计算机在数学教学中的新发现

河南 郑鉴

计算机在数学教学中的新发现

河南 郑鉴

计算机辅助教学(CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI综合应用了多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它把计算机作为教学媒体，将计算机技术运用于课堂教学、实验课教学、学生个别化教学及教学管理等各教学环节，它的使用能有效地缩短学习时间，从而达到提高教学质量和教学效率、实现最优化的教学目标。但是，我们发现CAI在实际应用中，还存在诸多不利于教学的因素，致使数学CAI教学走入了一些误区。

误区一：辅助教学代替教学唱了主角、成了“主升浪”

我们知道，在教学过程中，使用多媒体课件教学，对增加课堂容量，提高教学效率是非常有效的。但计算机不是人，无法根据学生的具体情况而调整教学方法，更无法与学生进行情感、思想上的交流。由于学校不少学生数学底子差，教师在课堂上的主导地位更是不可替代的。事实上，由于计算机承担了传统教学中一些机械的工作，如一些板书等，使我们教师有更充分的时间和精力去做计算机不能胜任的工作，投入到引导学生的思维中去。但在目前的一些数学CAI课中，教师的工作变成了只是在电脑前点点鼠标，敲敲键盘，对着课件解说解说，甚至连板书也省了，教师成了放映员、解说员，而教学过程由原来的人灌变成了机灌，教师受到定型课件的影响，光记得围绕课件讲课，缺少了传统课堂教学中的“即兴发挥”和学生沟通。这样脱离实际的CAI是没有生命力的，教学效果也不会很明显。另外，并不是所有的教学内容都适用于多媒体教学。例如，椭圆定义的教学，用简单的教具如粉笔、细绳、图钉就可以有效地体现椭圆定义的本质，比计算机更简洁、快捷，更利于调动学生的积极性，让学生对教学内容易于接受，同时又培养了学生的数学分析能力。我们必须明确，课件教学可以为学生提供更多的信息资源，但这些媒体、资料等信息资源并非用于辅助教师的讲解和演示，而是用于学生的自主学习和协作式探索。我们应把媒体资料的选择、使用与控制权交给学生，而对于信息资源如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等等，这才是我们教师需要提供帮助的内容。在目前以学生为学习主体的学习环境下，这成为急待解决的普遍性问题。

误区二：数学辅助课件单求趣味性、新颖性，而忽视了教学功能

计算机信息处理功能强，多媒体容量大，可以让学生受到的感官刺激强，但学生的接受能力是有限的。在数学课教学中，需要给学生进行充分思维的时间空间，若同时呈现信息过多，就会分散学生的注意力。实际数学课堂中我们见到，有的数学课件包装华丽，有音乐插入，有动画演示，令人眼花缭乱，使数学课成了多媒体功能展览，忘记了数学教师、数学教学的基本功能，这样不仅不能增强教学效果，反而干扰了课堂教学。另外，有些教师认为，《几何画板》、Powerpoint太简单，只有 Authorware、Flash、3D Max才能做出上档次的课件，显示自己的水平，上公开课、观摩课时也能妆点一下门面，这是一种片面的认识。制作数学CAI课件不仅是一门艺术，更是一门科学。不应当过分追求画面的美观和所谓的技术含量，而忽视了教学质量的提高。数学课堂教学具有很强的逻辑性和系统性以及高度的抽象性、概括性，而课件能化静态为动态，化抽象为具体，只要注意了课件的设计技巧，再加上学习理论和教学设计方法的应用，而不是片面去追求其画面的精美、华丽，这样才能融趣味性、技巧性和知识性于一体，从而达到辅助教学、事半功倍的效果。

当然，数学CAI和其他学科一样，都必须具有明确的教学目标，正确的教学内容，能体现一定的交互性、个别化，并且能充分利用多媒体技术，实现对文字、图形、图像、动画、声音、色彩等对象进行艺术加工和处理，使其具有较强的吸引力。为了走出以上误区，根据数学学科的特点，数学CAI也应遵循一定的原则，做到以下几个坚持：

一、坚持运动、变化原则，使数学课堂活起来

在数学中，有很多内容与运动变化有关，可以说，运动变化是数学的灵魂。但在传统的教学方式中，缺乏有效的手段处理这类问题，因而往往是教学中的难点，教师咋讲也讲不清楚。而CAI的出现，为解决这个难题提供了有力的工具。如动点的轨迹方程，用《几何画板》的追踪、动画等功能就能方便地做出许多轨迹形成过程，这种直观的演示，对学生研究运动规律，探求轨迹方程的求法是有益的。此外，数学中常用的一些方法，如平移、旋转、对称等，或者需要用运动变化的观点处理，如函数中的一些问题，都可以用计算机进行演示，使数学课堂真正活了起来，让同学们在脑海中有了数学运动的影像，从而有利于学生掌握这些方法，掌握数学思想，并能返过来加以很好应用，真正达到学以致用之目的。

二、坚持因课制宜，谨防千篇一律

并非所有的课堂教学都需要CAI，有些教学内容使用传统教学方式，或用传统方式加上投影、幻灯片等电教手段就能够取得良好效果的，不必要采用多媒体CAI；若传统教学方式不能有效突破难点，可以利用CAI达到目的。例如在“指数函数”一节的教学中，需要对函数y=ax（a>0且a≠1）中的a取不同值时的性质进行讨论，描点作出不同的图象。传统教学则费时费力，而在课件教学中我们可以设计成输入不同的a值，计算机就会自动生成相应的图象，从而快速、准确地解决问题，学生也能很快就能理解、掌握指数函数的性质。当然有些课节比较简单，一讲学生就懂，就没必要再去下功夫做课件用多媒体CAI辅助教学了。

三、坚持抽象与具体相结合，彰显数学CAI的魅力

数学教材中的一些内容，如概念、定理、公式等，具有高度的

抽象性和概括性，教师应当充分利用多媒体计算机处理信息迅速、图像直观的特点，把高度抽象的内容形象化、具体化。另外，多媒体CAI可以为数学教学提供一个方便、高效的“数学实验室”，能再现数学知识产生的过程，教师在进行CAI教学时，应创造条件，让学生亲身经历发现过程，使学生能够象数学家一样去研究数学，从数学现象中去发现、归纳数学规律，体会学习数学的乐趣，感受无限的数学美，这对培养学生的数学能力十分有益。

多媒体教学手段在未来的教学中将起着不可低估的作用，将成为未来教学的主流。尽管CAI不可能完全取代教师，但会对教师提出更高的要求：不仅要掌握计算机技术，更重要的是理解现代化教育的本质。既了解传统教学模式的优点和局限性,又了解CAI的特点和优越性，才能扬长避短,发挥计算机的技术优势和自己的教学风格，使教学生动活泼，富有特色。

由于采用了计算机辅助教学，学生由过去的被动学习变成了主动学习，特别是在有多媒体技术和网络技术支持下的CAI教学中，学生可以从中共享到更多的教学资源，学习方式、地点、时间空间都将有很大的灵活性，更应用于个性不同的学生，更能促进学生的全面发展。

（作者单位：河南省南阳经济贸易学校）