淺談計算機輔助數學教學的原則與方式

譚復彬

摘要：在信息時代，計算機輔助教學越來越普及，也備受廣大教師的重視，但傳統的數學教學模式，存在畫圖、形相結合的困難問題，學生課堂上的積極性難以充分發揮。在使用多媒體課件教學時，課件所表達出來的效果，能縮小教學時間、增大教學容量，也解決了數學在傳統教學中存在的問題及激發學生學習的積極性。

關鍵詞：多媒體課件；輔助教學；數形結合中圖分類號：G633.67文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2014）08-0181-01怎樣面對將計算機與數學融合為一體的數學教學模式，怎樣使教學更適應學生的發展，并與信息技術時代的發展相結合，這是我們作為數學老師在教學上面臨著的重大的課題研究與探討。

1.計算機輔助教學的特點

與傳統教學技術手段相比,計算機輔助教學具有以下明顯的特點:

1.1豐富的表現力。 計算機輔助教學的教學內容與表現形式多樣,不僅可以運用圖形、文字及各種動態形象表達教學內容,還可以通過聲音模擬進行教學,集圖像、文字、聲音構成教學軟件,產生極佳的逼真效果,使內容更充實、更形象、更具有吸引力,從而提高了學生的學習興趣和學習效率,提高教學質量,改變了信息傳遞媒體單一以及教師僅靠口述和板書給學生傳授知識結論的局面。

1.2強大的交互性。 在良好的人機界面的導航機制作用下,使得計算機輔助教學具有很強的交互性,方便學生與計算機之間、學生與學生之間、學生與教師之間的交流,有利于學生最大限度地發揮主觀能動作用。另外,在研究性學習的課程中,學生還可以利用多媒體輔助教學系統自行選擇學習的內容,控制自己學習的速度和深度,在一定程度上做到因材施教,實現差異化教學。

1.3豐富的資源。 隨著云技術的廣泛應用,使得計算機輔助教學系統能夠存儲海量數據、圖像、教學軟件等。使得每一個學生能夠同時擁有幾乎無限的信息資源,從而擴大學生的知識面,提高分析和解決問題的能力。學生可以通過網絡查閱各種相關資料,在網上做作業,交作業等等。

1.4知識連貫性。 傳統教學中,黑板是展示知識形成和延續的唯一載體,但黑板的容量是有限的,因而不可能一節課或一階段的教學知識都同時展現出來,而多媒體以其獨特的超文本結構克服了這一劣勢。多媒體輔助教學系統容易根據教學的實際需要和實際效果,對教材內容,和教學內容進行動態的組織和修改,利用超文本的任意跳轉,使學生可以擺脫課程進度等限制,按自己的實際能力和具體情況安排進度。例如,一位初中學生在中考之前發現自己在最值問題上理解較弱,他可以在教學網站中點擊搜索關于最值問題的求解策略及相關內容,以進行深入的了解和學習。而在課堂教學中,教師可以在任何時候將當前教學內容與以前的教學內容通過鏈接或查找進行聯系、對比,使課堂教學更加靈活,也體現了知識的連貫性。

2.數學CAI（計算機輔助教學）也應遵循一定的原則，主要有以下幾個方面：

2.1因課制宜的原則。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、幻燈片等電教手人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取不同的值時的性質進行討論，描點做出不同的圖像。費時費力，若在課件中設計出輸入不同的a值，計算機自動生成相應的圖像，就可快速、準確地解決問題。

2.2抽象性與具體性相結合的原則。著名的數學教育家波利亞曾經指出：數學有兩個側面，一方面是歐幾里得式的嚴謹科學，從這個方面看，數學像是一門系統的演繹科學，但在另一方面，在創造過程中的數學更像是一門實驗性的歸納科學。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。仍以指數函數y=ax（a>0,且a≠1）為例，利用《幾何畫板》作為平臺，作出圖像，通過鼠標拖動使a值連續變化，就可直接顯示出當a＞1與0＜a＜1時函數的不同性態，從而輕松地掌握指數函數的性質。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，使學生能夠像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，這對培養學生的數學能力十分有益。如極限的概念一直是難點，學生感到很抽象，若利用計算機演示進行割圓的過程來提示極限概念產生的原理，比傳統的講解或簡單的模型演示，學生更易于理解。

2.3運動和變化的原則。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，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、割補等，或者需要用運動變化的觀點處理，如函數中的一些問題，極限中的問題，都可以用計算機進行演示，從而有利于學生掌握這些方法。

多媒體技術在未來的教學中具有重要的地位，這是我們不能忽視的。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，更應用個性不同的學生，更能促進學生的全面發展。數學CAI的不斷發展，賦予了數學教育以更新的內涵，必將極大推動數學教學的改革與發展。當然，這也是我們每位數學教學同仁們共同奮斗的目標，只要加強溝通、交流、共享，計算機輔助數學教學的明天會更好。