數學ＣＡＩ應用現狀分析及思考

一、問題的提出

計算機輔助教學(CAI)是教育改革的重要途徑，它的應用使教學效果得到優化，教學效率得到提高，但在現實的數學教學中，很大一部分教師尚未利用計算機進行教學或不知怎樣輔助教學，片面追求大而全的課件，數學學科與其他學科的教學思想不盡相同，抽象的概念，復雜的圖像，繁雜的數學符號等，這些決定了它的教學方法具有特殊性。本文根據多媒體計算機輔助中學數學教學的特點和教學功能，在實證調查的基礎上分析了中學數學CAI的應用現狀，并對其在應用中值得注意的幾個問題進行了研究。

二、中學數學CAI應用的基本情況

根據對本地區擁有多媒體教室的學校隨機選擇了25所，并在這些學校中隨機抽出566名學生和120名數學教師進行調查，基本情況如下：

1 數學教學對多媒體教學設備的利用率不高

在調查中，我們發現大多數中學擁有多媒體平臺教室。但在被調查的25所學校的75個班級中。有41.3％的班級的數學課沒有進行過多媒體輔助教學，而那些使用過的班級也只是偶爾使用而已：有51.5％的教師認為只有在公開課或研究課時才使用多媒體輔助教學；有66.4％的教師認為學校把多媒體教室當作公開課或研究課的教室。另外學生對學校多媒體教學效果的滿意程度見表1。

目前。我國中學的教學改革方興未艾，花費大量人力物力建設多媒體教室，如果僅僅用于開會或上公開課上。是極大的教育資源浪費。不利于實現教育事業的現代化。

2 多媒體教學只作為一種輔助手段

根據調查，學生認為傳統教學與多媒體輔助教學在效果上的區別見表2。

有82.61％的教師認為多媒體將輔助教師的教學。只有2.17％的教師認為多媒體將取代教師的地位：有70.79％的學生認為不能用多媒體教學完全代替教師的教學。只有8.25％的學生認為能用它代替教師教學。可見。在豐富多彩的課堂教學中，CM處于輔助地位已被廣大師生認同。

3 數學教師的綜合素質還不夠完善

對于數學教師應具備的能力的統計結果，44.13％的學生認為數學教師最欠缺的是計算機操作能力；有56.83％的學生認為數學教師應能自制課件。而有73.81％的教師認為自己對多媒體計算機的掌握程度只是能簡單操作。這說明數學教師的計算機操作水平普遍較低。

4 網上資源利用不夠

多媒體網絡教學可以幫助教師提高教學效率，擴大教學范圍，延伸教師的教育功能。它還可以幫助教師了解數學教學的新動向和新成果，以及數學在各領域中的應用。教師也可以通過上網，查閱有關資料，查看其他教師的教學和輔導材料，幫助教師提高業務水平。網絡化的構建也將最大限度地實現CAI的資源共享。同時，利用多媒體網絡還可節約教學時間。

三、CAI在中學數學教學中的作用

數學是一門基礎學科，在數學教學中引入多媒體技術。可以大大提高學生學習的興趣、積極性、主動性和創造性，容易達到教學法目的，使學生在愉快、輕松的環境下獲得知識。多媒體輔助教學在數學教學中的作用主要可以概括為以下三點：

1 創造動態情境。激發學習興趣

興趣是一種非智力因素。是創造性活動中不可或缺的心理驅動力。抽象的理論和概念，講不清、道不明。運用多媒體計算機形象的動態表現功能，把知識的學習融入娛樂形式中，使枯燥的學習變得輕松愉快，從而激發學生的學習必趣，

例如：關于多媒體輔助教學能否提高學生學習數學的興趣的調查結果如下。

從表中也可以看出，絕大多數學生認為多媒體輔助教學能提高學習數學的興趣。 在教學《拋物線的標準方程及其性質》這一部分內容時，我先用CAI課件向學生展示了炮彈運動的軌跡過程，學生一下子給吸引住了，然后我用了一個學習型的課件一一圖形計算器讓學生分組探索拋物線的性質。這樣既激活了課堂的氣氛，又激發了學生的求知欲，學生在輕松的環境下。順利地完成這節課的學習任務。課后學生還利用圖形計算器分別探討了橢圓、雙曲線，拓寬了學習的內容，加強了對知識間聯系的認識。學生都認為這樣的學習非常有意思和有效率。

2 直觀、形象。便于理解和掌握

在調查中也發現73.65％的學生認為多媒體教學比傳統教學更直觀、形象。與傳統教學的靜態圖示相比，計算機的模擬動態畫面，把微觀問題宏觀化，把抽象問題形象化，枯燥問題趣味化，深奧問題淺顯化，增強學生對知識的理性理解，使“教”與“學”找到較好的切入點。

比如在教學《三角形三條中線交于一點》這一內容時，我通過《幾何畫板》讓學生真實她感受到三角形的三條中線，學生發現不管三角形的三個頂點怎樣移動，三條中線始終交于一點，這在學生的腦海里留下了非常深刻的印象。這節課的重點、難點就這樣被學生輕松地理解和掌握了。

3 豐富了數學探索

在調查中有62.54％均學生認為課堂上的模擬數學模型的探索能提高對數學進一步研究的興趣。數學建模在數學學習中占有舉足輕重的作用，在計算機相關軟件的幫助下(如Excel表格、SPSS等)，學生可以利用數據擬合的方法進行建模，如學生作的關于商品零售價指數、人口預測、水庫容量和水位高度的數學模型，都讓學生對數學知識有了深刻的理解，并在用數學知識解決生活問題的探索的過程中，又有了新的發現，從而有了新的探索，為數學探索開辟了一片新的天地。

四、多媒體計算機輔助中學數學教學的注意點

1 不宜用多媒體代替一切數學探索

數學知識的應用是數學學習中重要的內容之一。現代數學教學主要是培養學生解決問題的能力和潛力，因此課堂上我們可以用計算機的模擬性做一些數學探索，在實際解決問題的時候，還要受到許多不可預知的因素影響。而計算機不能及時反映這些因素，容易造成學生思維的定式，不利于學生創造性思維的發展。所以，在條件允許的情況下，我們還是讓學生多親身體驗生活中的問題，親手解決問題，計算機可以作為一種輔助的工具。而不是完全依賴計算機。

2 不宜用多媒體教學全部代替教師教學

多媒體教學形式以其良好的直觀性、形象性、趣味性和交互性為越來越多的人所接受。但教師是充滿智慧的。能根據學生所反映出的實際問題及時調整教學進度。而且能根據反映出的問題推斷出問題的原因，并及時地進行輔導，提商課堂的教學效率，這些都是多媒體教學課件所無法達到的。教師應用多媒體技術來優化教學結構。創設問題情景，引導學生觀察分析，尋求解決問題的最佳途徑。適時地和學生交流溝通，活躍學生思維，才能收到良好的教學效果。否則，對學生來說，它只是一種簡單的感官刺激。因此，教學活動仍應體觀教師的主導作用。

3 使用多媒體要有選擇性

應用多媒體教學法的重要意義在于合理而恰當地應用它增強教學的有效性，提高教學質量和效益，全面提高學生的素質。最忌該用而不用，不該用而無目的、無計劃地濫用。在數學教學中，必須深入研究和實踐如何充分而恰當地設計、開發、運用多媒體計算機。使之與其他手段有機結合，優化數學課堂教學，最大限度地提高效率。

如今的各種網絡為學生和教師提供了大量的、多姿多彩的教學資源，提供了廣闊的學習空間，在新課程改革的背景下，充分利用多媒體激發學生的學習興趣。才能真正培養學生獲取知識的能力和創新精神，使數學課堂煥發出更大的活力。