[对师范院校数学专业CAI技术教学的几点思考] 大连汽车职业技术学院

　　 [摘要] 随着计算机的普及,越来越多的中小学数学教师将CAI技术应用到了教学中,收到良好效果的同时,在认识和课件制作中也存在着一些问题。作为肩负培养和培训中小学数学教师重任的师范院校,普遍开设了CAI技术辅助教学的相关课程,本文就如何正确认识和对待多媒体辅助数学教学进行了探讨。
　　[关键词] CAI技术 中小学数学教学 思考 对策
　　
　　随着计算机的普及,计算机及其应用走进了千家万户,CAI(Computer Assisted Instruction)即计算机辅助教学的应用也被越来越多的中小学数学教师所接受,他们在CAI的辅助下,使原来枯燥的课堂变得生动、直观,使学生更易于和乐于接受数学知识,起到了很好的作用。但在其推广发展过程中也存在着不少的问题,作为肩负培训和培训中小学数学教师的师范院校,大多开设了CAI相关课程,如何真正发挥高校的作用,使中小学数学教师正确认识和对待多媒体辅助教学,笔者结合自己在高校从事教学工作的经验对这一问题作深入探讨。
　　一、存在的问题
　　(一)认识上的偏差
　　在多媒体应用于中学数学教学的过程中,存在着两种比较极端的观点,一种是因为传统教学思想在头脑中根深蒂固,认为传统的教育手段和模式是无数教育工作者通过开发、实验、积累总结出的一套行之有效的方法,是他们劳动的结晶。其地位是多媒体技术无法取代的。对CAI技术持漠视甚至抵触的态度。另一种观点则认为只要在教学过程中使用了多媒体,教学就先进,教学手段就现代化,就自己教得好,学生学得好,就意味着教学的成功。
　　其实这两种观点都是片面的。传统教学培养出了一代又一代人,其中不乏优秀人才,成果是有目共睹的,但我们应该看到,传统的数学课堂和教学存在着枯燥乏味,抽象等弊端,让不少学生望而却步,而CAI技术在视觉、听觉效果方面具有独特的优势,能实现虚实、远近、快慢的变换,如图形的翻滚、闪烁、重合、定格以及其他各种色彩变化和动画效果,鲜明、直观地展示客观事物的本质属性,以提高认知效果。比如在初中学习“概率”时,如果通过自制课件,让计算机模拟100次、1000次,…,10000次的抛硬币实验,直观的实验比最好的讲解更能使学生信服硬币正反面向上的可能性均为50%。所以,图文并茂、生动形象的CAI课件远比单调的教学手段更具吸引力和感染力。
　　应该认识到,教师和计算机技术的应用不是互相排斥的。一方面,再先进的技术都要人来运用,CAI的效果要靠教师才能得以显现,而另一方面多媒体技术确能让教师改进教学中的不足,增强教学效果。所以两者的关系应该是教师为主,计算机为辅,取长补短,优势互补。相信在信息时代背景下的中学数学讲台上,适当运用CAI一定会使教学活动更能培养出适应现代社会需要的人才。
　　(二)关于多媒体课件
　　要想做出声形并茂、图文兼顾、动静结合、生动直观的数学课件,至少要会运用PowerPoint、Maple、MathCAD、几何画板,更进一步要熟悉Excel、Flash、3DsMax、Active X控件、Photoshop等软件和知识。这些要求对于非计算机专业的数学教师特别是从教多年的老教师显然是不太容易做到的。而具有这些能力的年轻教师又不具备老教师的丰富教学经验,所以在年轻教师或是请非数学专业人员制作的课件中就出现了不少的问题。
　　1.只重形式,忽视了主题。只想把课件制作得色彩艳丽、场面壮观,一心只考虑如何把声音、图像、动画等特效用在课件中而忽略甚至忘了主题。如在一学生制作的“两条直线所成的角”多媒体课件中,本来重点和难点是掌握斜率分别为k1和k2的直线所成角θ的计算公式:,可是课件里五颜六色的直线飞来飞去,伴之还有各种怪异的声音,花了大量精力和时间制作出的数学课件,最后因为怪异的声音、无关的图片和花哨的动作等分散了学生的注意力,差点把数学课上成了音乐课和美术课。
　　2.只求速度,忽视了效果。多媒体的应用,加大了课堂容量,加快了教学进程。有的教师只顾点击鼠标,对重点难点不做充分深刻的解读,这样走马观花的课堂让学生思维跟不上,笔记记不上,对不断变换的画面应接不�,最终导致对所学内容不理解。比如,利用EXCEL软件探究这样一个数学问题:
　　(3)依据以上事实设计出求2的近似值的一种方案,并说明理由。
　　学生在教师的指导下利用EXCEL中的贴粘函数计算功能,对这个数列的各项进行计算,会从中发现越到后面这个数值与2越接近,就有理由猜测这个数列的极限值为2。利用计算机强大的计算功能为学生的探究方法奠定基础,这是过去不运用信息技术很难做到的一种方式,按这种思路学生可以很自然地掌握一种测算算术平方根的探究方法,最后教师再做出逻辑证明,使学生了解这种测算的合理性,可是这位上课的教师为赶时间,等不急大部分同学猜想出结果就给出了自己的结论。没能让学生完整经历这个科学探究过程,没达到教学目的。
　　3.只顾讲授,忽视了学生。不管学生的反应,只顾自己击键讲解,把原来的“人灌”变成了“机灌”。是新技术下的“填鸭式”教学,忽视学生主体作用,不与学生交流,致使学生失去兴趣、走神、说话、睡觉等。造成这种现象除了教师的因素外,课件的交互性差也是一大原因,预先估计的情况如果和实际有出入,如学生的解答和计算机给出的不一样等,教师为了能按预定顺序演示所准备的内容而不敢与学生交流沟通,甚至还会想方设法将学生的思路引到既定的流程上来。这样会导致学生的思维受到严重压抑。不能激发学生的兴趣,不能做到认知与情感的统一。
　　4.只为应付,忽视课件的通用性。不少中小学数学教学比赛和业务活动中的公开课都变成了多媒体课件制作水平展示的平台,各位教师使尽浑身解数请专业人员制作出精美的课件,整节课只用按部就班点击鼠标就可以照计划完成,这样整堂课都用多媒体课件讲授,势必会消弱教学中“教师”这一重要角色的作用,同时由于完整课件专业性强,知识面窄,所以通用性差,不易移植和进行二次编辑,这样就造成了极大的人力物力的浪费。
　　5.重视结论,忽视了过程。一些课件形式上体现了完整的教学过程,比如一堂课题为“两角和与差的三角函数”的课有:设问题情境、准备预备知识架设认知桥梁、复习旧知识挖掘认知基础、探索方法形成新概念、横向理解知识扩展认知体系、反馈练习巩固新知、小结本课内容形成新的认知体系、课后作业等很全面的步骤,但对定理的证明、几何问题的作图等见不到过程,整版的结论倒是很多,学生无法从中感受分析、解决问题的辛苦和乐趣,这样一来,对培养学生相应能力和兴趣的作用就大打折扣了。
　　6.课件的应用不适当。多媒体比较适合用在传统教学手段表现不力的地方,如不考虑这个问题,而滥用CAI,则收不到良好的教学效果。如“函数y=Asin(ωx+φ)的图象”(计算机辅助教学)一课中,教师在屏幕上演示了由y=sinx的图象按相位变换→周期变换→振幅变换的顺序以及按周期变换→相位变换→振幅变换的顺序,最后得到函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的整个过程,并且还演示了其它四种变换顺序,但在由交换相位变换与周期变换的先后顺序则平移单位不同,这一传统教学手段往往不易阐明的难点上却一晃而过,学生对于y=sinωx图象上各点向左 (φ>0)或向右(φ 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　俗话说好钢用在刀刃上,我们在课堂教学中要选用好计算机表现的内容,这样才能起到事半功倍的效果。这就需要教师深入研究学生的认知特点,既要考虑学生学习兴趣,还要考虑如何促进学生认知的发展和优化,以及新的认知结构的建构和优化。制作一个优秀的课件就像拍一部优秀的电影一样,它涉及到教育学、心理学、数学、计算机科学和美学等多门学科的交叉,需要各方面的融合。
　　二、建议和对策
　　(一)认识要到位
　　要认识到教育教学应随时代发展而不断创新和完善,CAI应用于数学教学确实在图像的动感绘制、情境的模拟再现、主题的幻灯显示等音画方面提供了生动活泼的直观刺激,为节约教学时间和培养学生的直观性思维带来了传教教学无法比拟的积极作用。但是,不可夸大计算机辅助教学的功能,它只能是“辅助”,而决不能替代教师在教学中的地位。因为计算机很难将深刻的数学思维过程表象化。很多数学思想方法和思维方式,只能通过数学教师生动的数学语言、形体演示和师生间的沟通合作才能够尽情表现,这种具有灵性的思想火花是计算机无法实现的。只有处理好教师与多媒体课件的关系,才能真正地让CAI技术为中学数学教学服务。
　　(二)具体工作
　　1.开展多媒体教学比赛和相关讨论。让广大教师切身体会CAI的魅力,对如何运用多媒体技术有一个感性的认识,同时消除对计算机技术的抵触情绪。
　　2.在中小学成立由老、中、青年教师参加的课件制作小组。在高校经常请有实际中小学教学经验的老师到学校来,通过经常性定期和不定期的交流,把老教师的丰富经验和年轻教师的计算机知识有机结合起来,这样取长补短会使制作出的数学课件富含宝贵的教学经验,才有可能具备效果明显、流畅、易用等特点。制作时应注意到:课件应尽量以知识点为单位并且可进行再编辑,这样会大大增加课件的通用性,使课件在不同教师的课堂上显示出不同的风采,另外还要注意所开发课件的交互功能,从中体现出学生的主体地位。
　　3.建立多媒体课件资源库。将多媒体课件分类存放于库中,无论是教师还是学生,在课后都可以将课堂上讲解的多媒体课件再次从教学资源库中读取,对于不理解的环节还可以反复观看。学生在学校的教学网络上可以完成课后复习、练习以及完成作业等。当然,学生在复习中可以浏览课堂上教师的教学内容,还可以观看其他教师的教学内容,这不仅大幅度降低了教师的工作强度,更重要的是极大地提高了学生的学习兴趣。另外,还能与Internet技术结合,通过网络与兄弟院校交流、共享,实现现代教育技术的网络化,全球共享化。大大提高资源的利用率,同时通过交流学习还能使本校多媒体课件制作的水平得到提高。更进一步还可开发包含网络多媒体课件素材资料库和网络多媒体数学课件组合平台的中学数学网络多媒体课件系统。
　　4.在师范院校的数学专业加强“计算机辅助教学”课的开设力度。高校在多媒体设备的配备上比大多数中小学更有优势,如果能充分利用这些设备,让师范学生在校期间就对相关知识进行系统的学习,在走上工作岗位以前就具有一定的CAI知识,具备制作高质量数学教学课件的能力。再加上课余有针对性地对中学数学教师进行培训,其作用应当是巨大和明显的。
　　三、结束语
　　像其它任何事物一样,CAI辅助教学有利有弊。如何才能发挥它的优势而避免得不偿失,把传统的数学课堂变得更加生动有趣,这是一个值得长期探讨的课题。
　　参考文献:
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