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计算机辅助下的数学教学

2008-10-08

中学理科·综合版 2008年8期
关键词:课件计算机数学

谢 静

随着计算机的日渐普及和在教学领域中的广泛应用,以计算机为中心的多媒体技术以其图文并茂、声乐俱佳、人机交互等独特的优势进入数学课堂,已成为当今教育领域中最引人注目的技术之一.它冲击着粉笔加黑板的传统教学手段在数学课堂中的统治地位,推动着教学质量和教学效果的改善,对转变教育观念,促进教学手段的现代产生深远的影响,为数学教学注入了新的生机,其形势令人振奋.然而计算机是一种全新的现代化教学手段,教师接触时间尚短,在课件设计和课堂教学存在着不足,本文将在充分肯定计算机辅助数学教学的重要作用的基础上,分析其现实运用中存在的问题,提出解决这些问题的方法,以便使计算机辅助数学教学向更健康的方向快速发展.

一、计算机辅助数学教学的作用

计算机辅助数学教学,就是在数学课堂中利用计算机,把数学内容以人类联想方式将多媒体信息有机集成,并显示在屏幕上,使学生通过人机交互界面,于完成交互操作中进行数学学习,它在以下几个方面发挥着重要作用.

1.提高学习兴趣,活跃课堂气氛

传统数学教学系统性强,注意数学各部内容的内在联系,但缺乏现代为数学思想的观点,没有实践性的教学环节,理论要求偏高,教学手段落后.而利用计算机教学能把抽象的数学概念具体化,静止的内容活动化,从而使得教学形象直观.这样做优化了教学过程,变“结论教学"为“过程教学”使得学生直接参与到教学过程中去,激发学生的学习兴趣,增强学生学习数学的自信心,活跃课堂的气氛.

2.拓宽信息渠道,增强思维能力

多媒体计算机具有形象性、艺术性和趣味性的特点,它在数学课堂中的运用使学生有了更多的观察、探索、试验与模拟的机会,能将眼、耳、脑等感官积极地参与到教学过程中去,使大脑的不同中枢从多方面得到刺激,从而拓宽接受知识信息的渠道,使记忆效果得到提高,同时培养了学生形象思维能力与联想、想象等创造性思维能力.

3.减轻作业负担,提高教学效率

在课堂中教师合理地运用课件教学,吸引和保持了学生的注意力,提高了学生的视听效果,在学生注意力最集中的10至15分钟完成新授课内容,提高了教学效率,从而节省了宝贵的课堂教学时间.同时教师又利用CAI课件灵活多样、方便快捷、节省板书时间的优势,加大课堂训练的巩固练习,使所学的知识得到内化吸收,转为技能,这样做不仅符合学生的记忆规律,而且课内外作业全部在课内完成,而减轻了学生数学作业的负担,提高了教学效率.

二、利用计算机辅助数学教学中存在的问题

1.课件展示出现视觉障碍

计算机辅助教学主要是通过屏幕的界面进行信息的交互和传递的.因此,视觉效果的好坏直接影响到传递教育信息的效果,但在实际教学中,相当一部分的问题出在界面的处理上.例如:

(1)界面,学生看不清教学内容.在运用计算机展示时,由于条件限制,在很小的屏幕中展示复杂的内容,学生根本无法看清楚,这说明教师在设计课件时,忘记了学生,忘记了教学对象,如果教师在设计时能设身处地地为学生着想,或使用大屏幕投影,或简化屏幕内容,问题就迎刃而解了.

(2)色彩搭配不当.在展示课件时,色彩的搭配直接影响到视觉效果的好坏,如红底绿字、黄底白字等,这些色彩明度相近,反差很小,这样的颜色搭配在一起是看不清楚的,这就要求设计课件的教师要懂得色彩学的有关知识,这样才能使所设计的课件收一到事半功倍的效果.

(3)动画设计欠真实、生动、鲜明.课件中的动画设计一定要真实、生动、鲜明,有助于教学内容的体现,如在教学“时、分的认识”一节,教师用计算机动画展示分针走一圈、时针走一大格的规律,这本来是很好的事,但由于教师把时针和分针设计得几乎同样大小,而且无颜色区别,致使学生在回答问题时,很容易搞错,这说明教师在设计动画时不仅要注意、颜色搭配,而且要做到物体形状的真实和鲜明.

2.教师盲目迎合课件

计算机辅助数学教学主要是通过CAI课件来实现的.好的CAI课件不仅图文并茂而且声乐俱佳,可以实现以往多种教学媒体的功能.而在教学实际中,教师产生了一种误导,似乎只要用上了CAI课件,一切教学问题就迎刃而解,这样教师往往无法摆脱CAI课件形式上的束缚,从而盲目迎合课件,被动地适合课件的内容、形式,在课堂中跟着课件走,失去教师的控制主动权和主导地位,这种照本宣科的做法往往会削足适履,反而影响教学效果.

3.没有体现出计算机辅助教学的优势

多媒体计算机图文并茂、声乐俱佳、人与机交互.这些既是多媒体计算机的优点,也是区别于其他媒体的主要标志,在使用过程中应充分体现出它的不可替代性,体现出它的价值,然而有些课堂教学并未能做到这一点,而是把多媒体计算机从始至终当成投影、幻灯来使用.如《立体几何》中“三垂线定理”的教学,教师可以根据内容设计出三维立体的画面,使学生清楚地观察出图形中的三线间的垂直关系,这对学生能正确地理解三垂线定理,培养学生的空间思维能力是大有裨益的,但教师若只画了一个图,给出定理的证明,其他内容则语言叙述.这样就跟投影、幻灯没有什么区别,降低了运用计算机多媒体的存在价值和使用意义.我在课件制作时应考虑人机交互性的特点,制作出与之配套的教学软件,在课堂教学中发挥出不可替代的作用.

三、运用计算机提高数学教学质量的途径

计算机在数学教学中发挥着重要的作用,具有很多优点,是一种高级智能化的媒体,针对其在现实运用中存在的问题,我认为应从以下几个方面努力,发挥计算机多媒体的优势,提高数学教学质量.

1.在理论指导下使用多媒体计算机

“没有理论的实践是盲目的实践,没有实践的理论是空洞的理论”多媒体计算机作为一种教学媒体,必须在电教理论的指导下才能发挥出巨大的作用,倘若教师单凭热情去搞计算机辅助教学,那仅仅是停留于感性认识阶段,而只有从理性的高度去认识计算机辅助教学才不会走弯路.如媒体教学的特点和作用;媒体教学过程的特点:媒体教学的原则;媒体教学的方法等.这些都是媒体教学经验的理论,具有重要的指导意义.此外,教育学、心理学等理论也是指导我们有效地运用计算机多媒体的重要理论基础,如果离开了这些理论,就偏离了教学规律,导致事与愿违的结局.

2.切实改变数学教学观念

计算机辅助数学教学的出现,给数学教育带来了深刻的变化,必将导致数学课堂教学方式的改变.实践证明,计算机辅助数学教学有着许多其他媒体不可比拟的优越性,它的使用提高了学生学习数学的兴趣,活跃课堂气氛;拓宽了学生接受信息的渠道,增强了思维能力;减轻了学生的作业负担,提高了教学效率.因此,在技术进步的面前,要求教师自觉地调整自有的教学观念.既不要夸大多媒体计算机的作用,以为计算机能完全代替传统的一张嘴、一支笔、一块黑板的数学教学,更不要采取抵制的态度,忽视计算机在教学中的作用,过分地依赖过去的经验,这样的观念与教学进步的主流是前道而弛的,往往影响教学技术进步的速度,我们应该采取积极的态度来迎接这次教育变革,努力学习教育理论,掌握计算机辅助教学技术.

3.要注重人文环境的建设

计算机是一种先进教学设备,它的教学功能是靠教师去实现的,教学设备无论多么先进,都仅仅具有反馈应答的功能,它没有生命,无法顾及学生的兴趣和情感,学生跟计算机交流和对话,无论设计得怎么精巧,总是不充分、不完全的,学生的兴趣总是不长久的——因为人是需要情感交流的,灌满一个知识容器可以是靠电脑,而点燃学生心灵的火炬却需要教师的情与爱,所以在教学过程中,人文环境的建设是极其重要的,机械地一遍又一遍的重复训练,显然不是计算机辅助数学教学的最好方法,更何况计算机工作时,硬件与软件的不协调事件时有发生,直接影响到师生的教学情绪,影响了教学效果的好坏,若不重视人文环境的建设,只偏重认识,而忽视非认知因素,必将培养出不完善个性的学生.

4.坚持多种教学媒体优化组合

计算机辅助数学课堂教学具有很多优点,在使用过程,不少数学教师往往排斥其他媒体,包括一些必备的几何模型,不承认它们的作用,在教学中忽视各种媒体的优化组合.对于许多抽象的数学内容,只要用好计算机的辅助教学就能达到教学目的,但有些内容的教学,则要在教学中培养学生的动手能力,就需要多媒体计算机与其他教学媒体进行优化组合.比如我们可以通过课件展示把一个三棱柱切割成三个小棱锥,从而求出三棱锥的体积,进而推导出棱锥的体积公式,若我们要求学生动手制作三棱柱的模型并从中领会公式,则一定能使学生学得更深刻.在教学中,教师尽可能地让学生从“做中学”,使学生亲身体验数学知识的发现过程,增强学生学习数学的自信心.假如教师忽视了这一点,把许多本可以由学生自己动手“做的数学”,由自己代劳.然后制成录像并集成到计算机中去,这样的教学仅能让学生由视觉产生感性认识,虽然教学技术媒体简洁,但由于没有学生动手实践的机会,就起不到计算机辅助数学教学的真正作用.

5.坚持数学教师自己制作课件

计算机辅助教学是一门新的教育技术.正确的教育理论指导、懂得数学教学规律、熟悉数学教学过程是制作数学CAI课件的前提条件,然而计算机专业人员固用计算机语言,但未必熟悉数学规律,理解数学教学的需要,制作出的软件难以适应教学,所以数学教师根据教学内容,在分析学生的认知结构和认知水平的基础上,搞好教学设计,制作出适宜的教学策略和教学方法而制作出的课件,能考虑到教学过程中数学思想的渗透、抽象思维的训练、情绪的智力的培养,教学情境的创设,是上好课的重要保障.因此,数学教师坚持自己制作课件,避免了数学课堂现代浮于表面化、形式化,使教师在课堂中运用自如,学生则如鱼得水,从而体现了计算机辅助数学教学的真正作用.

6.适时、适量、适当

并非所有的教学内容都适合计算机辅助教学,有些可以由教师讲清楚,由其他教学手段就可以解决的问题,就没有必要让教师花费大量的时间制作课件.在中学数学中有如下几个方面的内容适合于进行多媒体教学:函数图像问题、定值问题、轨迹问题、空间图形问题和一些比较复杂的图形或较难画出的图形.并非一堂课全程计算机辅助教学,这样容易忽视教师的主导作用,在突出重点,突破难点时,其他教学手段又无法实现时,用计算机辅助教学更能体现其价值,防止为使用计算机而使用计算机.

教师设计课件,不要只注重外在形式,应注重实效,应遵循学生数学学习的心理特征、认知规律和注意力规律.

7.注重交互性、启发性、针对性和及时反馈

计算机辅助教学最突出的特点,是计算机和学生可以进行对话(当然不是以人机对话取代人际对话),在设计课件时不要只出现简单的“对话”,比如可以采用超文本结构,学生与教师可以在课件运行时改变与控制教学活动的内容和顺序,不仅能呈现信息,而且能接受学生对指定问题的回答,并对回答给予判断和评价,提供反馈信息.可以根据学生的需要,为实现自主学习创造环境,避免出现好学生“吃不饱”,差生“吃不消”的现象,实现因材施教.启发性是数学教学的灵魂,如前所述,反馈信息带有一些启发性,不仅仅是“你真聪明!”或“再思考!”的字样.

事实看来计算机已经走入了数学课堂,但并没有与数学教学有机结合,计算机辅助数学教学的优势并没有充分发挥出来.无论是教师,还是学生,信息素养都有待进一步提高.课件制作的水平有待提高,以“教”为主的教学设计较多,而以“学”为主的教学设计较少.计算机辅助数学教学,应增强启发性、交互性、针对性以及反馈的多样性时代在发展,人类在进步,多媒体计算机的出现标示着人类信息传递的文明进入了新时代,给数学教学课堂带来了深刻的变革,让我们把计算机多媒体技术的应用当成深刻的变革,让我们把计算机多媒体技术的应用当成深化数学教学改革突破口,不断地总结经验,不断地有所前进,为科教兴国战略的实施做出自己的贡献.

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