第一，丰富教学形式，促使教学生动有趣。教育心理学研究表明，人类获取的信息83.5%来自视觉，11%来自听觉，3%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉，可以看出，人们通过听觉和视觉获得的信息占其所获得总信息的94%。多媒体教学正好具有直观形象、声画并茂、视听结合、生动有趣的特点，符合学生的学习心理。线性代数一直被学生看成是既单调乏味又抽象枯燥的一门学科，引入多媒体后，课堂上一些抽象的教学内容通过动画、声音、图片等形式展现出来，使得教学内容形象直观。比如，在表述三阶行列式的运算规律时，可以通过多媒体动画分别用直线和虚线直观显示哪三项为正，哪三项为负，使学生一目了然，同时也比较容易理解与记忆；同时，在展示问题时，还可以设置＂飞入＂、＂百叶窗＂、＂擦除＂等动画效果和＂打字＂、＂照相机＂、＂鼓掌＂等声音效果，以刺激学生的视觉和听觉，引发学生的新鲜感和好奇心，增强学生对线性代数的学习兴趣，帮助学生更好地理解和记忆相关的知识。
　　第二，增加课堂信息量，提高教学效率。线性代数内容繁多，知识量大，而教学改革不断压缩课时，使线性代数教学任务非常繁重。多媒体教学的使用，教师可将要讲解的内容在课前就制成丰富的课件，从而省去了传统方法中课堂上定理、概念以及例题的板书时间，为学生的课堂练习和拓宽知识面留下了足够的时间。另外，多媒体课件还容易修改，随着教师教学水平的提高而不断完善。教师也可在教学内容上适当添加一些课外知识，让学生了解一些数学知识的背景以及现在的应用情况，从而拓宽学生的知识面。如在讲线性方程组的＂克莱姆法则＂时，可播放瑞士数学家克莱姆等数学家的生平轶事；在讲矩阵时，可介绍矩阵在实际中的作用，如数表可具体描述某家企业四种产品各个季度的产值，同时还可以揭示
　　产值随季度变化的规律、季增长率和年产量等清况。这不仅能够开拓学生的知识面，使他们体会到数学的人文价值、科学价值和社会价值，体会到数学在人类进步中的巨大作用，而且能够使原本抽象的教学过程变得生动活泼，从而使得教学效率大大提升。
　　第三，突出教学内容重点、难点。借助多媒体课件或软件，教师可以将教学内容中的关键词、重点的概念、难以理解的内容、容易出错的地方等通过动画形式、配以不同字型、配以醒目的颜色、配以音响等方式来突出显现，从而提高学生的想象力，优化课堂教学效果。另外，坐在后排的学生常常因为看不清黑板上的书和听不清教师的讲授而多有抱怨，在一定度上影响了课堂教学质量，在多媒体教学中，由于电子板书和无线话筒的使用，其清晰、大号字型、先进的声音扩放系统完全解决了这个问题。
　　第四，减少粉尘污染，营造良好的教学环境。线性代数课堂教学运用多媒体后，电子板书代替了粉笔板书，在相当程度上解决了这一持续污染教室环境的老问题，确保了广大师生的身体健康。  2.现代教学手段在教学中的缺点。第一，信息量大，学生没有充足的时间吸收消化。用多媒体教学时，不但必须有相应的教学设备，而且由于大量使用事先已经输好的内容，很容易造成课堂教学节奏过快不能给学生留出充足的思考时间，造成课堂知识的严重消化不良，影响教学效果。
　　第二，课件制作问题增多，师生互动减少。有的教师由于过多地采用动画、图片等教学形式，使教学停留在教材表面知识的说明上，而没有深入剖析出教材所蕴含的更多、更深层次的知识内容，从而使多媒体课件变成了抄书，多媒体教学变成了念书，这对拓展学生的知识面，开阔学生的眼界，提高学生的思维能力等方面存在一定的局限。另外，有的多媒体课件满屏的文字，教师一屏一屏地放，照多媒体屏幕宣科，简单地把屏幕的内容读一读、解释解释，这无疑很难增强师生间的互动，因此也不能调动学生的学习积极性，使学生养成不思考的惰性，学习兴趣下降。
　　第三，传统教学手段的丢失。在现代教学手段中，教师特别是青年教师过多地依赖多媒体和电子课件等现代教学手段，而忽略了作为一个教师应该具备的书写能力、板书设计、理论功底、知识面的广博、语言表达能力等基本功。因而，在教学过程中不能很好地给学生起到学高为师的示范作用。
　　三、两种教学手段相结合的教学模式在线性代数教学中的应用
　　从以上可以看出，传统教学和多媒体教学各有其不可替代的优越性，也有其自身无法克服的缺陷。目前，很多教师在线性代数教学过程中，要么只使用粉笔和黑板，要么就只使用多媒体课件，达不到理想的效果。线性代数是一门重要的基础课，通过本课程的教学要实现传授知识和发展能力两方面的教学目的。在传授知识的同时，要努力培养学生进行抽象思维和逻辑推理的理性思维能力，综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力，从而逐步培养学生的创新精神和创新能力。因此，在线性代数教学过程中，学生是认识和发展的主体，是具有独立地位和极大的认识潜能的实践者。只有把教师的思路、学生的思路和教材中的思路融为一体，才能获得线性代数教学的最佳效果。教师必须探讨在教学运作中交互使用多媒体和黑板的基本规律，正确处理好黑板、计算机与教师之间的关系，真正做到有的放矢地驾驭多媒体和黑板，使它们在线性代数中发挥各自的优势。
　　第一，根据线性代数特点灵活选择两种教学手段。内容决定形式，形式服务内容，要根据线性代数自身的特点因课制宜地选用多媒体教学和传统的黑板教学。重在引导学生的思维发展的地方应该用传统的黑板教学，因为它符合学生的思维和认识规律。在传授知识的地方，应该用多媒体教学，如在学习矩阵定义时，首先要通过超级链接介绍对矩阵理论贡献较大的两个人：希尔威斯特和凯莱，再演示一些实践中可以用矩阵来表示的例子，并说明用矩阵表示的优点，这就会具有直观性、演示性，而且效率高。
　　第二，传统黑板教学和多媒体教学的合理融合。线性代数内容相对较多，学时会比较紧张，为了完成教学任务，有必要根据教学内容，把黑板上板书和多媒体课件及讲授结合起来。如行列式与矩阵的运算中，如果将整个行列式或矩阵一次性地展示在屏幕上，就无法达到教学目的，此处可以借鉴传统黑板教学的优点，先演示一个空的行列式或矩阵，不变化的地方顺次显示，再将变化的数据一个一个地演示出，让学生具体认识到每个数据的变化，再将这些变化的数据用不同颜色加以强调，最后将所得到的行列式或矩阵着以特殊颜色，让其突出醒目。这种融合既保留了两种教学手段中的优点，又容易培养学生的形象思维能力。在传统的黑板教学中，一代一代的教师积累了丰富的经验，采用多媒体教学应该注意借鉴这些经验并将其发扬，使传统的黑板教学的特色在多媒体技术的支持下变得更加生动和实用。
　　四、结束语
　　多媒体教学是一种先进有效的教学手段，随着教学改革及教学规模化的发展，必将成为一种趋势，但这并不意味着可以完全摒弃传统教学方式。在线性代数教学过程中，要坚持＂以学生为中心，教师为主导，手段为辅助＂的原则，不论是传统教学还是多媒体教学都是教学手段，都是为教学目标服务的，两者并不是互相排斥和绝对的相互独立关系，而是继承和发展的关系，应该相互补充、相互融合，只有充分发挥各自的优势，才能使学生更好地掌握知识，提高思维能力和创新能力。如何将现代教学手段和传统教学方式相结合，如何使教学手段更为完美，还需要在发展中进行不断地研究、探讨、规范和总结。
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