最优化运用心得

第一篇：最优化运用心得

最优化问题的普遍性、实用性和趣味性，最优化问题的困难，数学的简单与复杂的辩证关系及其引发的对生活态度的思考，理论问题与数值问题的差异，最优化问题的信息论视角，最优化问题和解方程问题的关系。

最优化问题无处不在。只要存在选择，并涉及稀缺资源，就一定存在优化问题。可以很“高深”，比如前面提到的电力系统无功优化问题，比如导弹的轨迹优化问题；也可以很“生活”，比如有同学研究了在海师大教室、图书馆、实验室和几个食堂之间的最优路径问题，它们有着共同的特点，就是很实际，并且很有趣。可以说，作为一个普通的理学本科生，以往从没有接触过一门数学课程如此地贴近现实问题，立足现实问题，而最终亦指向现实问题。在最优化理论系统中，除了可以感受到一般数学理论的那种纯粹、抽象、透彻、简洁，也能感受一种无处不在的实用主义价值观，“实用”、“好用”、“凑效”这些看起来不那么“数学”的评价标准在这个领域中也有着相当的地位。而在各种“数学”、“非数学”的标准之间的权衡取舍，本身就是一个多目标优化问题而体现出某种对系统性思维的诉求。思考、研究这样的问题，即有用，又有趣，令人快乐无穷。

这些可能与生活琐事紧紧相连的问题可能引发数学上极大的麻烦。比如对于“皮球下山法”的局部收敛问题。将一个皮球掷向一个可微的谷域曲面，最终能停止到极小值点周围，这是直觉必然，也是物理事实。为了让它能在理论上最终精确停在极小值点，需要取消摩擦力作用；为了让球的能量最终全部耗散，同时为了让连续运动问题变为离散的跳跃问题，必须让球在任何情况下都保持跳跃而不能滚动，且每次跳跃按一定规则衰减动能。然而，就是这一点点和实际物理过程的看起来不影响结果的改动，放到数学领域严格考察，就会发现收敛性恐怕是有条件的，因为速度的衰减太快，在某种具体的目标函数形态下，完全有可能使算法收敛到不是极小值点的地方。进而，要证明或给出收敛条件，就是很困难的工作了。由于最优化问题本身的多样性与复杂性，虽然在最优化理论课程上，我们学习了众多的算法，可是放到现实科学工程领域，真正全面有效的算法其实却不多，甚至限于我的认识，还没有任何一种对于高维的、有复杂约束的全局优化问题凑效的算法，而现实科学工程领域中，这个领域也才拥有无限的发展空间和蓬勃生机，从而散发出醉人的魅力。

理论问题和数值问题的差异是在本学期两门相关数学课上才被真正当作一个问题摆在我们面前的。我想这本身就是我国数学基础教育的一个弊病：由于在研究生教育以前，很少接触数值计算及相关问题，学生无法对这个问题有充足的感知和眼界，而现实当中需要数学的时候，恰恰又都无法避免数值计算问题，于是，所学和所用之间多了一条裂痕。这是应当引起思考和重视的。在最优化理论课程的三次数值实验中，无处不是数值计算相对理论计算的差异。最典型的问题是局部优化算法的可靠性。对于一切基于一维搜索的方法，当一维搜索在理论上绝对可行的时候，在现实计算中出现理论外结果的情况几乎可说是大量存在的，特别对于某些专门的测试函数。目标函数的数量级太大，梯度函数的数量级太小，舍入误差等等，都可能使一维搜索失败、结果不可靠甚至异常退出，为防止这些不符合理论要求的情况出现，又需增加运算负责检查矫正，最终也很难完

全避免。信赖域的方法同样存在着数值计算中的不可靠，甚至在小尺度时，实验中比基于一维搜索的方法有时更加不可靠。又比如特征值计算问题，当使用eigs函数而Hessian阵数值的数量级太大时，就会发生异常返回。再比如，在各种出现数值大小比较的地方，都存在着数值计算带来的问题和隐患，比如判定Hessian阵正定，理论上只需最小特征值大于0，可是，万一由于数值的原因这个最小特征值在计算机中是负的，就会得出错误的结果。相等判断更是 如此，一切“x==A”对double变量都因舍入误差的存在是不可靠的，只能是“||x-A||

我认为，抽象地讲，解最优化问题的过程，就是获取目标函数一条全局信息的过程，这个需要获取的全局信息，就是某点的函数值最小。因为说某点函数值“最小”，其实是说某点函数值“比其它所有点的函数值都小”，包含了该点函数值对所有点函数值的大小比较关系，这当然是全局性的。而最优化问题的主要矛盾就是，问题的解所包含的信息是全局性的，但为求取这个解所能采集到的可利用信息是局部的甚至单点的，且采集次数是有限的。比如求一点函数值，只能得单点信息。又比如水平集方法之所以不好用，就是因为它每一步都要求算法获得水平集测度这种全局信息。正是这个根本矛盾，导致了最优点搜索、确认上的困难。因为对于可微函数，从解析式中的有限次信息采集——如求单点梯度——就可获得一个有限领域内可利用的局部信息。对于全局优化问题，我们却没有这样的手段。也就是说，通过局部信息的有限次累计，得到全局信息。其实比较各种局部优化算法就可有这样的体会，理论上好的算法，往往就是能在各次获取单点信息的过程中实现一种信息累积使得算法掌握的信息越来越能钩织出局部信息。出于这样的认识，我认为，要发明一种好的全局优化算法，可以在两个地方下功夫：一是如何从解析式与约束中通过少的信息采样挖掘出更大范围、更大信息量的信息；二是，如何逐步有效累积信息把前面挖掘的信息汇成全局信息。另外是否可以把信息、通信领域的理论方法结合到最优化理论中，也是值得思考的问题。最优化问题和解方程问题在很多时候是等效的。比如一阶最性条件就是个方程，而一些解方程的方法，就是将方程反构成最优化问题来解。Matlab的非线性方程求解函数fsolve，其实就是把求函数值零点转化为求函数值范数的最小值，用最优化问题来求解。这样的例子数不胜数，体现了数学中问题转化的基本思想。

11物理学2班杨涛学号：201106010252

第二篇：运用信息技术优化课堂教学

运用信息技术优化课堂教学

长庆

周娜

运用新颖、先进的多媒体信息技术，可以在知识的抽象性和学生的思维的形象性之间架起一座桥梁，优化课堂结构，改革旧的教育教学方式方法，显著提高学习效率。它不仅为学生的学习创设了独有的、开阔的学习和活动环境，又为学生提供了充分的观察、思维和实践的机会，对学生创新能力的培养和实践能力的提高具有无法比拟的优势。

一、多媒体课件对教学优化的主要表现

1．利用多媒体手段营造学习氛围，激发创新思维

培养学生的创新思维，不仅要在课堂上创设一种平等、民主、和谐、宽松的氛围，还要以积极的态度和发展的眼光去看待学生，相信每个学生都有巨大的发展潜能，同时要根据教学内容寻求一种最能激发学生兴趣并最易于他们接受的教学方式，这样才能使学生产生不怕错误、敢于求异的良好的学习心理，孩子的创造思维火花才能迸发出来。国内外大量的实践证明，在一定的音乐氛围中进行学习，能收到明显的学习效果。教学中，根据这一原则在多媒体课件中配上适当的音乐，让学生在轻松愉快的气氛中学习，既促进了学生的思维想象，又提高了学习的效率。

2．刺激学习需求，激发学习兴趣

青少年的学习兴趣对激发他们的学习动机、调动学习积极性起决定作用。一旦激发了他们的学习兴趣，就能唤起他们的探索精神和求知欲望。而计算机集文字、图形、音频和视频等多种媒体于一体，给学生一种耳目一新之感，使表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力。形象逼真的屏幕图像和动画能将教师用语言和教具演示难以解决的问题进行形象化处理，为学生提供生动逼真的教学情境，从而使学生更易体会到事物的本质。丰富多彩的教学资源，能够为学生营造一个色彩缤纷、图文并茂、动静相融的教学情景，促使学生脑、眼、耳、手、口等多种器官同时接受刺激，从而大大激发学生的思维活动。交互式的计算机技术为学生的主动参与提供了条件，能充分发挥学生的主体积极性。可以说，直观性教学是学生产生创造性思维的源泉。如“轴对称图形”教学中，首先引导学生欣赏美丽的蝴蝶、挺拔的雪松和火红的枫叶，然后再利用计算机演示各种轴对称图形的重叠过程，在学生专注的目光中，他们深刻领悟了轴对称图形概念中的重点词“重合”及“对称轴”的含义。3．节约上课时间，提高学习效率

在我们原有的教学中，老师的板书、教具的演示和教学挂图的张贴等等，往往占用了一节课中不少的时间。运用多媒体课件动态演示，可以把知识的形成过程直观、生动和便捷地展示在学生面前。教师通过精心制作的课件，在“超文本”状态下，只要操作鼠标，就可以让学生一边眼看精美的教学图片，一边耳听教师的生动讲解或多媒体播出的声音。动静结合，轻松突破教学重点、难点，学生容易掌握其内在规律，完成知识的构建。我们发现通过课件的教学演示，学生很容易理解几何问题，并且教学的时间也比传统的教学方法节省了许多，从而使课堂中更多的学生有回答问题的机会。同时，老师还可以根据实际情况补充一些教学内容，丰富学生的知识，给学生更多的表现机会，增强学生的学习自信心。4．运用信息技术，体现“学生是学习的主体”

“学生是学习的主体”早已成为广大教育工作者的共识，而运用信息技术，更能体现出学生是学习的主体，可以让学生有更多的参与机会和参与行为。研究性学习就给学生提供了这样的平台。我校的研究性学习课程，课题小组一般由研究兴趣相近的学生自愿组成，每组6～10人不等。为了尊重学生的个体差异，也鼓励少数基础较好的同学独立进行研究。在研究问题的过程中，各小组制定研究计划、讨论研究方案、分配研究任务、通过各种媒介如光盘、书籍尤其是网络收集整理资料。由于学生的主体地位突出，自己拿出明确的学习目标，有积极的学习态度，能对学习进行自我调控，而且能在教师的帮助指导下，独立地感知、学习、理解和提高，把书本知识变出自己的精神财富，促进了自身的创新思维能力。最后制作出图文并茂的网页，以此作为自己的研究成果。学生的作品充分体现了自己的个性，而制作网页的过程本身又是一次综合素质全面展示的过程，这不仅培养了学生搜集、整理信息的能力，培养了团结协作精神，还能通过优势互补促进全体学生智力的发展，真正使学生成为学习的主人。

5．利用多媒体，激发学生在想象中创新

要培养思维的独创性，首先要培养学生的想象力。教师可利用现代教育技术的多种手段激发学生丰富的想象力。例如，在数学教学新内容的引入时，可以通过媒体播放生动有趣的生活场景，让学生先想象，各抒己见，给予他们充分的想象空间，最后通过归纳再下结论。教师还应多角度地培养学生的想象能力，引导学生从各个方面去思考问题。例如，在学习《游戏公平吗》这节内容时，教师可以随意展示一些小物品，让学生自由地设计游戏。学生非常喜欢轻松、好玩又有挑战性的活动，于是纷纷开动脑筋自己出题目。这样在愉快的一节课过后，学生不仅学到了东西，还锻炼了想象力，提高了自信心，增强了学习的兴趣。

二、运用信息技术进行教学要注意的问题

1．不应过分强调中看不中用的、形式上的东西。如一些不恰当的动画等，在使用中容易分散学生的注意力，结果达不到预期效果。课件的制作和使用应以实现最终教学目的为宗旨，避免出现重形式轻内容的不良现象。

2．不应重机器、轻教师，不能不分课程内容，过分依赖媒体技术。不应僵化地使用现代化媒体，忽视教师作为教学活动的主导作用，甚至教师成为现代媒体课件的播放员，学生成为缺乏活力的观众，课件成了简单的电子讲稿。在整个教学过程中，教师的主导性和学生的主体性地位是不应丧失的。

3．任何教学手段都不是万能的，它只是教师进行教学活动的一种辅助手段，本身都有一定的局限性。如在教学实践中发现：白天进行多媒体教学的教室环境较暗，学生做课堂笔记记录困难；课堂信息量大、速度快，基础薄弱的学生学习吃力；若教师教学组织不当，学生会感觉单调、视觉疲劳等等。

三、几点建议

1．教师应尽可能地掌握制作多媒体的技术，这是运用信息技术进行教学的基础。

2．教学应遵循学生为主体、教师为主导的原则。应用信息技术教学其目的就是提高教学效率，提高学生学习效果，所以应以学生理解和掌握知识为目的。

3．不仅仅是教学设备现代化，更重要的是教学观念的现代化。所以必须不断学习新概念、新知识，不断提高自身现代化教育素养。

4．认真研究如何高效地组织课堂教学，把优秀课件与传统教学手段合理整合，并有效地进行课后答疑和研究多媒体条件下的考试考核方式等。5．针对不同的内容，采取恰当的现代化教学方式。

第三篇：运用信息技术 优化课堂教学

运用信息技术

优化课堂教学

摘要：信息技术在课堂教学中的广泛运用必将导致新课程理念下教的行为和学的行为都发生巨大变化，在教学内容、手段、方法、模式甚至教学思想、观念、理论方面，都将具有重大变革。语文教学与信息技术的整合通俗地说就是要把信息技术完美地融合到课程之中，也就是根据语文学科课堂教学需要，让现代信息技术手段进入语文教学课堂实践，以提高课堂教学信息传播的质量和效率，丰富学生的学习资源，实现语文课堂教学优化，促进学生语文素养的形成。

关键词：信息技术；语文教学；优化

一、结合学科特点，整合信息技术

《语文课程标准》中明确指出：“现代社会要求公民具备良好的人文素养和科学素养，具备创新精神、合作意识和开放的视野，具备包括阅读理解与表达交流在内的多方面的基本能力，以及运用现代技术搜集和处理信息的能力。语文教育应该而且能够为造就现代社会所需要的一代新人发挥作用。”这告诉我们语文教师在信息化的学习环境中，要提高教学效率，优化语文课堂教学，培养学生的语文素养和全面能力，就必须将信息技术与初中语文新课程改革相整合。将信息技术与各学科教学整合,实现学科教学与信息技术的无缝结合,是当前推进教育信息化的一个突破口，也是优化语文课堂教学的一个有效途径。

语文学科是一门以知识为先导、以实践为主体、以实践能力的养成为依归的学科。语文教学，要充分调动学生的学习兴趣，调动学生眼、耳、口、脑、手等全部感觉器官，最大限度全身心地投入语文学习，以在尽可能短的时间里，学习到尽可能多的东西，受到尽可能大的效益。“语文教育是审美教育。”它是体现寓教于乐，感染陶冶，从怡人到感人到育人的过程，是培养学生感悟能力的突破口，能使学生产生追求“真、善、美”这一崇高美好欲望的精神内驱力。“信息技术”这一现代教学手段，在优化教学结构、激发兴趣、激活课堂、调动学生多种感官，帮助学生自主学习等方面具有得天独厚的优势，能有效地提高语文课教学效率。以计算机和网络通讯为核心的信息技术在社会各个领域中得到广泛应用，它的出现和普及，不但促进了教育方式、教育方法的改革，重要的是促进了教育思想、教育观念的更新，现代信息技术与初中语文课程的整合为初中语文教学提供理想的教学环境，是语文教学改革和发展的必然趋势。

二、运用信息技术，优化语文教学

信息技术之所以得到了人们的关注，是因为它可以使课堂教学活动变得声情并茂、知情并重、化繁为简、化难为易，在有限的时间内，大大提高教学效率，加大课堂信息容量以及提高教育训练水平。同时有利于学生思维能力、想象能力、认识能力和综合能力的培养，有利于学生学习潜力的开发，为学生的发展创造良好的课业环境和时空条件。

（一）形象直观，有利于培养语文学习兴趣

爱因斯坦说：“教育应该使提供的东西，让学生作为一种宝贵的礼物来享受，而不是作为一种艰苦的任务要他负担。”多媒体技术的运用，不仅能充分运用历史资料和现实资料，扩大知识容量，还可以通过声音、画面拓展语文教学中的信息通道，培养了学生的兴趣，激发学生高涨的学习热情。视听结合，使教学内容形象生动，感染力强，让学生产生强烈的好奇心和求知欲，从而引起浓厚的学习兴趣，激起学习的积极性。

北魏著名地理学家郦道元所作的一篇写景散文《三峡》，描绘了长江三峡四季的风光之美，抒发了对祖国大好河山的热爱和赞美之情。针对大多数学生没有去过三峡，对三峡景观没有形成形象认识，而文言文又较难理解，学生单凭想象难以形成具体可感的形象这一实际情况，我在教学时运用多媒休播放长江三峡的风光片，并配以简洁的文字解说。随着画面的出现，音乐的响起，教师声情并茂的配文朗诵，学生在视听方面都得到了美的享受，学习兴趣油然而生。

（二）创设情境，有利于形成情感体验

教学中所面对的课文，都是出自名家之手的经典著作，是用来指导学生鉴赏、训练学生听说能力的极好材料。将信息技术与语文教学相结合，可以为学生创设情境，渲染气氛，激发学生丰富的情感，提高学生表情达意的能力，从而培养学生的语文素养。

朱自清先生的《春》，以诗般优美隽永的语言描绘了生机勃勃的春天景象。我在教学时结合课文内容，播放了有关春草图、春花图、春风图、春雨图、迎春图的录像，让学生面对着绚丽多彩、声色并茂的画面进行朗读，收到了很好的效果。在教学《江畔独步寻花》时，我们就可以采用多媒体的声像手段，随着一阵悠扬婉转的笛声，在屏幕上出现了美丽的锦江，卡通导游绘声绘色地介绍着诗人杜甫身居草堂，春光烂漫时，独自散步寻花的经历和感受，而后屏幕呈现江畔花枝繁茂、蝶舞莺歌的景象，此时，播放诗歌朗诵录音，伴随着字正腔圆的诗歌朗诵，学生感受到了春天的勃勃生机。声像手段创设了情境，把学生带进了美好的大自然，加上抑扬顿挫的配乐朗读，又把生动的感性表象与抽象的文字紧密地结合起来。学生享受着悦耳的声乐，陶醉在美丽的画面中，愉悦情绪处于高度亢奋状态，学习积极性得到了最大限度的调动，很快就读懂了这首瑰丽的诗。

七年级教学鲁迅先生《社戏》时，为帮助学生深入理解作者的思想感情，将学生的思绪引向童年美好的回忆中去，我借助多媒体演示浙江海边农村纯净优美的田园风光，突出“社戏”片断。在导入新课时我就指出，被誉为民族文化瑰宝的戏曲，以其独特的艺术韵味，为大家所喜爱。文中说“真的，一直到现在，我实在再没有吃到那夜似的好豆，—也不再看到那夜似的好戏了。”那么，是一场什么样的好戏，让先生这样倾心呢？让我们走进作品去看个究竟。这一导入中配有特色的背景音乐，悬念的设置等，使得学生一开始就被吸引到了课文中来。

（三）拓展时空，有利于增强语文素养

现代信息化教学手段的运用，可以使教学内容不受时空的限制，加速知识传播的速度，提高了学习的质量。现代学生的学习天地不仅仅局限在课堂，他们在课外利用广播、电影、电视、计算机等多种媒体，凭借教育软件、校园网、资源库等，可以随时随地、有选择地学习与教学内容相关的各种知识。现代信息技术在这方面有极大优势，它可以极大拓展学生阅读选择的空间，让学生获得较大的选择自由。多种媒体的综合效应，还可以使学生更有效地完成语言信息的加工、汲取，可更好地启迪学生思维，提高学生吸纳和输出语文信息的质量，从而有效增强学生的语文素养。

（四）合作共享，有利于培养探究精神

自主、合作、探究是新课程标准所积极倡导的学习方式，也是教学活动发生的根本性改变。在传统的教学过程中，教学环节大都由教师主宰，学生只能被动地参与学习过程。而信息技术与语文学科的整合，彻底打破了这一局面。在多媒体计算机这样交互式的学习环境中，学生可以平等地共享人类的学习资源，可以根据自己的学习基础、学习兴趣来选择学习内容、方法、策略和发展目标。学生在这种开放式的学习空间中有了主动参与的可能，有了自主学习、探究的天地，有利于培养他们的合作探究精神。

三、运用信息技术时应注意的问题

在语文课堂教学中运用信息技术时，并不是越多越好，越热闹越好，我们还应结合具体课文，防止出现这几个问题：过多追求课件的“多媒体”，削弱课堂教学效果；教学课件制作偏离使用价值；只重视多媒体课件的运用，忽视传统媒体的运用；在教学思想上重视教师的如何“教”，忽视学生的如何“学”；在教学思想上重视学生成为学习的主体，忽视教师的主导作用；过多追求课件的“外在美”，忽视课件的“内在美”等等。把握时机，紧扣文本，适度应用，这是语文课堂教学中信息技术手段运用的基本要求。

四、结束语

教学有法，教无定法，我们相信，“初中语文新课程改革”这朵红花在“信息技术”这片绿叶的衬托下，必将提高教师使用现代教育技术的意识和现代教育观念，必将大大提高教学效率，优化语文课堂教学模式，进而大大推动初中教育改革的进程，为初中语文新课程改革开辟一条新道路，为语文课堂教学开拓一片新天地。

参考文献：

﹝1﹞ 教育部.义务教育教科书.语文.人民教育出版社，2013年5月 ﹝2﹞ 教育部.义务教育语文课程标准.人民教育出版社，2012年9月

第四篇：教学过程最优化理论在地理教学中的运用

教学过程最优化理论在地理教学中的运用

[摘要]:最优化理论的意义，概念；地理教学中存在的问题；实现最优化教学的对策。[关键词]:最优化理论、意义、概念、现状、标准、对策

地理课堂是实施素质教育的主阵地之一。如何选择正确途径，在这个主阵地上扎扎实实地为提高学生的素质服务，是摆在每一个地理教师面前的一项重要任务。而完成这项任务就不得不提到教学过程的最优化。

巴班斯基指出，“最优化”是指“从一定的标准来看是最好的”的意思，其本质在于“以最小必须的消耗，取得该情况下最大可能的效果。”“教学过程最优化”的内涵是指，从现有的学校条件和师生的实际可能性出发，依据一定的标准来衡量教学所能获得的最佳效果。教学过程最优化不是一种特殊的教学方法或教学手段，而是科学地指导教学、合理地组织教学过程的方法论原则，是教师有意识地、有科学根据地选择一种最适合于某一具体条件的课堂教学的模式和整个教学过程的模式，组织对教学过程的控制，以保证教学过程在规定的时间内发挥从一定标准看来是最优的作用，获得可能的最大效果。

在地理教学的实践中，相当严重的一个问题就是不注重最优化的教学过程。许多老师和学生只求取得最好的分数就满足了，殊不知这个成绩的取得是以牺牲巨大的时间、资源、精力换来的。课堂上枯燥乏味的填鸭式的反复灌输；面子好看而实则教学目的不清的教学手段；花费大量时间死记硬背公式、概念、定律、课文；“题海战术”„„这些方法并不是不能取得一定的教学效果，但我们从最优化的角度加以考察就会发现：这样的效果同所投入的代价相比太不相称了。以“地球和地球仪”一节为例，简单而实用的方式就是在教学过程中出示地球仪模型，直观、形象，可操作性强，节约资源，而效果是不言自明的；可有的教师却非要舍易求难，制作多媒体课件，幻灯片，虽然效果也很好，但却不符合最优化的原则（声明一点：笔者并非反对使用现代的教育技术）。

巴班斯基认为：评价教学过程最优化的基本标准有两条。一条是效果标准，即每个学生在教学、教育和发展三个方面都达到他在该时期内实际可能达到的水平（但不得低于规定的及格水平）。另一条标准是时间标准，即学生和教师都遵守规定的课堂教学和家庭作业的时间定额。把这两条标准具体化，可以把教学过程最优化的评价标准规定为：（1）在形成知识、技能和技巧的过程中，在形成某种个性特征、提高每个学生的教育和发展水平方面可能取得的最大成果；（2）师生用最少的必要时间取得一定的成果；（3）师生在一定的时间内花费最少的精力取得一定的成果；（4）为在一定时间内取得一定的成绩而消耗最少的物资和经费。这些标准同样适用于地理教学。我认为，我们在从事地理教学实践过程中，应当充分考虑这些标准，作为制订教学计划，确定教学目标，编写教案，设计课堂教学模式的重要依据，以最大化的效果和最低消耗的时间、精力、经费等作为衡量最优化的标准。

如何贯彻最优化的原则呢？有没有具体可操作的方法？笔者在地理教学实践中摸索总结出一些粗浅的经验，提出来供广大地理教师们参考。

一、精心备课，综合规划学生的教学、教育和发展任务。首先要认真钻研教学大纲、教科书和教学参考书，周密考虑学生在学习某个课题时可能完成的教学、教育和发展任务。然后教师要根据学生的年龄特点、学业程度、教育水平和发展水平去具体确定任务。第三步是教师比较各种任务的意义和完成任务所需的时间，从中确定主要的任务。最后，教师确定每堂课的“最高任务”。按这样的程序综合设计和具体确定教学任务，就能同时完成多项任务，大大提高教学效果。备课当然的要备内容、备材料、备教具、备学生、备方法等。在这中间我认为最最关键的是备学生、备方法。我们必须研究我们的学生,学生个人接受教学的能力、思维、记忆等基本过程和属性的发展程度；学科的知识、技能和技巧等都显现出千差万别，应根据我们学生的实际情况, 根据现代教学的要求, 采用恰当的教学方法和手段才能取得较好的教学效果。

二、依据教学大纲，优选教学内容，确定教学重点，以点带面，点面结合。深入分析教科书内容，判断它能否完成特定课题的教学、教育和发展任务，从教学内容中划分出最主要的、最本质的东西；俗话说“眉毛胡子一把抓”就是形容不抓住重点，代价大，成效小。抓住了重点，其它内容就能够以点带面，融汇贯通。

三、从实际出发，结合实际。不搞“一刀切”，不走形式。应具体分析每个学生的状况，教学内容的性质特点，学校教学资源的局限，做到因地制宜，因材施教，差别对待。以我所在学校为例：我校是一所乡村九义小学，学生基础较差，学校设施、资源相对较简陋，对地理学科的认识还存在偏科思想，认为地理是“豆芽课”，不能和语数外相提并论，学习兴趣不浓，鉴于这种情况，我认为在教学过程中，不能硬性和城镇学校看齐，过分拔高，盲目求远。相反应在提高学生认识，培养学生学习地理的兴趣，降低学习的要求等方面下功夫。这样虽然离大纲的要求远了一点，不过却提高了教学效果，事半功倍。

四、根据具体情况选择最合理的教学方法。巴班斯基把教学方法分成三大类。第一大类是组织和自我组织教学活动的方法；第二大类是激发和形成学习动机的方法；第三大类是检查和自我检查的方法。第一大类从传递和感知知识信息的来源分成口述法（讲述、讲演、谈话）、直观法（图解、演示等）和实践法（练习、实验、劳动等）；从传递和感知知识信息的逻辑分成归纳法和演绎法；从思维方面分成复现法和问题探索法；从学习管理方面分成学生独立学习法和教师指导下的学习方法。第二大类分成激发和形成学习兴趣的方法、激发和形成学习义务感和责任感的方法。第三大类分成口头检查和自我检查法、书面检查和自我检查法、实验实践检查和自我检查法。巴班斯基认为，每种教学形式和方法都有自己的优点和不足，有自己的适用范围，实施教学过程最优化必须根据具体情况选择合理方法。而且教学方法具有辩证统一性，各种方法互相渗透，师生从各方面相互作用，因此教师应该根据相应教学阶段的任务、教材内容的特点、学生的可能性以及教师运用各种方法的可能性来选择教学方法，并对教学方法进行最优组合，配合运用。

五、兴趣是最好的老师。兴趣是学习的基础，也是感知的前提，它作为一种智力因素，在教学过程中的作用已日益引起人们的关注。而对于地理这门学科来说，在教学进程中，利用各种教学手段，培养学生的兴趣，就显得尤为重要。好的开头是课堂成功的一半。在地理课堂教学过程中，用多种电教媒体组合形式进行激趣引思，不仅能向学生生动形象、直观地展示地理事物现象和发展规律，从而激发学生的学习兴趣，而且能充分调动学生学习的积极性和主动性。变“要学生学”为“学生要学”。

六、有效、适度、合理地使用现代教育手段。现代教育媒体主要包括幻灯、投影、录音、录像、电影、计算机、激光视盘等。具有形声性、再现性和先进性的特点。它主要以图像和声音的形式传递信息，可使学生真正做到眼耳并用、视听并用，使知识传递、接受、记忆变得比较容易，也于激发学生的学习兴趣。

运用计算机教学，可根据教学需要将要表现的地理事物由小变大、化远为近，是事物的运动变化过程由快变慢或由慢变快，可将事物的本质要素突出地展现于学生面前。例如通过电脑动画可以模拟两亿年前直到现在的大陆漂移过程，以及演示板块运移过程，这大大地激发了学生的学习兴趣。现代媒体教学不仅能激发学生的学习兴趣，也有助于实现教学过程最优化提供了物质基础, 具有负载量大，形象、直观、生动等特点, 还可以节约部分板书时间。

七、“授之以渔”而非“授之以鱼”。教给学生学习方法是取得最优化效果的一个重要手段，教师的教学任务就是在课堂教学中把“探究型”学习的理念有机地渗透到每个学生的思想中，充分利用学生身边熟悉的自然和人文资源作为案例，让学生在现实生活中体验教学内容；培养自己独立探究问题、解决问题的习惯。

八、学习何妨“投机取巧”。过去一说到学习，往往就以踏踏实实，一步一个脚印，刻苦钻研，来不得半点投机取巧来要求学生，认为这样的学生才是好学生。其实这恰恰违背了教学过程最优化理论，它鼓励学生“高投入，低回报”。为什么就不能让学生“苦干加巧干”呢？我在教亚欧分界线的时候，感到学生比较难于记忆，就把它编成了一句顺口溜：“大乌乌里黑土地”（大高加索山，乌拉尔山脉，乌拉尔河，里海，黑海，土耳其海峡，地中海），学生一下子就记住了，极大地提高了教学效率。

以上是我在学习巴班斯基教学最优化理论和地理教学实践中的一些初步探索和认识，错误缺点不少，总结出来，供广大同仁参考。

第五篇：教学最优化理论

教学最优化理论

尤里·康斯坦丁诺夫·巴班斯基(1927--1987)是原苏联教育科学院副院长、院土，著名教育家、教学论专家。教学教育过程最优化理论是巴班斯基教育活动、教育思想和成就的集中代表。

一、教学最优化的基本准则。所谓“最优化”是指在现有的条件下，根据当时的实际可能性，按照一定的准则来衡量是最好的。“最优的组织教学过程，应当是各个班级的每个学生在掌握教学内容方面，达到他当时实际可能达到的最高水平。同时在可能的范围内，提高他的教育水平和发展水平。”因此，教学过程最优化的两个基本准则是：

（1）每个学生在教养、教育和发展三方面都达到他该期内可能达到的水平；

（2）每个学生和教师都遵守归规定的课堂教学和家庭作业的时数。

二、教授最优化的八个方法。巴班斯基指出，教学最优化要求教师教的最优化和学生学的最优化，前者更为迫切和重要，具体方法：

（1）综合规划和具体确定学生的教养、教育和发展任务；

（2）使教学内容符合教学任务，把注意力集中到主要东西上；

（3）选择最适当的课堂教学结构，即提问→学习新知→练习→巩固→家庭作业→小结的顺序；

（4）选择最合理的教学方法及手段，其中包括口述法、直观法、实践法、复现法、探索法、独立工作法、激励学生积极性的方法、检查和自我检查的方法；

（5）对学生采取区别对待的方法，采取全班形式，小组形式和个别形式；

（6）为教学创造良好的条件；

（7）选择最优的教学速度，节省教师和学生的时间；

（8）按最优的准则分析教学效果和师生的时间用量。

三、选择最优化的教学方法。巴班斯基将教学方法分为三大类：

（1）组织学习的认知活动的方法；

（2）激励学习的认知活动的方法

（3）检查学习的认知活动的方法。教师必须根据教学内容、任务、目的及学生的特点、本人的特长以及现有的教学条件来选择教学方法，对教学方法进行最优化的组合。

四、消除学生负担过重的途径。在这巴班斯基提出了学生学业负担过重的问题，对学生的学习负担过重进行了界定，分析了学习负担过重的原因。他认为，学生的实际学习能力就是他的心理、生理和精神潜力的总和，学习超过了这个总和就是学习负担过重。学习负担过重与教学内容有直接联系，应区分教学内容的深度和难度。巴班斯基强调，教学最优化的基本内容之一就是学生的学习负担的最优化。学生学习负担最优化有赖于课堂教学方法各个成分的完善。

因此，不管是拟定授课计划，还是安排提问和讲授新课的时间，以及进行课堂教学，教师都应把重点放在讲授新教材上。选择最优的教学结构，最优的教学内容、形式和方法，对消除学生家庭作业负担过重现象也有直接的关系，因为最优化本身正是为了节省学生的时间，并把它作为最重要的准则之一。尤其要强调指出，语文、数学、物理等科优选必要数量的练习，对形成学生必要的技能技巧具有重大意义。教学的技巧就在于通过一、二道练习，向学生指出解决该类习题的一般方法，并教会他们解决类似性质的其他习题的特殊算法。消除学生学习负担过重问题，同在课堂教学中采用培养学生对学科的兴趣的方法，有着最直接的联系。解决好这个问题，将有助于消除一部分学生学习负担过重的现象：做作业的时间一样，但疲劳可以减轻，因为，有兴趣地做一项工作，所耗精力要少得多。消除学生学习负担过重的具体措施包括：使课堂教学各个成分不断完善；选择最优化的教学结构、教学内容、形式和方法；为学生的学习活动创造最优化的条件；促进学生的学习活动的合理化。

教学教育过程最优化理论

巴班斯基教学教育过程最优化的理论主要包括以下6个方面：(I)教学教育过程最优化的概念；(2)教学教育过程最优化的理论基础；(3)教学教育过程最优化的原则；(4)实施教学教育过程最优化的程序；(5)预防和克服学生成绩不良而采取的最优化措施；(6)对优秀学生实施教学教育过程最优化的途径。该理论对原苏联教育界有很大的影响，对中国甚至对世界教学论的发展也有一定的贡献。

教学教育过程最优化理论为什么会受到如此重视和产生这么大的影响?原因是多方面的，但归纳起来，主要是因为它具有以下特点：

第一，创造性。主要表现在：(1)它引入了许多新的概念，革新了教学论范畴，打破了传统教学论独树一帜的局面。(2)它采用了唯物辩证法与系统科学相结合的研究方法。方法论的突破，往往是学科发展的关键。由于他采用了哲学社会科学与自然科学相结合的研究方法，为教学教育过程最优化的研究奠定了坚实的方法论基础．构建了崭新的原则体系和方法体系，使该成果处处闪耀着创造性的光辉。(3)它要求教师创造性地运用最优化理论，要根据学生的学习实际可能性、教师的具体情况和教学的条件、环境等灵活运用。

第二，科学性。主要表现在：(1)该理论具有坚实的科学理论基础。(2)最优化概念反映了人类实践活动中的一种普遍现象，即在一定的社会经济条件和人力、物力及时间与精神因素的约束下，人们总希望自己的工作效果能达到最好。(3)重视教学教育规律的探讨和揭示。

第三，完整性。主要表现在：(1)教育思想的系统性。(2)强调教导过程中的教学过程和教育过程的完整性和教学过程中教养职能、教育职能和发展职能的统一性。(3)强调教学过程中的教师的教授过程与学生的学习过程的统一性。

第四，实用性。主要表现在：(1)最优化理论是苏联顿河--罗斯托夫地区教学教育工作先进经验的总结，是经过学校教学教育实验验证的成功理论。它符合人类认识的一般规律，即“实践--认识--再实践-再认识”。因此，它具有普遍的实用性。(2)它提出的最优化的标准，不仅有助于教师论证自己选择该条件下综合运用各种教学形式和方法、各种课堂教学结构等的最好方案，而且能够为教学教育结构的评价提供客观标准，使教学教育过程形成了一个有闭合回路的系统，可以实行有效地控制，(3)它提供了实施教学教育过程最优化的程序，可以预防和克服学生因成绩不良而出现的弊端，对优秀生实施教学教育过程提供了最优化的途径，使该理论具有可操作性，为理论与实践的结合创造了条件。