計算機輔助數學教學的原則與方式

常廣燕

隨著計算機技術的飛速發展，計算機輔助教學（簡稱CAI）已經成為目前教學的一個熱點。越來越多的學校加強硬件和軟件的建設，建起多媒體教室；各級教育行政部門也出臺相應政策，鼓勵教師學計算機，用計算機；教師們在教學活動中也更多地使用計算機教學。

一

不可否認，CAI在教學中有獨特的優勢，多媒體計算機強大的信息處理能力是克服傳統教學中某些缺陷、提高課堂教學效率、實施素質教育的有效工具。但是，應該看到，由于CAI剛剛起步，發展還不規范，許多教師還處在學習和探索階段，在實際應用中還存在許多不利于教學的因素。尤其是數學教學中，主要存在以下幾個問題：

1.輔助教學成了代替教學

使用多媒體CAI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，無法根據學生的情況調整教學方法，更無法與學生進行情感、思想上的交流。教師在課堂上的主導地位仍是不可替代的。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，使教師有更充分的時間和精力做計算機不能勝任的工作，投入引導學生的思維中。但在目前的一些數學CAI公開課中，教師的工作只是在電腦前點點鼠標，敲敲鍵盤，甚至連板書也由電腦完全代替，教師成了放映員，而教學則由原來的人灌變成機灌，這樣脫離實際的CAI是沒有生命力的。

2.過多追求數學課件的趣味性，新穎性，忽視了教學功能。

計算機固然有強大的信息處理功能，但學生的接受能力是有限的，尤其是數學課，需要學生進行思維活動，若同時呈現信息過多，則會分散學生的注意力。我們曾見到在一些數學課件中，包裝華麗，令人眼花繚亂，時而插入一段音樂，時而演示卡通動畫，使數學課成了多媒體功能的展覽，這樣不僅不能增強教學效果，反而干擾課堂教學。另外，有些教師認為，《幾何畫板》、Powerpoint太簡單，只有Authware、3D Max才能制作出上檔次的課件，顯示自己的水平，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。不應過于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。

3.利用計算機展示數學現象和數學規律，忽視揭示過程，培養學生思維能力的一面。

傳統的教學方式過于重視學生的抽象思維能力的培養，忽視形象思維的培養，但一些多媒體CAI又走向另外一個極端，把一切問題都直觀化、形象化，這不利于抽象思維的培養，而數學是一門特別需要抽象思維的學科，教師在課堂上，不僅要傳授數學知識，更重要的是要向學生揭示思維過程，啟發、誘導學生展開思維活動。那種教師為提高效率而把解題過程直接演給學生的做法，掩蓋思維過程的展示，是不可取的。

二

當然，數學CAI和其他學科一樣，都必須具有明確的教學目標和正確的教學內容，能體現一定的交互性、個別化，并且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，但由于數學學科的特點，數學CAI應遵循一定的原則，主要有以下幾個方面：

1.因課制宜的原則

并非所有課堂教學都需要CAI，有些教學內容使用傳統的教學方式，或用傳統方式加上投影、幻燈片等電教手段能夠取得良好效果，不必要采用多媒體CAI；若傳統教學方式不能有效突破難點，則可以利用CAI達到目的。

2.抽象性與具體性相結合的原則

著名的數學教育家G·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。

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，都可以用計算機演示，從而有利于學生掌握這些方法。

4.開放化和交互式原則

所謂開放性，一是對學生開放。課件應創設一定的情境，吸引學生用自己的眼光探索、思維，二是對大多數教師開放，教學過程應便于推廣使用，三是開放的題目教學，開放題的教學能有效地培養學生的探究能力、分析能力、發散思維的能力。所謂交互式，是指在教學過程中課件能不斷地給學生提出問題，整個教學過程是教師——計算機——學生進行交流的一個過程。目前，大多數CAI課件缺乏交互性，教師往往用一個課件貫穿整個過程。與傳統的教學方式相比，雖然上課比以前精彩多了，學生的興趣提高了，但教師與學生交流少了，這是應當注意的地方。計算機應成為聯系教師與學生的一個橋梁，而不能成為妨礙教學雙方進行交流的“第三者”。