利用計算機技術創設數學教學情境

石松

隨著計算機技術的普及，運用多媒體教學已成為中小學教學的發展趨勢.怎樣利用計算機，使它更好地為教學服務也成了人們日益關注的問題.長期以來教學實踐的探究與積累讓我們發現，培養學生學習數學的興趣，首先要改變長期以來學生對數學形成的一些“數學難學”、“厭惡數學”、“數學枯燥”等不良情感，培養學生“想學”、“樂學”等良性情感.然而培養學生良好的學習情感最為有效的途徑就是創設直觀新穎的數學情境.先進的計算機技術，特別是多媒體技術與數學教學的結合，為數學情境的創設提供了前所未有的優越條件，有利地激發了學生學習的興趣，也優化了數學教學.

一、數學情境的定義

所謂數學情境，是指用一定的方式組織起來的，能為認識主體提供一定的數學信息，同時能使認識主體產生一定的意識傾向和情感共鳴的一系列材料或活動.由于這些材料或活動經常表現為隱含著一個封閉的或開放的問題，因此，也可把數學情境叫做數學情境問題.數學情境是含有相關數學知識和數學思想方法的情境，同時也是數學知識產生的背景，它不僅能激發數學問題的提出，也能為數學問題的提出和解決提供相應的信息和依據.一般地，數學情境可用文字語言、符號語言以及圖象語言來表示.由于信息傳遞載體的不同，不同形式的數學情境往往具有不同的特點.以符號語言表達的情境，具有可操作性；以文字語言表達的情境，能使人產生一種“身臨其境”的真實感；而以圖象語言表達的數學情境則具有直觀性和生動性.

二、計算機創設數學情境

計算機是數學情境設計的理想輔助工具，利用計算機創設數學情境，可以用圖文并茂的表現方式， 生動地描述各種復雜抽象的數學對象關系，并配以色彩鮮艷的動畫演示，形象逼真地模擬各種軌跡的形成過程， 解決學生對抽象數學知識形成、發展過程感性認識的不足.計算機能提供學習者動手實踐的機會和友好的人機交互情境，數學教師利用多媒體創設情境，在一定意義上，能改正傳統數學教學中平淡機械、單調枯燥的缺點，為學生營造一個新的、仿真的、生動的教學情境，讓學生在觀看課件演示的過程中不由自主的進入學習，使學生在一種輕松、和諧的學習氣氛中掌握知識點，提高課堂教學的效率.

三、利用計算機技術創設情境，激發學生學習主動性

目前，數學情境創設主要存在以下兩個問題：創設情境方法單一，學生無法對數學知識形成感性認識；創設情境理念陳舊，學習模式過于單一.實踐證明，計算機是進行數學實踐的天然伙伴，是數學情境設計的理想輔助工具.根據自身的教學實踐經驗，并結合教學中的案例，現分析如何利用計算機技術進行數學情境的創設，培養學生對數學學習的良好情感.

1.利用計算機技術，培養學生數學直覺思維能力，消除學生對數學的“懼學”情感

數學難學的原因之一就是抽象.形式化的數學知識是靜態的，常給人一種“冰冷”的外表，而它的內涵具有更深刻的抽象性，這使數學知識難以觸摸，甚至“只可意會而不可言傳”.而計算機可以充分讓圖形說話，利用計算機精確、高速、智能化的優勢做出某些具有共性的曲線族，發揮直觀的特點，變靜態有限為動態無限，易于學生由直觀的數學感性認知過渡到數學抽象的理性認識.概而言之，計算機的引入使抽象的數學概念形象化，從而獲得鮮明的直觀表象和深刻地理解概念的內涵，最終消除長久以來很多學生對數學學習的懼怕心理，讓學生能輕松自如地遨游在數學的知識海洋中.

例如，在講“圓錐曲線”時，利用計算機軟件——flash能動態地展示橢圓的形成過程，從而直觀地給出橢圓的定義；在講“橢圓的性質”時，可以利用幾何畫板生成多個橢圓模型，算出各個橢圓的離心率，然后學生在比較中很容易得出一個“離心率越接近1，橢圓越扁；離心率越接近0，橢圓越圓”的結論.很顯然學生在圖形的對比和動態的圖形中獲得了徹底的“數學透視”.

又如，在講“正弦、余弦函數的單調性”時，對于基礎不好的學生本來想象函數圖形就有一點困難，更不用說準確分析出函數的單調區間.講授此課時，如果先用色彩豐富的波浪圖形吸引學生的注意力，然后用動態的閃爍曲線強調出單調的區間，學生就很容易獲得直觀上的感受，不再覺得數學是看不見摸不著的東西.

2.利用計算機技術，吸引學生的注意力，形成學生對數學的“想學”、情感

當代認知心理學認為，學習過程是一種認知過程，數學學習也不例外，而認知過程是信息加工的過程.當外部環境中的刺激作用于人的感覺器官之后，原始的感覺信息被儲存在“瞬時記憶”中， 此時它只是作為信息加工的“原材料”，并不具備心理上的意義，只有受到大腦的“注意”才能進入“短時記憶”之中，感覺信息才能得到“識別”，成為知覺信息.當教師在講臺上講課時，讓學生回答問題，而碰到學生連題目都不知道的情況也是屢見不鮮的事，這多半是由學生注意力不集中造成的，教師講授的內容沒引起學生大腦的“注意”，讓談不上學生思考了.

在教學中，要提高課堂效率，激發學生的學習興趣，首先要有效地吸引學生的注意力，而多媒體就是很好的輔助工具，它仿佛給數學教學插上了一對翅膀.它可以改變以往教師講，黑板板書，學生練習，教師點評的單一、枯燥的教學過程，而是多方位地給學生造成新奇感，使學生的“有意注意”和“無意注意”大大地加強，課堂所學印象深刻，讓學生的學習內容很好地進入“短時記憶”而不易被遺忘.

例如，在講“正弦函數的對稱性”時，如果只是以口述的形式傳授給學生，學生是較難理解的.如果運用計算機技術，將旋轉的過程分解、細化，讓學生看到整個旋轉的過程，學生的目光很快就被絢麗的圖形演示吸引過來，一遍沒看清楚還要求再演示一次.這樣以來，學生對中心對稱的記憶將會深刻很多，而且今后遇到關于原點中心對稱的情況時也能聯想出整個過程.

有了動態、形象的演示，學生自然不會覺得數學只是枯燥、抽象的學科.學生被這些演示過程所吸引，注意力就能集中到課堂上聽老師的分析，再通過圖象的渲染，進而加深對知識點的記憶.

3.利用計算機技術，激發創造性思維，培養學生對數學的“好學”情感

計算機技術能使一些數學關系可視化，并能展現出數學關系的變化過程.學生有任何的想法都可以付諸于行動，并快速得到驗證.這種邊學邊操作邊思考的情境，為激發學生的創造性思維提供了有利條件.

例如，在講“三角函數的圖象變換”時，可以通過幾何畫板生動地演示出三角函數圖象的相位、周期、振幅變化的全過程.課堂上，學生通過自己的操作，將A值變一變就發現正余弦函數圖象的“高度”發生了變化；將值變一變又發現圖象發生了平移；將ω值變一變就有同學發現正余切函數的定義域都發生了變化.通過自己的體驗再讓他們概括規律時，學生能各抒己見，舉一反三，在教師的引導下，結合自己所想、所見，進而分析出定義域、單調性等的變化規律.這些東西雖然站在教師的角度并不算創新，但是對于初次研究這些圖象的學生來說，能推敲出這些規律，思維的創造性不可否認的得到了促進.

總之，利用計算機技術創設數學情境的優越性，能讓學生在豐富多彩的數學情境中獲得數學知識，培養數學思維的創造性，最終提高課堂教學效率.但是利用計算機教學在我們的教學實踐中仍然存在一些困難，比如有的題目用板書的形式向學生介紹其過程會更加清晰更易于理解.針對這些問題，我們要在教學中注意調節，以提高課堂效率為目標，讓學生更容易理解知識點為前提，充分發揮計算機技術的優勢，讓其很好地為我們的教學工作服務，從根本上優化我們的教學.