計算機(jī)輔助下的數(shù)學(xué)教學(xué)

謝　靜

隨著計算機(jī)的日漸普及和在教學(xué)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，以計算機(jī)為中心的多媒體技術(shù)以其圖文并茂、聲樂俱佳、人機(jī)交互等獨特的優(yōu)勢進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂，已成為當(dāng)今教育領(lǐng)域中最引人注目的技術(shù)之一．它沖擊著粉筆加黑板的傳統(tǒng)教學(xué)手段在數(shù)學(xué)課堂中的統(tǒng)治地位，推動著教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的改善，對轉(zhuǎn)變教育觀念，促進(jìn)教學(xué)手段的現(xiàn)代產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，為數(shù)學(xué)教學(xué)注入了新的生機(jī)，其形勢令人振奮．然而計算機(jī)是一種全新的現(xiàn)代化教學(xué)手段，教師接觸時間尚短，在課件設(shè)計和課堂教學(xué)存在著不足，本文將在充分肯定計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的重要作用的基礎(chǔ)上，分析其現(xiàn)實運用中存在的問題，提出解決這些問題的方法，以便使計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)向更健康的方向快速發(fā)展．

一、計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的作用

計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，就是在數(shù)學(xué)課堂中利用計算機(jī)，把數(shù)學(xué)內(nèi)容以人類聯(lián)想方式將多媒體信息有機(jī)集成，并顯示在屏幕上，使學(xué)生通過人機(jī)交互界面，于完成交互操作中進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，它在以下幾個方面發(fā)揮著重要作用．

1.提高學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛

傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)性強(qiáng)，注意數(shù)學(xué)各部內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，但缺乏現(xiàn)代為數(shù)學(xué)思想的觀點，沒有實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，理論要求偏高，教學(xué)手段落后．而利用計算機(jī)教學(xué)能把抽象的數(shù)學(xué)概念具體化，靜止的內(nèi)容活動化，從而使得教學(xué)形象直觀．這樣做優(yōu)化了教學(xué)過程，變“結(jié)論教學(xué)"為“過程教學(xué)”使得學(xué)生直接參與到教學(xué)過程中去，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心，活躍課堂的氣氛．

2.拓寬信息渠道，增強(qiáng)思維能力

多媒體計算機(jī)具有形象性、藝術(shù)性和趣味性的特點，它在數(shù)學(xué)課堂中的運用使學(xué)生有了更多的觀察、探索、試驗與模擬的機(jī)會，能將眼、耳、腦等感官積極地參與到教學(xué)過程中去，使大腦的不同中樞從多方面得到刺激，從而拓寬接受知識信息的渠道，使記憶效果得到提高，同時培養(yǎng)了學(xué)生形象思維能力與聯(lián)想、想象等創(chuàng)造性思維能力．

3.減輕作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高教學(xué)效率

在課堂中教師合理地運用課件教學(xué)，吸引和保持了學(xué)生的注意力，提高了學(xué)生的視聽效果，在學(xué)生注意力最集中的10至15分鐘完成新授課內(nèi)容，提高了教學(xué)效率，從而節(jié)省了寶貴的課堂教學(xué)時間．同時教師又利用CAI課件靈活多樣、方便快捷、節(jié)省板書時間的優(yōu)勢，加大課堂訓(xùn)練的鞏固練習(xí)，使所學(xué)的知識得到內(nèi)化吸收，轉(zhuǎn)為技能，這樣做不僅符合學(xué)生的記憶規(guī)律，而且課內(nèi)外作業(yè)全部在課內(nèi)完成，而減輕了學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)的負(fù)擔(dān)，提高了教學(xué)效率．

二、利用計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.課件展示出現(xiàn)視覺障礙

計算機(jī)輔助教學(xué)主要是通過屏幕的界面進(jìn)行信息的交互和傳遞的．因此，視覺效果的好壞直接影響到傳遞教育信息的效果，但在實際教學(xué)中，相當(dāng)一部分的問題出在界面的處理上．例如：

（1）界面，學(xué)生看不清教學(xué)內(nèi)容．在運用計算機(jī)展示時，由于條件限制，在很小的屏幕中展示復(fù)雜的內(nèi)容，學(xué)生根本無法看清楚，這說明教師在設(shè)計課件時，忘記了學(xué)生，忘記了教學(xué)對象，如果教師在設(shè)計時能設(shè)身處地地為學(xué)生著想，或使用大屏幕投影，或簡化屏幕內(nèi)容，問題就迎刃而解了．

（2）色彩搭配不當(dāng)．在展示課件時，色彩的搭配直接影響到視覺效果的好壞，如紅底綠字、黃底白字等，這些色彩明度相近，反差很小，這樣的顏色搭配在一起是看不清楚的，這就要求設(shè)計課件的教師要懂得色彩學(xué)的有關(guān)知識，這樣才能使所設(shè)計的課件收一到事半功倍的效果．

（3）動畫設(shè)計欠真實、生動、鮮明．課件中的動畫設(shè)計一定要真實、生動、鮮明，有助于教學(xué)內(nèi)容的體現(xiàn)，如在教學(xué)“時、分的認(rèn)識”一節(jié)，教師用計算機(jī)動畫展示分針走一圈、時針走一大格的規(guī)律，這本來是很好的事，但由于教師把時針和分針設(shè)計得幾乎同樣大小，而且無顏色區(qū)別，致使學(xué)生在回答問題時，很容易搞錯，這說明教師在設(shè)計動畫時不僅要注意、顏色搭配，而且要做到物體形狀的真實和鮮明．

2.教師盲目迎合課件

計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)主要是通過CAI課件來實現(xiàn)的．好的CAI課件不僅圖文并茂而且聲樂俱佳，可以實現(xiàn)以往多種教學(xué)媒體的功能．而在教學(xué)實際中，教師產(chǎn)生了一種誤導(dǎo)，似乎只要用上了CAI課件，一切教學(xué)問題就迎刃而解，這樣教師往往無法擺脫CAI課件形式上的束縛，從而盲目迎合課件，被動地適合課件的內(nèi)容、形式，在課堂中跟著課件走，失去教師的控制主動權(quán)和主導(dǎo)地位，這種照本宣科的做法往往會削足適履，反而影響教學(xué)效果．

3.沒有體現(xiàn)出計算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢

多媒體計算機(jī)圖文并茂、聲樂俱佳、人與機(jī)交互．這些既是多媒體計算機(jī)的優(yōu)點，也是區(qū)別于其他媒體的主要標(biāo)志，在使用過程中應(yīng)充分體現(xiàn)出它的不可替代性，體現(xiàn)出它的價值，然而有些課堂教學(xué)并未能做到這一點，而是把多媒體計算機(jī)從始至終當(dāng)成投影、幻燈來使用．如《立體幾何》中“三垂線定理”的教學(xué)，教師可以根據(jù)內(nèi)容設(shè)計出三維立體的畫面，使學(xué)生清楚地觀察出圖形中的三線間的垂直關(guān)系，這對學(xué)生能正確地理解三垂線定理，培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力是大有裨益的，但教師若只畫了一個圖，給出定理的證明，其他內(nèi)容則語言敘述．這樣就跟投影、幻燈沒有什么區(qū)別，降低了運用計算機(jī)多媒體的存在價值和使用意義．我在課件制作時應(yīng)考慮人機(jī)交互性的特點，制作出與之配套的教學(xué)軟件，在課堂教學(xué)中發(fā)揮出不可替代的作用．

三、運用計算機(jī)提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的途徑

計算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，具有很多優(yōu)點，是一種高級智能化的媒體，針對其在現(xiàn)實運用中存在的問題，我認(rèn)為應(yīng)從以下幾個方面努力，發(fā)揮計算機(jī)多媒體的優(yōu)勢，提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量．

1.在理論指導(dǎo)下使用多媒體計算機(jī)

“沒有理論的實踐是盲目的實踐，沒有實踐的理論是空洞的理論”多媒體計算機(jī)作為一種教學(xué)媒體，必須在電教理論的指導(dǎo)下才能發(fā)揮出巨大的作用，倘若教師單憑熱情去搞計算機(jī)輔助教學(xué)，那僅僅是停留于感性認(rèn)識階段，而只有從理性的高度去認(rèn)識計算機(jī)輔助教學(xué)才不會走彎路．如媒體教學(xué)的特點和作用；媒體教學(xué)過程的特點：媒體教學(xué)的原則；媒體教學(xué)的方法等．這些都是媒體教學(xué)經(jīng)驗的理論，具有重要的指導(dǎo)意義．此外，教育學(xué)、心理學(xué)等理論也是指導(dǎo)我們有效地運用計算機(jī)多媒體的重要理論基礎(chǔ)，如果離開了這些理論，就偏離了教學(xué)規(guī)律，導(dǎo)致事與愿違的結(jié)局．

2.切實改變數(shù)學(xué)教學(xué)觀念

計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的出現(xiàn)，給數(shù)學(xué)教育帶來了深刻的變化，必將導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂教學(xué)方式的改變．實踐證明，計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)有著許多其他媒體不可比擬的優(yōu)越性，它的使用提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，活躍課堂氣氛；拓寬了學(xué)生接受信息的渠道，增強(qiáng)了思維能力；減輕了學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)，提高了教學(xué)效率．因此，在技術(shù)進(jìn)步的面前，要求教師自覺地調(diào)整自有的教學(xué)觀念．既不要夸大多媒體計算機(jī)的作用，以為計算機(jī)能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一張嘴、一支筆、一塊黑板的數(shù)學(xué)教學(xué)，更不要采取抵制的態(tài)度，忽視計算機(jī)在教學(xué)中的作用，過分地依賴過去的經(jīng)驗，這樣的觀念與教學(xué)進(jìn)步的主流是前道而弛的，往往影響教學(xué)技術(shù)進(jìn)步的速度，我們應(yīng)該采取積極的態(tài)度來迎接這次教育變革，努力學(xué)習(xí)教育理論，掌握計算機(jī)輔助教學(xué)技術(shù)．

3.要注重人文環(huán)境的建設(shè)

計算機(jī)是一種先進(jìn)教學(xué)設(shè)備，它的教學(xué)功能是靠教師去實現(xiàn)的，教學(xué)設(shè)備無論多么先進(jìn)，都僅僅具有反饋應(yīng)答的功能，它沒有生命，無法顧及學(xué)生的興趣和情感，學(xué)生跟計算機(jī)交流和對話，無論設(shè)計得怎么精巧，總是不充分、不完全的，學(xué)生的興趣總是不長久的——因為人是需要情感交流的，灌滿一個知識容器可以是靠電腦，而點燃學(xué)生心靈的火炬卻需要教師的情與愛，所以在教學(xué)過程中，人文環(huán)境的建設(shè)是極其重要的，機(jī)械地一遍又一遍的重復(fù)訓(xùn)練，顯然不是計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的最好方法，更何況計算機(jī)工作時，硬件與軟件的不協(xié)調(diào)事件時有發(fā)生，直接影響到師生的教學(xué)情緒，影響了教學(xué)效果的好壞，若不重視人文環(huán)境的建設(shè)，只偏重認(rèn)識，而忽視非認(rèn)知因素，必將培養(yǎng)出不完善個性的學(xué)生．

4.堅持多種教學(xué)媒體優(yōu)化組合

計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)具有很多優(yōu)點，在使用過程，不少數(shù)學(xué)教師往往排斥其他媒體，包括一些必備的幾何模型，不承認(rèn)它們的作用，在教學(xué)中忽視各種媒體的優(yōu)化組合．對于許多抽象的數(shù)學(xué)內(nèi)容，只要用好計算機(jī)的輔助教學(xué)就能達(dá)到教學(xué)目的，但有些內(nèi)容的教學(xué)，則要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，就需要多媒體計算機(jī)與其他教學(xué)媒體進(jìn)行優(yōu)化組合．比如我們可以通過課件展示把一個三棱柱切割成三個小棱錐，從而求出三棱錐的體積，進(jìn)而推導(dǎo)出棱錐的體積公式，若我們要求學(xué)生動手制作三棱柱的模型并從中領(lǐng)會公式，則一定能使學(xué)生學(xué)得更深刻．在教學(xué)中，教師盡可能地讓學(xué)生從“做中學(xué)”，使學(xué)生親身體驗數(shù)學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信心．假如教師忽視了這一點，把許多本可以由學(xué)生自己動手“做的數(shù)學(xué)”，由自己代勞．然后制成錄像并集成到計算機(jī)中去，這樣的教學(xué)僅能讓學(xué)生由視覺產(chǎn)生感性認(rèn)識，雖然教學(xué)技術(shù)媒體簡潔，但由于沒有學(xué)生動手實踐的機(jī)會，就起不到計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的真正作用．

5.堅持?jǐn)?shù)學(xué)教師自己制作課件

計算機(jī)輔助教學(xué)是一門新的教育技術(shù)．正確的教育理論指導(dǎo)、懂得數(shù)學(xué)教學(xué)規(guī)律、熟悉數(shù)學(xué)教學(xué)過程是制作數(shù)學(xué)CAI課件的前提條件，然而計算機(jī)專業(yè)人員固用計算機(jī)語言，但未必熟悉數(shù)學(xué)規(guī)律，理解數(shù)學(xué)教學(xué)的需要，制作出的軟件難以適應(yīng)教學(xué)，所以數(shù)學(xué)教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平的基礎(chǔ)上，搞好教學(xué)設(shè)計，制作出適宜的教學(xué)策略和教學(xué)方法而制作出的課件，能考慮到教學(xué)過程中數(shù)學(xué)思想的滲透、抽象思維的訓(xùn)練、情緒的智力的培養(yǎng)，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，是上好課的重要保障．因此，數(shù)學(xué)教師堅持自己制作課件，避免了數(shù)學(xué)課堂現(xiàn)代浮于表面化、形式化，使教師在課堂中運用自如，學(xué)生則如魚得水，從而體現(xiàn)了計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的真正作用．

6.適時、適量、適當(dāng)

并非所有的教學(xué)內(nèi)容都適合計算機(jī)輔助教學(xué)，有些可以由教師講清楚，由其他教學(xué)手段就可以解決的問題，就沒有必要讓教師花費大量的時間制作課件．在中學(xué)數(shù)學(xué)中有如下幾個方面的內(nèi)容適合于進(jìn)行多媒體教學(xué)：函數(shù)圖像問題、定值問題、軌跡問題、空間圖形問題和一些比較復(fù)雜的圖形或較難畫出的圖形．并非一堂課全程計算機(jī)輔助教學(xué)，這樣容易忽視教師的主導(dǎo)作用，在突出重點，突破難點時，其他教學(xué)手段又無法實現(xiàn)時，用計算機(jī)輔助教學(xué)更能體現(xiàn)其價值，防止為使用計算機(jī)而使用計算機(jī)．

教師設(shè)計課件，不要只注重外在形式，應(yīng)注重實效，應(yīng)遵循學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的心理特征、認(rèn)知規(guī)律和注意力規(guī)律．

7.注重交互性、啟發(fā)性、針對性和及時反饋

計算機(jī)輔助教學(xué)最突出的特點，是計算機(jī)和學(xué)生可以進(jìn)行對話(當(dāng)然不是以人機(jī)對話取代人際對話)，在設(shè)計課件時不要只出現(xiàn)簡單的“對話”，比如可以采用超文本結(jié)構(gòu)，學(xué)生與教師可以在課件運行時改變與控制教學(xué)活動的內(nèi)容和順序，不僅能呈現(xiàn)信息，而且能接受學(xué)生對指定問題的回答，并對回答給予判斷和評價，提供反饋信息．可以根據(jù)學(xué)生的需要，為實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造環(huán)境，避免出現(xiàn)好學(xué)生“吃不飽”，差生“吃不消”的現(xiàn)象，實現(xiàn)因材施教．啟發(fā)性是數(shù)學(xué)教學(xué)的靈魂，如前所述，反饋信息帶有一些啟發(fā)性，不僅僅是“你真聰明!”或“再思考!”的字樣．

事實看來計算機(jī)已經(jīng)走入了數(shù)學(xué)課堂，但并沒有與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的優(yōu)勢并沒有充分發(fā)揮出來．無論是教師，還是學(xué)生，信息素養(yǎng)都有待進(jìn)一步提高．課件制作的水平有待提高，以“教”為主的教學(xué)設(shè)計較多，而以“學(xué)”為主的教學(xué)設(shè)計較少．計算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)，應(yīng)增強(qiáng)啟發(fā)性、交互性、針對性以及反饋的多樣性時代在發(fā)展，人類在進(jìn)步，多媒體計算機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)示著人類信息傳遞的文明進(jìn)入了新時代，給數(shù)學(xué)教學(xué)課堂帶來了深刻的變革，讓我們把計算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)成深刻的變革，讓我們把計算機(jī)多媒體技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)成深化數(shù)學(xué)教學(xué)改革突破口，不斷地總結(jié)經(jīng)驗，不斷地有所前進(jìn)，為科教興國戰(zhàn)略的實施做出自己的貢獻(xiàn)．