多媒体不能完全替代板书的理论依据之一

2022-09-11

作为现代化教学手段的多媒体在教学中的地位和作用是毋庸置疑的。随着计算机技术的发展, 多媒体教学可谓是日新月异, 大有完全取代传统教学之势。然而, 就在多媒体教学蒸蒸日上、遍地开花之时, 一些发达国家的专家、学者呼吁“回归课堂教学”。这种呼吁反映了目前的多媒体教学存在着一些根本性的问题:现代化教学手段不能完全取代传统的教学模式。换句话说, 多媒体不能完全取代黑板、粉笔和简单的教具。多媒体具有新颖、直观、生动、图文并茂等特点, 同时, 多媒体演示也有不如板书效果更好的地方。这是得到大多数学者认同的观点。虽然多媒体演示不能完全替代板书得到认同, 但是, 在“为什么多媒体演示不能替代板书”、“在哪些方面多媒体演示不能替代板书”等方面的课题有待我们进一步的研究。本文利用思维科学所揭示的人的思维过程, 针对形象思维和抽象思维不同的特点, 探讨多媒体教学和传统教学对培养学生抽象思维能力的影响。依据认知心理学的理论, 特别是关于思维是人脑对信息的加工活动及概念重现理论, 比较多媒体教学和传统教学对学生理解抽象概念的效果。从更深层的因果关系方面分析多媒体教学和传统教学在课堂教学中的作用, 为传统教学方式不能被多媒体完全取代提供理论依据, 使我们能够更合理和更高效地应用多媒体和黑板。

1 形象思维与抽象思维的特点

为了深入研究多媒体教学与传统教学对教学效果的影响, 有必要了解人的思维过程及外部信息在思维过程中所起的作用。思维有许多分类, 与传授知识关系最密切的思维形式是形象思维和抽象思维, 这也是最值得教师关注的两种思维形式。

形象思维是指用直观形象或表象来思考事物的思维活动。形象思维的形象性主要体现在以下两方面:一方面是以形象信息作为思维加工的原材料, 或以客观事物的形象信息为思考对象。各种表象、意象、心象的实质都是形象信息。

抽象思维是指概念思维, 或理论思维, 即凡是以概念、判断、推理等形式进行的思维活动, 均属于抽象思维范畴。它是在感知觉的基础上, 在头脑中进行分析、综合、抽象与概括, 形成抽象概念, 并应用抽象概念进行判断和推理, 认识事物一般的和本质的特征及规律性联系的心理过程。抽象思维的主要特点有: (1) 抽象性与概括性。所谓抽象, 是指思维把对象的本质属性 (或特征) 与非本质属性 (或特征) 区分开来, 舍弃其中非本质的方面, 抽取出本质的属性或特征等规定性的过程。 (2) 间接性。由于事物的本质和规律等一般性的规定, 常隐藏在表面现象的底层, 仅凭感知表层的思维难以把握和领会, 必须通过抽象思维间接地从理性水平上去深刻把握其本质。 (3) 单维性。抽象思维是能一步一步推下去的线性思维, 而不像形象思维那样在脑中展开一个二维的画面, 或三维的立体图。

2 多媒体对形象思维和抽象思维的影响

从第2节可知, 形象思维和抽象思维是两个不同的思维方式。特别地, 我们要指出, 形象思维不是抽象思维的形象化, 也不是抽象思维的具体化。从形象思维和抽象思维的特点我们可以得出这样的结论:多媒体的图文演示或动画演示对形象思维有较大帮助, 而对抽象思维的帮助较小。因而, 在学习抽象的数学概念、抽象的数学方法、定理证明、数学演算等需要展现抽象思维过程的内容时, 应以板书为主, 多媒体演示只能作为次要的辅助工具。下面我们举一个例子来说明多媒体对形象思维和抽象思维的影响。在数学教学中有一个典型的例子, 是用来引入极限概念的。在一个半径为r的圆内做内接正n边形Dn, 设Dn的面积为Sn, 则当n趋于无穷时, Sn趋于圆面积π·r2。为了让学生能直观地看“n边形的面积趋向圆面积”的过程, 可以用多媒体的动画来演示n边形Dn的变化。通过动画演示让学生直观地看到当n逐渐变大时, 正n边形的内角越来越大, n边形的边逐渐与圆弧靠近, n边形的面积也逐渐与圆面积接近。这种演示对学生了解极限概念无疑有很大的帮助, 但是, 我们认为, 这类例子和动画演示对于极限概念的教学不是最重要的环节, 对于帮助学生理解极限概念所起的作用不是实质性的。

从思维科学的观点看, 动画演示“n边形的面积趋向圆面积”的过程是用形象思维来理解极限概念。学生在观看演示时, 会把n边形的边围成的图形看作一个整体, n边形的各边形成的边界成为图形最显著的特征, 当n逐渐增大时, n边形的边界逐渐与圆的边界接近。最后, 当n趋于无穷时, n边形变成了圆, 于是n边形的面积和圆面积一样大。这是典型的形象思维方式, 是用直观形象 (n边形的图形和圆的图形) 来思考事物, 以形象信息 (n边形的图形的变化) 作为思维加工的原材料。其思维过程是从图形的一系列变化推出n边形的图形趋于圆的图形。在得出n边形的图形趋于圆的图形的结论后, 才附带得到n边形的面积趋于圆面积。

另一方面, 图文演示或动画演示对抽象思维的帮助相对较小。以上述的动画演示“n边形的面积趋向圆面积”为例, 我们分析这种演示过程对抽象思维的影响。数学中抽象的极限概念是没有具体内容的, 必须用数学中的“ε-δ语言”来描述。要理解极限概念, 就要理解“ε-δ语言”的含义, 掌握“ε-δ语言”的运用。抽象的极限概念关注数列an与常数a之间的关系, 即是否满足条件“对任意的ε>0, 都存在一个δ-0, 当n>ε时, |an-a|<ε”。从抽象思维的角度看, “n边形的面积趋向圆面积”的过程应该是这样的:用Dn表示正n边形, 用Sn表示Dn的面积, 是圆面积, 则对任意的ε>0, 都存在一个δ>0, 当n>δ时, π·r2-Sn<ε。显然, 通过上述的动画演示并不能引导学生去思考数列Sn, ε, δ及π·r2之间的关系。因此, 在讨论抽象的极限概念时就没有太大的帮助。抽象的极限概念应该用抽象思维的方式去理解, 其效果更好。

3 多媒体不能完全替代板书

随着多媒体技术的进步和课件制作水平的提高, 在课堂教学中多媒体的使用越来越多, 黑板上的板书越来越少。在高校中, 有些课程已经远离了黑板, 甚至有些教师在一门课的教学过程中, 从头到尾都没有写过一个黑板字。黑板真的可以退出教学的历史舞台了吗?答案是否定的。下面我们从思维科学的观点来论证多媒体不能完全替代板书的教学环节。多媒体展现的是直观形象的文字符号或图形, 学生接受到的是形象信息;而板书可以展现抽象思维过程, 学生接受到的是解决问题的思维方法。例如, 要讲解一个数学公式, 如 (a+b) 2=a2+2a·b+b2。若用多媒体课件, 可以演示以下步骤: (a+b) 2= (a+b) (a+b) =a·a+a·b+b·a+b·b=a2+2a·b+b2。当然, 在演示过程中可以让表达式中的符号一个一个地蹦出来。若是在黑板上用粉笔写出上面的式子, 教师要一笔一画把这些符号写在黑板上。我们要问, 同样的数学式子, 一个符号接一个符号地出现在屏幕上和一笔一画地写在黑板上有很大的差别吗?差别在哪里?从形象思维的角度看, 两者没有太大的区别, 因为从整个数学式子的结构来看, 两边的符号完全一样, 差别只在于一个是印刷体, 一个是手写体, 这对于数学公式的理解来说应该没有大的差异。但是, 从抽象思维的角度看, 两者则有很大的差别。数学公式的推导是一种数学演算方法, 而不是一种符号的摆放方式。多媒体演示的数学公式就是符号的一种摆放方式, 即左边是一组符号, 右边是另一组符号。而板书则是思维活动的一种展现。具体地说, 多媒体演示没有展现教师的思维活动。实际上, 当教师用多媒体演示一个数学公式的推导时, 他想到的是如何让计算机把事先编制好的内容演示出来, 或者说, 如何操作计算机好让课件内容按预定计划显示在屏幕上。此时, 教师思考的不是公式的推导过程, 而是思考演示的操作过程。反之, 教师在黑板上书写公式的推导过程则是教师的思维过程的一种展现, 特别是当教师不看讲稿在黑板上推导公式时, 这样的书写过程展现教师推导公式的思维过程尤其明显。

接下来, 我们看学生的学习过程。当教师在黑板上一面写一面说出公式的推导步骤时, 教师所说出来的话和所写出来的文字符号就是当时所想到的东西, 因此, 当学生在看黑板和听教师解释时就感受到了教师的思维活动;当学生跟着教师的板书做笔记时, 在学生的头脑中会对黑板上的文字符号和教师的话语进行加工, 从而形成了类似于教师推导公式的思维活动。

板书是教师用文字符号来展现其抽象思维过程的一种独特的方式, 学生可以通过做笔记或重新推导来感受这个思维过程。而多媒体演示就无法展现抽象思维的过程, 因为演示与教师的思维是脱节的。

4 结语

依据思维科学的理论, 从形象思维和抽象思维的本质特征来分析多媒体图文演示的教学效果, 并对多媒体教学形式和传统的板书教学形式作比较, 我们得出以下结论:多媒体教学不能完全替代板书的教学环节。在展现抽象思维活动方面, 板书效果比多媒体演示效果要好得多。而在展现形象思维方面, 多媒体演示比板书要好。因此, 在教学过程中要把多媒体课件和板书配合起来使用才能收到更好的效果。在选择用多媒体演示还是板书时, 可以按这样的原则作参考:在进行定理证明、公式推导、数学演算等以抽象思维为主的教学中选择板书的形式较好;而在学习几何、电路、分子结构等与形象思维有密切联系的内容时选择多媒体演示为宜。简单地说, 需要展现抽象思维活动的内容应选择板书, 而用形象思维能更好理解的内容可选择多媒体演示。

摘要：利用思维科学所揭示的人的思维过程, 分析比较在课堂教学中多媒体演示和板书对学生理解抽象概念的效果。给出多媒体不能完全替代板书的理论依据, 希望多媒体和板书都能得到更合理、更高效地使用。

关键词：思维科学,抽象思维,形象思维,多媒体教学,板书