論計算機輔助教學與學生創新能力培養

田　芳

（秦皇島經濟技術開發區　郭高馬坊小學　秦皇島　066004）

論計算機輔助教學與學生創新能力培養

田芳

（秦皇島經濟技術開發區郭高馬坊小學秦皇島066004）

計算機輔助教學是引進后成為對教學很有幫助的“優良品種”。我們要把它移植到素質教育這片“沃土”上，才能生根、發芽，最后結出豐碩的教育成果。從這種意義上講，計算機多媒體輔助教學同時也是計算機多媒體革新教學——利用計算機多媒體這一強有力的工具，推動教學改革的進程；利用現代化教學手段，促進教育思想觀念的全面更新，使其成為最重要的創新能力培養的手段。計算機輔助教學和學生創新能力的培養之間是相輔相成的，創新能力的培養離不開計算機輔助教學，只有大力發展計算機輔助教學，學生的創新能力才能得到更大的發展。讓學生重視實踐，實現能力遷移，這樣學生學起來就既不會感覺到枯燥乏味，又能使各方面都得到鍛煉和發展，老師也就不會覺得無內容可教了，從而創新能力和自學能力都得到了培養。

計算機輔助教學創新能力創新思維

一、引言

我們現在生活的時代是知識經濟的時代。世界各國都面臨著更加激烈的競爭，而創新又決定著一個國家和民族的綜合實力和競爭力，知識創新的主體是人，即掌握高科技、具有創新精神和創新能力的人。人才取決于教育，實施創新教育是培養高素質人才的根本途徑，也是素質教育的最高形式。

計算機輔助教學的智能化和網絡化，給教學帶來了劃時代的革新，計算機輔助教學是培養開拓型、創新型人才的有效教學模式，它信息攝取方便，容量大，共享性好，方便實現個性化教學和交互教學，有著方便靈活的知識組織結構，呈現出豐富的資源內涵和突出的教學優勢，認識研究和大膽使用計算機輔助教學是搞好教學的一條有效途徑，遵循教學的基本原則，根據具體的教學內容來靈活確定課堂教學的設計形式，充分利用各種媒體的有機組合，不僅能激發學生的創新興趣，培養創新意識，拓展發展空間，發展學生的創新思維、創新技能、創新情感和創新人格，同時也對教師的綜合素質和教學實踐提出了更高的要求。

下面我們就計算機輔助教學對創新能力的培養從四個方面來進行論述。

二、計算機輔助教學的內涵主要研究內容和優勢

1、計算機輔助教學的內涵

計算機輔助教學（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）是在計算機輔助下進行的各種教學活動，以對話方式與學生討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練的方法與技術。即教師將計算機用作主要教學媒體，運用適宜的教學軟件為學生提供良好的學習環境，學生通過與計算機的交互作用進行學習的一種教學形式。

CAI為學生提供了一個良好的個人化學習環境。綜合應用多媒體、超文本、人工智能和知識庫等計算機技術，克服了傳統教學方式上單一、片面的缺點。它的使用能有效地縮短學習時間、提高教學質量和教學效率，實現最優化的教學目標。

2、計算機輔助教學技術的主要研究內容

（1）計算機輔助教學模式目前CAI系統通常采用的教學模式有以下6種∶

①練習∶包括編排題目、比較答案及登記分數，通常作為正常教學的補充

②個別指導∶包括教授規則、評估學生的理解和提供應用的環境等

③對話與咨詢∶又稱為“蘇格拉底”教學模式，允許學生與計算機之間進行比較自由的“談話”

④游戲∶創造一個帶競爭性的學習環境，游戲的內容和過程與教學目標相聯系

⑤模擬∶用計算機模仿真實現象（自然的或人為的現象），并加以控制，如模擬化學或物理實驗和飛機、車船駕駛訓練等

⑥問題求解∶讓學生以多種途徑運用規則和概念，得到問題的解，既要求學生不僅知道問題的正確答案，而且掌握其解答過程。在具體的教學過程中，根據教學內容表達的需要和教學目的的要求，需要在同一課程不同的內容或不同的教學環節中交叉使用這些教學模式。

（2）計算機輔助教學課件的制作CAI系統工程核心是課件。由課件設計者根據教學要求用CAI寫作工具或計算機語言編制而成。

（3）計算機輔助教學寫作工具與環境CAI寫作工具是提供給課程教師編制課件的寫作環境。良好的寫作系統和開發工具是提高CAI課件開發效率的關鍵。

三、創新能力的內涵以及創新能力所表現的幾個方面

1、創新能力的內涵

創新——指人類為了滿足自身的需要，不斷拓展對客觀世界及其自身的任職與行為的過程和結果的活動?；蚓唧w講，創新是指人為了一定的目的，遵循事物發展的規律，對事物的整體或其中某些部分進行變革，從而使其得以更新與發展的活動。而創新能力指人在順利完成以原有知識經驗為基礎的創建新事物的活動中表現出來的潛在的心理品質。創新能力具有綜合獨特性，和結構優化性等特征。遺傳素質是形成人類創新能力的生理基礎和必要的物質前提，它潛在決定著個體創新能力未來發展的類型，速度和水平；環境是人培養和提高創新能力的重要條件，環境優劣影響著個體創新能力發展的速度和水平；實踐是人創新能力形成的唯一途徑。實踐也是檢驗創新能力水平和創新活動成果的尺度標準。

創新的本質是進取，是推動人類文明進步的激情；創新就要淘汰舊觀念、舊技術、舊體制，培育新觀念、新技術、新體制；創新的本質是不做復制者。

創新的能力有一部分是來自于不斷發問的能力和堅持不懈的精神；創新能力在一定的知識積累的基礎上，可以訓練出來、啟發出來，甚至可以“逼出來”；創新最關鍵的條件是要解放自己。因為一切創造力都源于人的潛在能力的發揮

培養出學生的創造性思維是實現創新的前提條件。創造性思維即人腦對客觀事物的本質和事物之間內在聯系的規律所作出的概括的、間接的、能動的反映。其能動性體現在思維能動地反作用于事物的表象，通過對表象的操作引起表象的整合、改造乃至重構，在此基礎上創造出前所未有的精神產品或物質產品。

2、創新能力所表現的幾個方面

創新能力由創新意識、創新思維、創新情感、創新人格和創新技能等幾大要素構成。創新意識是個體對客觀世界的事物和現象持有一種推崇創新、追求創新、以創新為榮的觀念和意識。中國工程院院士韋鈺教授指出，創新是產生于激情驅動下的自覺思維，創新思維是由于愛、追求、奮斗和奉獻所形成的精神境界高度集中，浸沉于那種環境里所產生的自覺思維。有了強烈的創新意識的引導，個體才可能產生強烈的創新動機，樹立創新目標，充分發揮創新潛力和聰明才智，釋放創新激情。

創新思維是一種辯證思維，常常運用于人們的創新性活動過程之中，它也具有不同于其他思維的特征，突出表現在以下五個方面∶即積極的求異性、敏銳的觀察力、創造性的想象、獨特的知識結構和活躍的靈感。創新人格指具有好奇心、求知欲，具有獻身科學、獻身人類事業的內在動力和堅強意志，具有敢闖、敢冒風險、敢于懷疑和敢于批判的科學精神，具有良好的精神狀態和心理素質。應該說，創新人格是創新教育的靈魂。

創新技能是創造性思維或是技術訓練的重要基礎。創新技能是反映創造主體行為技巧的動作能力，是在創新智能的控制和約束下形成的。創新技能主要包括以下各點∶創造主體的一般工作能力、動手能力或操作能力；熟練掌握和運用創造技法的能力；創造成果的表達能力（論文寫作）、表現能力（藝術創作）和物化能力（創造設想物化為模型和產品）。創造技能也象其他技能一樣，只有通過訓練和實踐才能真正獲得，做中學是唯一有效的途徑。

四、計算機輔助教學與創新的關系

當今世界，知識更新周期在不斷縮短，國力競爭日益激烈，各國都急需涌現一批又一批創新型科技人才，因此，培養學生的創新能力，越來越受到全球有識之士的共同重視。我國各校也都十分重視學生的創新能力培養，重視培養學生對多元知識的綜合及多元文化的融合能力、運用現代技術手段獲取新知識的能力以及把知識轉化為實踐的能力。在教學過程中，教師創造性地教，學生創造性地學，讓學生逐步成為自我開發創造的主體。教育者要從實際情況出發，因材施教，發展學生個性；鼓勵學生揚長避短，逐步形成各具特色，風格各異的創新人才，并在各種創新實踐中表現出一定的創新才能。

創新教育是以培養學生的創新精神和創新能力為基本價值取向的教育。實施創新教育，培養創新人才是教育工作的歷史使命。要培養學生的創新精神，就要從培養學生的創新意識抓起，引導學生走向創新的情境，為新世紀的合格人才奠定堅實的基礎。

計算機輔助教學是計算機技術應用于教學領域后出現的一種新的教育手段，它將教學中所需的符號、語言、文字、圖形、圖像等多種媒體信息依托特定的制作平臺，按規定的教學要求有機組合顯示在屏幕上，同時完成一系列人機交互式操作，協助教師完成預定的教學任務，同時為培養學生的創新精神提供了一個學習情境。

計算機輔助教學作為一種現代教育技術引起了教育思想、教學內容和教學結構的一系列的變革。這是由于CAI有著許多突出的特點，并在教育實踐中證明是有效的。要使學生具有創新意識和能力，教師就必須不斷更新教育觀念，運用現代教育技術，探索新的教學模式。計算機輔助教學與傳統教學相比，它具有獨特的特點和優勢，它能提供一些新的教學方法，既能輔助教師的“教”，還能直接輔助學生的“學”。所以說計算機輔助教學可以為創新教育搭橋鋪路，創新教育又能反過來促進計算機輔助教學的發展，它們兩者是相輔相承、相互促進的。

興趣是學生探索、創造的力量源泉，是學生的最好老師，而激發學生學習興趣，是培養學生創新能力的前提，是教學中最重要的手段之一。有句諺語說∶你可以把馬拉到河邊，但你卻無法迫使它飲水。就是說，我們可以使學生坐在教室里，但卻不等于能使學生都進入主動學習的臨界狀態。計算機輔助教學利用多媒體的文字、圖像、聲音、動畫的形象逼真，生動新穎等優勢和不受時空限制的特點，激發學生的學習興趣，激勵和保持學生學習的主觀能動性，并創設民主和諧自然的課堂氣氛，讓學生樂學、會學、善學。我們知道，民主和諧自然寬松的氛圍是學生產生創造力火花的絕好環境。因此，運用計算機輔助教學可以激發學生學習興趣，培養學生創新能力。

五、利用計算機輔助教學來培養和提高學生創新能力的教學實踐

1、創設問題情境，誘發創新興趣

興趣是最好的老師，學習興趣是學生學習活動的內驅力，它是學生獲取知識，積極思維的高度“催化劑”。根據情境教學的原理，創設與教學主題有關的、盡可能真實的情境，使學生對客觀情境獲得具體的感受，激起學習興趣，主動投入到知識的探究中去，使他們潛在的能力得到充分地發揮。

數學課堂是培養學生創造能力的主陣地，教師要發揮計算機教學的優勢，不斷改進教法，重視學生創新精神和創造能力的培養，努力實施以創新精神為核心的素質教育。我在實習聽課的過程中有一個很好的例子，在“相遇問題”的教學中，一要讓學生理解“相遇問題”的意義，形成兩個物體運動的觀點；二要讓學生學會分析、理解“相遇問題”的數量關系，并掌握解題思路和方法。以前學的是一個物體的運動，而現在是有兩個物體在運動，有些學生對題中的術語（如兩地、同時、相向、相遇等）的意義不明白，就會對題意理解不清，造成學習困難。

通過多媒體技術創設了一幅動態畫面∶首先是兩人從兩地同時出發，相向而行，直至相遇的全過程，并適時通過閃爍、發聲等手段，讓運動過程由“靜”變“動”，使學生充分理解“兩地、同時、相向、相遇”的含義，為后面計算方法的學習，掃清了障礙。這一課中，借助現代信息技術，通過計算機生動、形象、直觀、科學地虛擬了“相遇問題”的現實情境，化抽象為具體，變靜態為動態，營造了良好的學習氛圍，調動學生的求知欲，誘發創新興趣，使他們的思維開始活躍，充分做好了全身心投入新課學習活動中去的準備。

2、營造創新教育的環境，培養創新意識

創新意識是一種發現問題、積極探求的心理取向。要讓學生在課堂上發現問題和積極探求，必須給他們營造一種創新的氛圍。情緒心理學研究表明∶快樂、興奮的情緒與溫和寬松的學習環境，對認知有著不可分割的聯系，沒有無情感的認知，也沒有無認知的情感。在營造和諧的課堂氛圍中，要注意兩點∶

第一，要使學生創新，就必須為學生創設一種寬松、和諧的學習環境，做到“三個自由”∶即自由地發表意見；自由地按自己的學習方式參與教學活動；自由地與教師和同學溝通信息。

第二，要使學生創新，就必須讓學生具有成功感。成功感是學生完成某項學習任務后產生的自我滿足，是一種積極而愉快的情緒狀態。心理學認為，激勵成功的獎賞會使學生產生喜悅的情緒，這種體驗能促進被獎賞者向著獎勵的方向努力。

情境教學歷來被許多人公認是一種行之有效的教學方法，但是，由于以往教學手段的落后，情境教學不能得到廣泛的應用。計算機輔助教學手段集文字、圖像、聲音、動畫和視頻影像等多種信息于一身，以其鮮明的圖像、生動的形象和靈活多變的特點，先天就具備了一定的情境。在教學時根據需要利用多媒體技術圖文、聲像等豐富的媒體表現功能，從形、色、聲、情上調節課堂氣氛，創設豐富多彩的教學情境，誘導、激勵、喚起學生的感悟，刺激學生多種感官，引發學生興奮，使之輕松活潑，會有效地激發了學生學習語文的興趣，提高語文課堂教學效率。

計算機輔助教學手段集文字、圖像、聲音、動畫和視頻影像等多種信息于一身，以其鮮明的圖像、生動的形象和靈活多變的特點，先天就具備了一定的情境。在教學時根據需要利用多媒體技術圖文、聲像等豐富的媒體表現功能，從形、色、聲、情上調節課堂氣氛，創設豐富多彩的教學情境，誘導、激勵、喚起學生的感悟，刺激學生多種感官，引發學生興奮，使之輕松活潑，會有效地激發了學生學習語文的興趣，提高語文課堂教學效率。

運用計算機輔助語文教學能夠化靜為動，變難為易，寓樂于教，激發和提高了學生的學習興趣；能使抽象問題形象化，突出教學重點和難點，便于學生對知識點的理解和運用，發展了學生的思維；能節約傳統的板書時間，開闊知識面，增加信息量，提高學習效率；它既培養了學生自主學習的能力，又使他們在愉悅的環境中體驗了審美情感，獲得了美的陶冶。但在具體的實施過程中，又應從實際情況出發，適當合理地采用，不應拋棄了一直以來都沿用的優良傳統、優秀教學經驗，應努力尋找它和傳統教學手段的契合點，發揮其現代性特點，使其真正起到提高語文課堂教學，為語文教學效率化、高質化保駕護航的作用。

3、改革舊的教學策略，發展學生創新思維能力

舊的教育思想和教法，屬單向性教法，是注重灌輸知識，把學生當“接受器”，教師通過粉筆加黑板，教師講，學生豎耳傾聽，運用邏輯推導的方式方法去學習知識，即使是布置作業練習，學生可以動腦動手，但也不過是教師所講知識的“再現”，作鞏固知識的練習，多是訓練求同思維。學生獲得的只有平面的感覺，思維方式始終是處于邏輯推導式，沒有構思的轉換與飛躍，培養出的學生往往是高分低能，與知識經濟的人才需求不相適應。

利用現代信息技術進行教學改革，發揮教師的引導作用，學生的主體作用。教師不再是單向性教學，而是雙向性教學，用立體的，形、聲、光、色的形象教學方法，使學生走出二維世界，進入廣闊的三維世界。例如教一年級上冊《統計》，教師除按教材題目，用彩色動畫，錄像的圖像、聲音，通過多媒體平臺投影到屏幕上，指導學生觀察、分析、統計外，還根據CAI容量大、靈活、多樣的特點，補充設計小統計。

如∶教師帶來幾張照片，照片內容是由不同顏色的三角形、圓形、正方形、長方形拼成的機器人、房子、樹、花、鳥。讓學生觀察、分析，看看各種圖形分別有多少個，然后填在統計表中。再創設問題情境，在屏幕上出現紅、黃、藍、綠不同顏色的氣球，讓學生觀察、分析、統計，指名學生上來在電腦里輸入填好的統計表。在計算機輔助下，使學生展開想象，激發學生創新思維。

這樣進行立體的、形象的教學，從校內到校外，從地面到天空，從學習生活到日常生活的各種數字統計，訓練了學生思維的主動性、靈活性、廣闊性、求異性和敏捷性，這些都是創新思維所具有的思維特征。因此，利用CAI進行教學，有利開發學生的潛力，有利于發展學生創新思維能力，培養創新精神。

4、突破思維定勢，培養創新思維能力

愛因斯坦說∶“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，并且是知識的源泉?！痹诮虒W中，注意培養學生的想象力，就能從教材中找到無限的資源，利用多媒體，能達到理想的效果。

例如我曾經聽過的《狼和小羊》一課，按照順向思維定勢，小羊已成為狼的腹中之物。為了點燃學生的想象之火，授課老師就結合CAI向學生展示狼向小羊撲來的畫面，有意設問∶“狼向小羊撲去，結果會怎樣呢？”要鼓勵學生大膽展開想象，續寫文章結尾，并輸入計算機。一石激起千層浪，學生善于想象的童真性像展翅高飛的小鳥，展現其智慧的無限潛能。有的打出∶羊看見狼兇猛地撲過來，機靈地把身子一閃，狼撲了空，掉進河里淹死了。有的打出∶這時獵人趕來了，把狼打死了，……。部分學生突破思維的定勢，展開求新求異思維，把自己的想象和讓小羊活下來的善良愿望聯系在一起，從而達到培養學生創新思維能力的目的。

實踐證明，認識研究和大膽使用計算機輔助教學是搞好教學的一條有效途徑，遵循教學的基本原則，根據具體的教學內容來靈活確定課堂教學的設計形式，充分利用各種媒體的有機組合，來有效調動學生的學習興趣和積極性，激發學生的創新思維、創新精神，培養學生的創新能力。

為了培養學生的創新意識和創新思維能力。教師在教學中，不僅要保護學生的好奇心和探究興趣，而且要創設情境，或營造氛圍，或評價鼓勵，或引導，激發學生的探究興趣。讓學生從小在心里就扎下敢于創新，敢于求異的根。計算機輔助教學不僅在教學手段上比傳統的教學方式有了重大的發展；而且由于計算機教學的具體、生動、形象，使教師在教學設計上更接近學生學習的實際，能充分調動學生學習的積極性，同時，還為學生提供了更為廣闊的猜測空間和自主選擇、自由探索的空間，真正體現學生的主體地位。

六、結論

計算機輔助教學具有形象直觀、動態演示等一些其他教學手段無法比擬的功能，形象地呈現事物的現象，具體地表達事物發展的過程，生動地揭示事物變化的規律，使抽象的知識轉化為一定的物質形態，變得形象具體，生動活潑，能有效的突出重點、突破難點。在教學中要善于靈活運用教材，利用計算機進行輔助教學。在計算機的演示過程中，注意步步引導，環環推進，從而使學生不但學到了知識，思維能力也得到進一步提高。

總之，計算機輔助科學教學具有明顯的優越性，在創新教育活動中起著十分重要的作用。合理運用計算機輔助教學推動教育創新。創新教育要成為我國教育發展和改革的主旋律，已經對傳統教育形成了巨大的震蕩和沖擊，要實現教育上的創新，教育者自身必須具有創新教育的觀念，掌握現代創新教育的內容、教育手段、教育方法。因此，科學教師必須努力更新教育觀念，在不斷提高本學科專業水平的同時，努力掌握現代化教育技術，探索符合學生認知發展規律的教學方法，卓有成效地開展現代化教學，以迎接知識經濟時代的挑戰。

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田芳；性別∶女；年齡∶30歲，職稱∶小學一級教師；現任教于秦皇島經濟技術開發區郭高馬坊小學；畢業院?！煤颖笨萍紟煼秾W院；學歷∶本科；現任學科∶信息技術。

The Study of CAI and How to Train the Students to Be Innovative

Tian Fang
（Guo Gao Ma Fang Elementary School，Qinhuangdao Economic and Technological Development ZoneQinhuangdao066004）

To introduce CAI into teaching is very important in education.We can bring CAI to education for all-around development，so it can develop and then have a rich harvest.In this way，CAI，at the same time，we can see Master of Multimedia Computing reform Teaching---the Master of Multimedia Computing is very useful to Reform of teaching；Using Modern Teaching Method，advance general updation of Education Thought and Idea，so CAI become the mostest important instrument in train the Student to be innovative.CAI is the counterpart of How to Train.the Student to Be Creative.Train the Student to be innovative can't expand if no CAI，innovation of student can more be developed.Let students attach weight to practice，achieve migrate of ability，so students can't feel rather boring in studing but can temper and develop their all fields.If do this，teachers both feel fuller，train the Student to be innovative and self-study capacity.

Computer-Aided Instruction（CAI）Innovation capabilityInnovation thinking

G434

B

160429-7262