计算机辅助数学教学的研究

                                                                     计算机辅助数学教学的研究             在社会迅速发展的今天，计算机这一高科技产物广泛的应用于各行各业中，取得了巨大的经济效益和社会效益，作为社会重要组成部分之一的教育当然也不例外，随着计算机的日趋普及和计算机技术的飞速发展，以计算机技术和网络技术为核心的现代教育技术已在课堂教学中得以广泛的使用。计算机辅助数学教学能创设情境，提高教学效率，并能弥补传统教学方式难以克服的重点、难点的教学，达到事半功倍的结果。 一、计算机辅助数学教学的作用 1、探求创新，再现知识发现过程。         创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，站在世纪之交，展望世界，国际竞争，表面上看是综合国力的竞争，实际上是国民素质、人才创新能力的竞争，而创新的源泉则是人的创造力，这就为现代的教育提出了一个迫切需要解决的问题，显然，仅以记忆储存知识为目标的传统教育是不能适应知识经济时代的要求。我在数学教学中发现，要提高学生的创新能力，有一个很有效的途径，就是再现数学知识的发现过程，让学生在已有的知识上猜想结论，发现定理，从而提高创新能力，这样有助于培养学生独立思考的能力，有助于学生得到成功的喜悦和增强自信心，也有助于锻炼学生克服困难，探求知识的毅力。 2、创设情境，激发兴趣，提高学习效率         在数学教学中，运用计算机辅助教学，可以为学生创设丰富多彩的教学情境，增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，充分调动学生的学习积极性，使学生由被动接受知识转为主动学习，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，从而提高学习效率。3、化静为动，突破教学重点、难点         数学的教学内容与其它科目相比较抽象，再加上有些内容的传统教学手段不得力，所以某些内容对于学生而言比较难掌握，这就形成了教学的难点。而教学重点是我们在教学过程中要求学生必须掌握的内容。传统的教学方法在某些教学重点、难点的教学上有一定的局限性。计算机辅助数学教学进入课堂，可使抽象的概念具体化、形象化，尤其计算机能进行动态的演示，弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足，利用这个特点可处理其他教学方法难以处理的问题，并能引起学生的兴趣，从而增强他们的直观印象，这就为教师解决教学难点，突破教学重点，提高课堂效率和教学效果提供了一种现代化的教学手段。 二、计算机辅助数学教学的思考 1、计算机辅助教学，是运用计算机辅助授课教师解决难点教学问题，因而应让计算机成为教师进行课堂教学的辅助手段，而不能完全代替教师的授课。而且，每一节课不要非用计算机辅助教学不可，这样容易进入用计算机代替黑板的误区。 2、任课教师在用计算机进行辅助教学时，除了在课件上下大工夫，让课件尽量符合本节课的要求，能解决教学难点之外，还应在教学基本功上多钻研，提高教师的讲课水平和驾驭课堂的能力，使自己的课在教学水平方面上一个大的台阶，而让计算机课件起到锦上添花的作用。另外，计算机课件的设计应体现"以人为本"的原则，把学生放在主体位置上，着重于学生能力的培养，体现学生的思维方式，而不是老师的思维方式，让学生在课件的引导下，学习新知识，建构自己的知识体系，形成自己的思维方式和解决此类问题的能力，让学生理解此难点内容的实质所在，彻底掌握此知识点，教学的目的是使学生脱离课件后仍然能解决问题。 3、现阶段，能直接用于计算机辅助教学的现成的CAI课件很少，虽然有一部分的课件，但还是远远不能满足课堂教学的需要，更谈不上根据学生的不同情况使用不同的课件了。因此，要找到适合本节课的内容，适合该教师的讲课风格，适合该班学生的学习习惯和能力的课件可算是难上加难了。所以，计算机辅助教学中所用的CAI课件几乎都是任课教师自己编制的，这样的课件肯定适合本节课的内容，因为是针对这节课而制作的；也肯定适合教师的讲课风格，因为是授课教师亲自编写的；而且既然是该班授课教师编写的，肯定适合该班学生的学习习惯和能力。但是，由于任课教师都不是计算机专业的，因而要求他们用计算机编制CAI课件，困难可想而知。不同的教师在教学实践中用不同软件制作计算机辅助教学课件，有用Powerpoint97制作课件，可以加入动画，声音；有用Frontpage98这个网页编辑软件制作课件，简单、明了，可以制作动画，链接到其它文本，链接到因特网上事先准备好的网页，充分的使用网上资源；有用"几何画板"、Authorware制作课件，教师可以在较短的时间内设计出比较出色的课件，理科教师经常使用它；更有用编程工具：C、VB等制作课件，这样的课件随心所欲，比较完美，保存的时间较长，但显然对教师的要求太高。教师在制作课件中，所选择的软件不拘泥于一种，但都遵循一个原则：能突破教学难点，对课堂教学有用。 三、谈电脑辅助数学教学的误区 误区之一：不恰当地追求“多媒体”，忽视对教学的干扰。         我见过一些课件，一开始就是一段噪人的音乐，在教学过程中，学生答对了，出现鼓掌声或者“你真棒”的赞扬声；答错了，来个“再想想”或者一个怪声音，这就把电脑的多媒体功能在辅助教学中用偏了。多媒体电脑确实能够把声音、图象、文字有机地组合在一起，形成一体化的教材，使内容单调、枯燥，以教科书、录音带、录像带各自独立形式存在的传统教材所无法比拟，但是作为辅助小学数学这一特定学科教学的电脑软件，尤其作为辅助课堂教学的软件，如果过多地追求“多媒体”，特别是莫名其妙地来一段音乐，就会适得其反，这不仅不能增强教学效果，反而干扰学生的思考，干扰了课堂教学，削弱了课堂教学效果。 误区之二：追求软件的“外在美”，忽视软件的“内在美”。         在不止一个课件展评交流会上，我见过一些课件制作者在展示他的课件时大谈他的课件多么漂亮、华丽，一味地追求最新的“高科技”，把教学课件搞成电脑多媒体功能的成果展览，却不谈用他的课件解决了数学教学中什么不用电脑不能解决的问题，不谈用他的课件辅助教学“辅”在何处，甚至一个课件制作者对我说：“《几何画板》（辅助数学教学）固然好，但是用《几何画板》制作的课件不易得奖，还是《AUTHORWARE》好，做出的软件漂亮。”在这种思想指导下，课件所用色彩当然就比较亮丽、鲜艳，这往往会分散学生的注意力，干扰学生的观察，不利于看清问题的本质。“电脑辅教”不仅是艺术，更重要的是科学，这是每一个课件制作者都需要注意的。我们提倡课件应该有友好的界面，操作简单、方便，“界面友好”与“华丽”当然不是一回事，特别是作为辅助数学教学的电脑软件，更应该把解决数学教学中的问题放在第一位，追求软件的内在作用，而不是外在的所谓“美”。“数学美”是数学内容的和谐、结论“奇异”的内在美，对学生“数学美”的教育与熏陶主要在教学内容上。 误区之三：重视形象思维，忽视抽象思维。         电脑的特点是能够使静态变为动态，抽象变为形象，但是过多地使用电脑，把一切抽象问题都形象化，又不利于抽象思维能力的培养。一切都形象化了，学生抽象概括的能力就可能下降，而数学又是一门特别需要抽象思维能力的学科，抽象思维能力的削弱不利于数学的再学习，特别不利于高等数学的学习。固然传统教学偏重逻辑能力培养的认知构建有一定的局限性，运用多媒体技术开发学生形象思维的心理优势和学习潜力可以弥补这一缺憾，多媒体技术在教学中的生命力就在于在教学过程中既训练使用右脑，又注重开发左脑，一定要注意如何恰到好处地使形象思维和抽象思维相辅相成，优势互补，相得益彰。 误区之四：重视教师的如何“教”，忽视学生的如何“学”。         目前使用于电脑辅助教学的课件大多还只是在改变教师的如何“教”上下功夫，用电脑来帮助教师说清用其他教具所不能说清问题的教学模式占多数，很少用电脑来帮助学生学的，即以“教”为主的教学设计多，而以“学”为主的教学设计少。另一方面，忽视课件的“交互性”，即使有“交互性”的课件也是在教师设想范围内的“交互性”。我见过一个课件，教师对一道数学题设想了很多种解法，依次是解法一、解法二、…。后来我向他提出两个问题：一是，学生首先想到的是您的解法三；二是，还有一个解法五，不在您的解法之内怎么办？他笑笑说：没办法。一次公开课中，教师讲解、演示了一个排列组合问题的多种解法，但是还是考虑不全面，课堂上学生提出了另一种解法，电脑不能演示，这位教师急得满头大汗。现代教育模式与传统教育模式的根本区别就是把以教师为中心的教学转变为以学生为中心的教学，从这里可以看出，不能教学设备现代化了，而教学思想却是陈旧的。“教育要面向现代化”首先应该是教育思想的现代化。用电脑辅助教学成功的主要标志应该是：有利于学生主动参与；有利于揭示教学内容的实质；有利于课堂交流的高效实现；有利于学生思维和技能的训练。 误区之五：把“是否使用了电脑”作为“好课”评比的条件之一。         在一些学校、一些地区的“好课”评比中，把“是否使用了电脑”作为评比标准之一使得教师不顾是否需要电脑来辅助也用上了电脑。“把电脑搬进课堂就是电脑辅助教学”是对“电脑辅助教学”的误导，不可取，这甚至让电脑操作水平还不太高的教师闹出一些笑话。一堂课的好坏是看有没有以先进的教育思想作为指导，教学效果怎样，而不是使用了何种媒体。        当然，电脑辅助教学的实验研究目前还处于"初级阶段"，任何事物都有一个发生、发展的过程，现在谈"误区"也许为时过早，但是如果能较早地注意到在这个问题上所可能出现的偏向，更有利于这一实验活动的健康开展。