計算機在數學教學中的新發現

河南 鄭鑒

計算機在數學教學中的新發現

河南 鄭鑒

計算機輔助教學(CAI)是在計算機輔助下進行的各種教學活動，以對話方式與學生討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練的方法與技術。CAI綜合應用了多媒體、超文本、人工智能和知識庫等計算機技術，克服了傳統教學方式上單一、片面的缺點。它把計算機作為教學媒體，將計算機技術運用于課堂教學、實驗課教學、學生個別化教學及教學管理等各教學環節，它的使用能有效地縮短學習時間，從而達到提高教學質量和教學效率、實現最優化的教學目標。但是，我們發現CAI在實際應用中，還存在諸多不利于教學的因素，致使數學CAI教學走入了一些誤區。

誤區一：輔助教學代替教學唱了主角、成了“主升浪”

我們知道，在教學過程中，使用多媒體課件教學，對增加課堂容量，提高教學效率是非常有效的。但計算機不是人，無法根據學生的具體情況而調整教學方法，更無法與學生進行情感、思想上的交流。由于學校不少學生數學底子差，教師在課堂上的主導地位更是不可替代的。事實上，由于計算機承擔了傳統教學中一些機械的工作，如一些板書等，使我們教師有更充分的時間和精力去做計算機不能勝任的工作，投入到引導學生的思維中去。但在目前的一些數學CAI課中，教師的工作變成了只是在電腦前點點鼠標，敲敲鍵盤，對著課件解說解說，甚至連板書也省了，教師成了放映員、解說員，而教學過程由原來的人灌變成了機灌，教師受到定型課件的影響，光記得圍繞課件講課，缺少了傳統課堂教學中的“即興發揮”和學生溝通。這樣脫離實際的CAI是沒有生命力的，教學效果也不會很明顯。另外，并不是所有的教學內容都適用于多媒體教學。例如，橢圓定義的教學，用簡單的教具如粉筆、細繩、圖釘就可以有效地體現橢圓定義的本質，比計算機更簡潔、快捷，更利于調動學生的積極性，讓學生對教學內容易于接受，同時又培養了學生的數學分析能力。我們必須明確，課件教學可以為學生提供更多的信息資源，但這些媒體、資料等信息資源并非用于輔助教師的講解和演示，而是用于學生的自主學習和協作式探索。我們應把媒體資料的選擇、使用與控制權交給學生，而對于信息資源如何獲取、從哪里獲取，以及如何有效地加以利用等等，這才是我們教師需要提供幫助的內容。在目前以學生為學習主體的學習環境下，這成為急待解決的普遍性問題。

誤區二：數學輔助課件單求趣味性、新穎性，而忽視了教學功能

計算機信息處理功能強，多媒體容量大，可以讓學生受到的感官刺激強，但學生的接受能力是有限的。在數學課教學中，需要給學生進行充分思維的時間空間，若同時呈現信息過多，就會分散學生的注意力。實際數學課堂中我們見到，有的數學課件包裝華麗，有音樂插入，有動畫演示，令人眼花繚亂，使數學課成了多媒體功能展覽，忘記了數學教師、數學教學的基本功能，這樣不僅不能增強教學效果，反而干擾了課堂教學。另外，有些教師認為，《幾何畫板》、Powerpoint太簡單，只有 Authorware、Flash、3D Max才能做出上檔次的課件，顯示自己的水平，上公開課、觀摩課時也能妝點一下門面，這是一種片面的認識。制作數學CAI課件不僅是一門藝術，更是一門科學。不應當過分追求畫面的美觀和所謂的技術含量，而忽視了教學質量的提高。數學課堂教學具有很強的邏輯性和系統性以及高度的抽象性、概括性，而課件能化靜態為動態，化抽象為具體，只要注意了課件的設計技巧，再加上學習理論和教學設計方法的應用，而不是片面去追求其畫面的精美、華麗，這樣才能融趣味性、技巧性和知識性于一體，從而達到輔助教學、事半功倍的效果。

當然，數學CAI和其他學科一樣，都必須具有明確的教學目標，正確的教學內容，能體現一定的交互性、個別化，并且能充分利用多媒體技術，實現對文字、圖形、圖像、動畫、聲音、色彩等對象進行藝術加工和處理，使其具有較強的吸引力。為了走出以上誤區，根據數學學科的特點，數學CAI也應遵循一定的原則，做到以下幾個堅持：

一、堅持運動、變化原則，使數學課堂活起來

在數學中，有很多內容與運動變化有關，可以說，運動變化是數學的靈魂。但在傳統的教學方式中，缺乏有效的手段處理這類問題，因而往往是教學中的難點，教師咋講也講不清楚。而CAI的出現，為解決這個難題提供了有力的工具。如動點的軌跡方程，用《幾何畫板》的追蹤、動畫等功能就能方便地做出許多軌跡形成過程，這種直觀的演示，對學生研究運動規律，探求軌跡方程的求法是有益的。此外，數學中常用的一些方法，如平移、旋轉、對稱等，或者需要用運動變化的觀點處理，如函數中的一些問題，都可以用計算機進行演示，使數學課堂真正活了起來，讓同學們在腦海中有了數學運動的影像，從而有利于學生掌握這些方法，掌握數學思想，并能返過來加以很好應用，真正達到學以致用之目的。

二、堅持因課制宜，謹防千篇一律

并非所有的課堂教學都需要CAI，有些教學內容使用傳統教學方式，或用傳統方式加上投影、幻燈片等電教手段就能夠取得良好效果的，不必要采用多媒體CAI；若傳統教學方式不能有效突破難點，可以利用CAI達到目的。例如在“指數函數”一節的教學中，需要對函數y=ax（a>0且a≠1）中的a取不同值時的性質進行討論，描點作出不同的圖象。傳統教學則費時費力，而在課件教學中我們可以設計成輸入不同的a值，計算機就會自動生成相應的圖象，從而快速、準確地解決問題，學生也能很快就能理解、掌握指數函數的性質。當然有些課節比較簡單，一講學生就懂，就沒必要再去下功夫做課件用多媒體CAI輔助教學了。

三、堅持抽象與具體相結合，彰顯數學CAI的魅力

數學教材中的一些內容，如概念、定理、公式等，具有高度的

抽象性和概括性，教師應當充分利用多媒體計算機處理信息迅速、圖像直觀的特點，把高度抽象的內容形象化、具體化。另外，多媒體CAI可以為數學教學提供一個方便、高效的“數學實驗室”，能再現數學知識產生的過程，教師在進行CAI教學時，應創造條件，讓學生親身經歷發現過程，使學生能夠象數學家一樣去研究數學，從數學現象中去發現、歸納數學規律，體會學習數學的樂趣，感受無限的數學美，這對培養學生的數學能力十分有益。

多媒體教學手段在未來的教學中將起著不可低估的作用，將成為未來教學的主流。盡管CAI不可能完全取代教師，但會對教師提出更高的要求：不僅要掌握計算機技術，更重要的是理解現代化教育的本質。既了解傳統教學模式的優點和局限性,又了解CAI的特點和優越性，才能揚長避短,發揮計算機的技術優勢和自己的教學風格，使教學生動活潑，富有特色。

由于采用了計算機輔助教學，學生由過去的被動學習變成了主動學習，特別是在有多媒體技術和網絡技術支持下的CAI教學中，學生可以從中共享到更多的教學資源，學習方式、地點、時間空間都將有很大的靈活性，更應用于個性不同的學生，更能促進學生的全面發展。

（作者單位：河南省南陽經濟貿易學校）