發(fā)揮計(jì)算機(jī)潛力 推進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)改革

曹金玲

滄縣中學(xué) 河北滄縣 061000

在我國，中小學(xué)計(jì)算機(jī)的使用率也在慢慢提高。據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，截止2012年，在我國近90萬所中小學(xué)中，已有60萬所配置了不同檔次的計(jì)算機(jī)500萬臺，許多學(xué)校還配備了網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室。但實(shí)際上真正在教學(xué)中使用計(jì)算機(jī)的授業(yè)者還很少，計(jì)算機(jī)教室成了打字室。21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)應(yīng)當(dāng)毫無質(zhì)疑地在數(shù)學(xué)教育中發(fā)揮舉足輕重的作用。因此，怎么樣在數(shù)學(xué)教學(xué)中淋漓盡致地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，已提上數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化和數(shù)學(xué)教改的現(xiàn)實(shí)日程。

1 數(shù)學(xué)教學(xué)中如何正確借助計(jì)算機(jī)

迄今，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和相關(guān)教學(xué)軟件數(shù)量的飛速增多，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教育也在全面開展，非常多的學(xué)校都在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教育實(shí)驗(yàn)。然而，調(diào)查了解目前學(xué)校、求知者擁有計(jì)算機(jī)的數(shù)量以及授業(yè)者對于計(jì)算機(jī)的操作程度，目前的應(yīng)用還只是最為簡單的，利用計(jì)算機(jī)輔助教育的數(shù)學(xué)課還比較少，多是操作于所謂的公開課，缺乏全面的、非常成熟的實(shí)驗(yàn)。在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教育課中，授業(yè)者該怎么樣組織課堂教學(xué)，怎么樣發(fā)揮主導(dǎo)作用，求知者在計(jì)算機(jī)輔助教育課堂上的認(rèn)知過程怎么樣，等等，毫無疑問，實(shí)驗(yàn)過后疑難迎刃而解。除此之外，借助實(shí)驗(yàn)，尋找數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教育的切入點(diǎn)，也是發(fā)展數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教育所必需的。所以，在以后的數(shù)學(xué)教學(xué)中，具有計(jì)算機(jī)的學(xué)校應(yīng)盡可能熟練地使用計(jì)算機(jī)，與傳統(tǒng)教學(xué)互補(bǔ)，這應(yīng)作為現(xiàn)今教學(xué)改革的第一件要事來抓。

下面根據(jù)不同的計(jì)算機(jī)軟件的特點(diǎn)，談?wù)動?jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

1.1 用計(jì)算機(jī)充當(dāng)教學(xué)課堂媒介

在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中，計(jì)算機(jī)作為新的教師幫手，是將先前傳統(tǒng)教學(xué)過程中授業(yè)者通過投影片、黑板、教具模型等媒體展示的各種視覺信息，由計(jì)算機(jī)加工成形象的、動態(tài)的資料，并進(jìn)行一些必要的加工，編排成一個有機(jī)的整體。利用這種模式進(jìn)行課堂教學(xué)，在很少的時間內(nèi)，計(jì)算機(jī)使求知者多種感官一并發(fā)生作用，提高對信息的敏感度，加深對教學(xué)知識的理解，因而可以實(shí)現(xiàn)更高效率的知識傳授，進(jìn)一步提高課堂實(shí)際效率。

利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行課堂演示，通過處心積慮制作的動畫、繪制的插圖和錄制的音頻等，可以使深邃的數(shù)學(xué)知識以一目了然、簡單替代難懂的復(fù)雜的知識出現(xiàn)，拉近了書本與求知之間的關(guān)系，一定限度地幫助求知者了解知識，促進(jìn)新的非同于以往的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建立。計(jì)算機(jī)的復(fù)雜變化可以將各個部分有機(jī)地結(jié)合起來，把深邃展現(xiàn)在求知者面前，使求知者一目了然，這對于建立求知者良好的思維習(xí)慣將會起到舉足輕重的作用。同時，在這里也應(yīng)切記，計(jì)算機(jī)的演示只能是媒介，而不能喧賓奪主，授業(yè)者應(yīng)當(dāng)扮演好自己的角色，結(jié)合計(jì)算機(jī)的演示幫助引導(dǎo)求知者完成思考過程，逐步形成對概念的理解。

1.2 利用計(jì)算機(jī)和傳統(tǒng)教學(xué)相得益彰

Information technology環(huán)境發(fā)展的大舞臺下，傳統(tǒng)的教育思想應(yīng)與時俱進(jìn)。形成以求知為原點(diǎn)進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的思想，形成以問題共同解決為原點(diǎn)的思想，以培養(yǎng)能力為原點(diǎn)，形成終身學(xué)習(xí)的思想。疑難是數(shù)學(xué)前進(jìn)的支柱，因此人們對歷來的解題教學(xué)尤為尊重，如今的數(shù)學(xué)教學(xué)更是推崇如何解決問題，如何在解決問題過程中鍛煉思維、提高應(yīng)用能力方為上策。而傳統(tǒng)古板守舊的數(shù)學(xué)教育限制于硬件的落后，不得不把演繹推理做得淋漓盡致，丟掉了數(shù)學(xué)作為經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的一面。如今，計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力為當(dāng)今數(shù)學(xué)的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”提供了成功的捷徑，強(qiáng)大的工具媒介使求知者可以自由地在“問題空間”里進(jìn)行遨游，來做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”。因此，傳授者可以將更多的問題探索、問題分析、問題思考的疑難雜癥交給求知者去尋覓。

1.3 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行非課堂教學(xué)學(xué)習(xí)

課堂教學(xué)其他時間，求知者可以借助一些數(shù)學(xué)軟件來鞏固和加深某些貌似短時間已經(jīng)學(xué)會的知識和技能熟練度，更大程度上提高求知者完成任務(wù)的完美性。數(shù)學(xué)軟件把計(jì)算機(jī)變成了傳授者。數(shù)學(xué)軟件不僅提供視覺感官，還有音頻感官的加入，具有很好的視聽效果。課堂教學(xué)內(nèi)容的模塊多按章節(jié)標(biāo)注知識點(diǎn)部分，求知者可以隨心所欲，根據(jù)自身情況安排學(xué)習(xí)以及復(fù)習(xí)進(jìn)度。數(shù)學(xué)軟件能夠和課堂教學(xué)相得益彰，互相結(jié)合，發(fā)揮自身長處，更好地促進(jìn)求知者學(xué)習(xí)。

2 數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容改革勢在必行

鑒于計(jì)算機(jī)自身所具有的優(yōu)勢，數(shù)學(xué)教學(xué)有了它的加入，其作用舉足輕重。與此同時，有了計(jì)算機(jī)新成員的加入，求知者應(yīng)當(dāng)如何學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)？數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)意義是盡可能地讓求知者去思考和理解更本質(zhì)的方面，試著學(xué)會正確地提出問題和抽象概括問題，進(jìn)一步達(dá)到幫助求知者更進(jìn)一步地加深數(shù)學(xué)的思考，加深數(shù)學(xué)的應(yīng)用。當(dāng)今數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)更關(guān)注培養(yǎng)求知者對數(shù)學(xué)方法、思想及其現(xiàn)實(shí)問題的解決。所以，如何將過去的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)代教育化處理，如何將計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)課程編織成一個有機(jī)整體，是教材改革的一個不容忽視的重要問題。

2.1 刪減傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，與時俱進(jìn)

過往的數(shù)學(xué)日常教學(xué)中，有眾多繁文縟節(jié)的計(jì)算，傳授時需要耗費(fèi)相當(dāng)多的時間、大量的精力來進(jìn)行一次一次演練。至今相當(dāng)多軟件包（如Mathcad、Mathematic、Maple）皆可以完成數(shù)學(xué)里琳瑯滿目的運(yùn)算，Mathpert還能步步引導(dǎo)，做出指向作用。這樣，軟件的使用使得相當(dāng)多的數(shù)學(xué)技能、技巧方面的內(nèi)容變得尤為不重要，順理成章使授業(yè)者和求知者可以從這些煩累的無用功的勞動中解放出來，把重繁的運(yùn)算轉(zhuǎn)嫁給計(jì)算機(jī)。因此，教學(xué)課本中可以適當(dāng)剔除一些教學(xué)內(nèi)容。舉個例子，查表對應(yīng)計(jì)算應(yīng)該可以刪除，四則運(yùn)算刪除，因式分解刪除，三角函數(shù)的運(yùn)算刪除，等等，都是亟待整改的問題。

2.2 增加一些教學(xué)內(nèi)容

如今學(xué)校的求知者，未來會有機(jī)會走向一個更加計(jì)算機(jī)化的教學(xué)，因此，目前不僅要用目前現(xiàn)代技術(shù)來改進(jìn)數(shù)學(xué)教育，而且應(yīng)當(dāng)適當(dāng)添加新的信息化內(nèi)容，把教學(xué)內(nèi)容和時代接軌，使求知者求知的同時而不落伍，以達(dá)到與時俱進(jìn)。

在借助數(shù)學(xué)這個工具解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題時，免不了要經(jīng)過這樣大概的過程：接受數(shù)據(jù)→處理數(shù)據(jù)→形成數(shù)學(xué)問題→破解數(shù)學(xué)難題→進(jìn)而得到實(shí)際問題的解決。

當(dāng)今數(shù)學(xué)教學(xué)中，一些問題應(yīng)該試著讓求知者在計(jì)算機(jī)上去完成，現(xiàn)今已經(jīng)開發(fā)出眾多軟件可以利用。舉個例子，借助Excel表格等可以很好地完成相當(dāng)多的數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)，比如構(gòu)建方程去解決問題等。電子表格在幫助求知者探討數(shù)量關(guān)系方面也是一個相當(dāng)方便的工具，授業(yè)者可以要求求知者研究不同列的值，并總結(jié)出其中的相對關(guān)系。除此之外，許多電子表格還具有+、-、×、÷、二次方根、求和和Average等眾多功能和柱形圖、曲線圖、等繪圖、散點(diǎn)圖等工具，這能比較出色地幫助求知者完成統(tǒng)計(jì)里的學(xué)習(xí)任務(wù)。

在計(jì)算機(jī)教學(xué)中，可以加入一些數(shù)學(xué)編程的相關(guān)知識，為學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)。求知者掌握了解決一個問題的基本方法后，求知者自己可以編制相關(guān)程序利用計(jì)算機(jī)解決問題，將一個簡單數(shù)學(xué)問題從一元演繹到N元，從一維演繹到N維。舉個例子，在學(xué)習(xí)冪次方時，求知者可以通過編制特定程序，來解決一些多冪次方的問題。如此一來，能將運(yùn)算技巧的浪費(fèi)時間大大縮短，節(jié)省時間去關(guān)注演繹推理。

新計(jì)算機(jī)技術(shù)投入生活，便利的代理無可厚非，但同時，更多的問題也間踵而至。計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，必將引發(fā)一場翻天覆地的教學(xué)改革，演繹成一個新的教學(xué)模式。所有的數(shù)學(xué)教育工作者不可塞責(zé)，定要扛起這面大旗，吹響教育改革的號角。

[1]林建詳.計(jì)算機(jī)輔助教育的理論與實(shí)踐:迎接21世紀(jì)的挑戰(zhàn)[M]//全國CBE學(xué)會第六次學(xué)術(shù)會議論文集.北京:北京大學(xué)出版社,1993.