發揮計算機的潛力 推進數學教學改革

張春燕

【摘要】在21世紀，計算機必然在數學教育中發揮重要作用.教師不僅要在數學課堂中應用好計算機技術，更要深入研究計算機與數學課程改革的關系，推進新課程改革的進程.

【關鍵詞】數學教育；計算機課件；課程改革オ

信息技術給數學課堂帶來很大的便利，也給教師帶來很大的挑戰.如何在數學教學中充分發揮計算機的優勢，已成為數學教育現代化和數學教改的現實課題.

一、計算機技術在數學教學中的應用

（一）關于數學課件的設計

首先，數學教學課件的創意必須在數學上站住腳，不容許有科學性錯誤；其次，在教學立意上要有新意.為此，設計數學教學課件前需要做到深入分析教材內容和學生心理.數學課件設計應注意下面幾方面：

1.課件開發的必要性.無顯著效果的不做，也沒有必要事先開發出現成的課件.

2.不僅需要考慮屏幕的美觀大方簡潔，更需要考慮教學的效果.

3.發揮傳統教學的優勢，重視師生之間的情感交流.利用黑板，邊討論、邊板書、邊講解比什么都呈現在大屏幕上效果更好.

4.基于數學學科的特點，不必有太多的音樂.按鈕不能太多，否則屏幕會顯得零亂.動畫的速度要適合，色彩搭配要和諧，不要太鮮艷.

5.制作出數學課件之后還要反復審查修改并在教學中實踐，根據教學反饋意見進行修改和提高.

（二）用計算機進行課堂演示

將傳統教學過程中教師通過黑板、投影片、教具模型等媒體展示的各種信息資料組織起來，用計算機進行課堂演示，提高對信息的吸收率，加深對知識的理解，做到更高密度的知識傳授，提高課堂利用率.例如，三角形“三線合一”的教學，傳統教學因較難展現其發現過程，從而造成學生對其不好理解.利用計算機可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其角A的平分線、BC邊的垂直平分線和中線，之后用鼠標在屏幕上隨意拖動點A，利用軟件功能，此時△ABC和“三線”在保持依存關系的前提下隨之發生變化.在移動的過程中，學生會直觀地發現存在這樣的點A，使得角平分線、垂直平分線和中線三線重合.

精心設計的動畫、插圖和音頻等，可以使抽象深奧的數學知識以簡單明了、直觀的形式出現，更好地幫助學生思考知識間的聯系，促進新的認知結構的形成.計算機的動態變化可以將形與數有機結合起來，把運動和變化展現在學生面前，使學生由形象的認識提高為抽象的概括，這對于培養學生良好的思維習慣會起到很好的效果.同時，在這里也應注意，計算機的演示只能是幫助學生思考，而不能代替學生的思考，教師應當恰當地給予提示，結合計算機的演示幫助學生完成思考過程，形成對概念的理解.

（三）利用計算機進行小組合作學習

現代數學教育更是強調要進行“問題解決”.在數學實驗課中，可考慮把學生分成2~3個人一個小組，每組共用一臺計算機.教師提供問題，學生利用計算機提供的環境，積極思考、討論，動手演算，解答這個問題.例如，幾何畫板提供了一個十分理想的讓學生積極探索問題的“做數學”的環境，學生可以利用它來做數學實驗，獲得真正的數學經驗，而不僅

僅是一些抽象的數學結論.目前，在這方面已經有了一些有益的嘗試.如1998年全國計算機輔助中學數學教學課例展評、交流、研討活動中，北京師大附中的一個課例“求圓內接三角形面積的最大值”，就是在電腦網絡教室里，讓學生利用幾何畫板，自己在動態變化中觀察靜態圖形的變化規律，對圖形進行定量的研究，其中有一個解法是教師在備課時也未想到的.1995年夏季學期，兩個美國初中二年級學生獶avid Goldeheim和Dan Litchfiled應用幾何畫板發現了又一種任意等分線段的方法.東北育才學校一名學生發現了廣義蝴蝶定理.拋開這些問題自身的意義不說，他們處理問題的過程（猜測、驗證、論證），對我們的數學教學也是一種啟示.

（四）利用計算機復習、作業

在課后，可以利用一些輔導軟件來鞏固和熟練某些已經學會的知識和技能.這種課件能夠補充課堂學習的內容和加強概念的學習.交互性、及時反饋和足夠耐心的優點使得數學輔導課件非常有用.

二、計算機與數學教學內容改革

數學課程應當盡可能地使用計算器和計算機，這應當作為制定新數學課程的原則.目前許多發達國家都已這樣去做.全美數學教師協會(玁CTM)早在1980年就建議：在所有年級中，都應充分發揮計算機的作用，并注重將計算機與數學課程結合為一體.1989年，玁CTM又出版了一份《學校數學課程標準與評估標準》，明確提出了“利用計算器和計算機作為學、做數學的工具”的要求.因此，如何將傳統內容進行現代處理，將計算機與數學課程結合為一體，是教材改革的一個重要問題.

（一）調整、精簡一些傳統的教學內容

計算機技術使得有關數學技能、技巧方面的內容越來越不重要，這就使教師和學生可以從這些繁重的體力勞動中解放出來，把繁重的運算交給計算機.當然，并不是不要學生練習，而是掌握基本思想、基本方法即可.

（二）增加一些教學內容

應當將收集信息和數據，處理數據，如統計、線性方程組、矩陣、圖論、組合數學等這些知識引入中學數學內容中，提高學生分析、處理數據的能力.

讓學生利用電子表格（如獷XCEL）等完成數學任務，如建立方程去解決分組問題，進行估算以及檢驗一個變量的變化對其他變量的影響等.

在數學教材中，可以適當滲透一些編程的思想.學生掌握了解決一個問題的基本方法后，可以讓學生編制程序，利用計算機解決問題，這樣，學生就能把主要的精力放在基本方法的學習上，而不是更多地去關注運算技巧.

新技術的應用，給我們帶來了更多的便利，但同時也引發我們進行更多的思考.計算機進入數學教學，必將引發一場新的教育革命，并形成一個新的數學教育前景.廣大數學教師、數學教育工作者應當成為這場革命的主角.