1、关于计算机辅助数学教学利与弊的分析韦韦安徽师范大学，数学计算机科学学院2001级，芜湖，241000摘要 社会的发展对人才培养提出了新的要求。随着现代科学技术的飞速发展，计算机技术的广泛应用已成为信息社会的重要标志之一。计算机辅助教学在数学中的应用，更具有魅力。本文着重从两方面，进行讨论，客观地看待计算机辅助教学在数学教学中的利与弊。关键词 计算机辅助教学；数学教学As for calculator lend support to the mathematics teaching the analysis of the benefit and fraudweiwei Anhui Normal
2、University, mathematics calculator science 2001 classes, Wuhu,241000Abstract The development of the summary society request talented person educate bring up newly.Along with modern science technique of fly to soon develop, calculator technique of extensive application have become one of the importan
3、t marking of the information societies.The calculator extended education more have the magic power in the application in mathematicses.This text put great emphasis ons from the both side, and proceeds discussion, objectively treat the calculator extended education in mathematics benefit in the teach
4、ing and fraud.Keywords calculator extended education;Mathematics teaching随着现代科学技术的发展，计算机已进入我国的教育领域，在新课程改革的推动下，得到了迅速的发展。在教育领域中，计算机不仅是一门学科，而且正逐渐成为有效的教学媒体和教育管理的有力工具。它使当今的教学手段、教学方法，教学观念与形式，课堂教学结构，以致教育思想与教学理论都发生了变革。计算机辅助教学改变了几百年来一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。计算机辅助教学，简称CAI，是英文“Computer Aided Instructing”的缩写，它是作为教学工具而编
5、制的教学程序。它以生动的画面、形象的演示，给人以耳目一新的感觉。现在最常使用的辅助教学软件是Powerpoint，Authorware，Director，Premiere，Flash等，其中数学的教学软件有几何画板和数学实验室。Powerpoint 适合于开发演示型的多媒体课件，Authorware则用来开发交互性强的多媒体课件，Flash主要用来制作网页形式的课件，更多的优点是占据磁盘空间少、动画效果好、交互性很强。而几何画板它适合用于平面几何、解析几何、射影几何等教学中使用，同时也能用于物理教学中的力学、几何光学与数学模型、几何图像结合密切的部分课程。而且界面简单、容易学习、直观好用。然而
6、，计算机辅助教学作为一种现代化教学手段，作为教学过程中的一种新事物，在它的发展中，必然存在一些问题。那么，是不是在任何学科的课堂教学中一味的，无休止的追求计算机辅助教学，就能达到令人满意的教学效果了吗？我认为合理有效的使用计算机辅助教学是教育改革在课堂教学实施素质教育的最佳选择，但盲目的使用也会给教学带来一些副作用，因为CAI本身在教学和课件制作上有它的局限性，下面我就计算机辅助教学在数学课堂教学中的利与弊，谈几点体会与看法：一 计算机辅助教学在数学教学中的利1 在一定程度上吸引学生的注意力在数学课堂教学中，由于数学知识具有高度的抽象性和严谨的逻辑性，利用计算机对文字、图像、声音、动画等信息进
7、行处理，制作成声、像、图、文并茂的多媒体课件，对学生进行教学，既激发了学生的求知欲，活跃学生的思维，拓展学生的想象力，又有利于学生对数学教学内容的理解和掌握，弥补了传统教学方式的直观感、立体感和动态感等方面的不足，使一些抽象、难懂的内容变得易于理解和掌握，提高了课堂效果，优化了课堂结构，使学生在轻松的、愉快的氛围中掌握知识。2 提高学生学习数学的兴趣，引导他们积极思维不少学生感觉数学内容过于严肃，枯燥，学习起来平淡无味。鲁迅先生也说过：“没有兴趣的学习，无异于一种苦役，没有兴趣的地方就没有智慧的灵感。”兴趣是一种具有积极作用的情感，而人的情感又总是在一定的情境中产生的。数学作为一门逻辑思维能力
8、很强的学科，在其他学科中，相对而言，是最枯燥乏味的一门学科，在数学教学中如果把数学知识放在一个生动、活泼的情境中去学习，更容易激发学生的学习兴趣，而多媒体计算机系统可展示优美的图像、动听的音乐、有趣的动画，是创设情境的最佳工具。因而在课堂教学中利用CAI图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的特点，创设良好的教学情境，能最大限度的激发学生的学习兴趣，调动学生强烈的学习欲望。如果在展示问题时，适度运用多媒体，或把重点、难点的内容设置成醒目的颜色，或让“固定的”几何图形运动起来，提供丰富的感知信息，可以刺激学生的视觉和听觉，激起他们的学习兴趣，促进他们积极思考。如教学圆柱、圆锥、圆台及它们的侧面积
9、（浙教版初二数学）一章时，可用几何画板制作分别以矩形的一边、直角三角形的直角边、直角梯形垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴，其余各边旋转一周的动态过程，让学生观察这一过程以及这样旋转一周而成的面所围成的几何体，从中抽象出圆柱、圆锥、圆台的本质属性，形成概念。还可利用几何画板将几何体的切割、移动、重叠、翻转等形象生动地展示给学生，并辅之以必要的解说，帮助学生形成立体空间感。通过动画模拟，解除了传统教学中学生凭空想像、难以理解之苦，他们积极思维，寻找图形中的内在联系和进行公式推导的能力大为加强。还有许多知识点都来源于生活，让学生到生活中寻找数学知识是让学生获取知识最直接、有效的方法。而我们不能将课堂
10、教学搬到生活中，只能在课堂上借助计算机展示一些生活中大家都熟悉的立体或平面的实物，让学生感受到生活中的数学，从而激发学生学习的兴趣。3 提高了教学效率，减轻老师和学生的负担数学是研究空间形式和数量关系的科学，由于学生在知识背景，学习方法，接受能力等多方面都存在差别，以前在课堂学习的个别化几乎无法实现，一个班40-50个学生，教师只能针对多数学生的水平讲课，所以会出现学习好的学生“吃不饱”，学习差的学生跟不上，课堂上出现的问题不能及时得到反馈，影响了教学效果，如果在多媒体网络教室使用CAI课件教学可以随时监看学生的学习情况，随时调整课堂进度，同时给学生必要的提示，学生在教师指导下学习，这样就实现
11、了个别化教学，提高了教学效率。新课程体系下的课堂教学创导的是让学生高效、快速地获取知识，轻松、愉快地学到知识，达到事半功倍的效果，这就要求整个课堂教学要高密度，大容量。由于数学教学中，需要更多的习题的演示和训练，在传统的教学中，为节省上课板书时间，课前准备了大量纸条，把板书内容逐条写上；为增加课堂练习量，把各式习题都抄在小黑板上。致使上课出现“纸条到处贴，黑板到处挂”的现象。多媒体介入课堂教学较好的解决了这一难题。由于多媒体技术“动”性强，因而传递信息量大、速度快，再加上交互性强，使高密度、大容量的训练和信息交流成为可能。这样，教师可以精心组织课堂中学生的学习活动，优化了教师的教，也优化了学生
12、的学。二 计算机辅助教学在数学教学中的弊1 教学中的人文思想不足计算机辅助教学的合理实现，应该是正视计算机的媒体地位基础上实现的，其核心特征是“辅助”，即辅助教师，而不是取代教师。只有“人”才有资格做思想的主人，不坚持这一原则计算机辅助教学的实践就会与现代教育思想的人文精神背离，就可能失败，或者至少是价值有限。 以计算机人为的割裂教师与学习者之间的有机联系，是计算机辅助教学发展的大忌。现在有很多的教学课件，不是教师本人制作的，他只是按部就班的操作，按事先安排好的教案去讲，在讲课中，缺少与学生的联系，学生有一些疑问，面对多媒体的“死模式”，怕老师尴尬而又无法启齿，这样便导致了学生学而不实，老师授
13、而不深，达不到本课的大纲要求，这节课就成了一堂课件演示课，忽略了教师的主导作用，学生的主体地位。计算机辅助教学实践中师机生有机关系的形成，并不是单纯指集中教师编制课件，然后由课件来教学生，而是强调全体教师广泛地参与到计算机辅助教学工作中，调动学生广泛的参与到利用计算机辅助教学学习中去，达到师机生的互动。教学过程是一个复杂多变的过程，是包含了教师对教育思想的理解，教师的经验、教师对学生的了解、学生的学习态度、教学资源的充分合理使用，以及实施过程中复杂微妙的师生双边活动等等在内的过程。即使一个设计精良的教学课件，一个由一流计算机专家、教育学家、心理学家等等制作的教学课件，一个掺入了“最先进”的教育
14、思想，实现了某种时髦“教学策略”的以替代教师为目标的教学课件，其教学效果也难以与一个经验丰富的教师相匹敌。无论这个课件设计的多么精致，也根本不可能具有一个教师能做到的通过他的感官，从学生的体态、表情、语言、和声调等等数个方法获得大量的信息，及时、微妙、有人情味的调整自己的教学方法。教师和学生在这个层面上的交互，恰好是现代教育思想所要强调的人文精神浓厚的东西。这个对计算机显示出难以忍受耐的简单、苍白和低能，而人却表现出叹为观止的生动、丰富和智慧。2 传统教学方法的“不可替代”性过多过滥使用计算机辅助教学的直观性，也会造成一些负面影响。举例说：有一个辅助教学软件演示椭圆的画法及定义，软件利用计算机
15、绘图的特性动态地把椭圆画出来，让学生通过观察给出椭圆的定义。虽然生动有效，但实际上老师在数学课上带上一根绳两个图钉，就能非常直观地画出椭圆，并由此很方便地导出椭圆的定义。因此无论从教学效果，还是教学效益来说，传统的教具所发挥的作用绝不逊色于计算机。计算机具有较强的多媒体功能，有的教师为了体现其优越性而费尽苦心例如在“直棱柱的侧面积”一节课，教师为了创设情境，用计算机演示直棱柱的侧面沿一条侧棱剪开铺平的动态过程，而实际上学生只须亲自制作模型，就非常直观地深刻认识这一点由以上的例子可以看出传统的教学方法在多媒体教学盛行的今天仍然“无可替代”。3 利用多媒体教学，操作难度大，课件制作费时、费力课件是
16、以教师为主要用户，以课堂为使用对象，它具有完整的一堂课的特点。它包括教学中的各种信息及其处理。广义的讲，它具备完整教学功能。比如示范、讲解、习题以及反馈等功能。教师既是课件的操作者又是使用者，同时又是课堂教学的组织者。完整性是课件的一大特点。但是由于课件的上述特性，教师、学生的作用受到一定的限制。如果处理不当，整堂课教师的作用就如同电影院的放映员，学生则如同观众。不能充分发挥教师、学生的应有的作用。例如：在数学教学中，幻灯片展示习题，若不给学生思考、动手操作的过程，单纯地看看习题，也不进行讲解，展示个答案，这样效率是高，但质量如何呢？学生脑海中一笔糊涂帐，根本无法真正地掌握知识点。所以，在具体
17、地操作中，只有把学生、教师、软件三者综合起来，发挥各自的优势。这样才能既有利于发挥教师的主观能动性，又充分调动学生自主学习的积极性，发挥学生的主体作用，起到事半功倍的效能。现在很多教师在制作课件时为了追求效果，运用大量的图片、动画、MTV、MP3、WAV等背景音乐，令人目不暇接，同时有的一个课件所占的内存也是惊人。为了能获奖，取得骄人成绩，很多课件的制作也是几个人话了几十天完成的，为了制作一个比较精美的课件，制作课件的老师，很多老师都废寝忘食，夜不能寐，连续几天都不能正常休息，可见，一个精美的课件耗费一名制作老师的多少时间啊！而且有许多老师没有经过系统的课件制作培训，学校也没有足够的课件制作素
18、材他就会比他人花费更多的时间、精力去做课件。虽然说，通过制作课件确实能提高教师的微机操作水平，培养掌握新型教学设备的人才，但现实情况是教师日常的工作已经满负荷，计算机技术发展又这么迅速，教师把过多的精力用于课件制作上，势必影响其它的教学活动。我认为教师能够掌握并能较为熟练的使用一种、两种积件即可，而且，教师的主要工作是在教学中适当地应用教学软件，而不是编制软件。新课程理念下，课堂教学除了要以“目标策略评价”为主线安排教学进程，还要体现“活动体验表现”这一新进程，让学生在观察、操作、讨论、质疑、探究和情感的体验中学习知识，完善人格。全日制义务教育数学课程标准（实验稿）中指出：数学课程的设计与实施
19、应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器、计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具。由此可见，数学教学需要改革和创新，我认为上好一堂多媒体的数学课，至少应该作好以下几项工作：1. 准确选取教学媒体和教学课件 首先，授课老师必须要把所授的课时内容深入浅出地与日产生活联系起来，把握每一个知识点的教学思想和应用，掌握和估计学生知识水平能够达到理解和接受的抽象符号和内容，选取一些能激发学生学习兴趣的生活例子的媒体和能帮助学生理解抽象内容的媒体，选用一些媒体中的习题，采用了计算机的动感、色彩技术，可以把抽象的概念变
20、为直观，把原有静止的结论再现它的发展过程，解决了口头上解释的困难及学生难理解的难点。媒体选取的指导思想是利用现代化教学手段，对教材某些内容进行模拟或等同、着色、放大、缩小，变静为动，变抽象为直观，配以音色，最大程度地调动学生各种感官，引起学生的兴趣，激发求知欲，从而强化了从感性到理性，从而提高了四十分钟课堂教学的效率。但媒体的选取不宜过多，滥用，要恰到好处地穿插于教学过程中。2. 多媒体教学课件的设计 多媒体教学课件是运载传播教学信息的工具，它是按照教师讲课的思路，把某个问题的难点分散，有步骤地让学生观察问题的发展过程，适当地停顿、观察、讲解、提问、思考、归纳。但电化教学并不能代替传统的板书、
21、论述证明过程。因此设计课件时应注意几个问题：(1)它是否脱离教学目标。(2)能否激发学生的求知欲。(3)能否解决传统教学中学生难以接受的问题，例如，抽象变直观，再现问题的发展过程等。(4)还要注意声音，色彩、动感是否符合人的良好感受的限度。(5)注意媒体运用的时间。(6)注意屏幕内容不宜过多、繁杂，以免影响学生的注意力，力求突出重点、难点。 设计和制作出好的多媒体教学课件好比安排一道佳肴，应具色、香、味惧全。要注意发挥学生的眼、耳、口、手各个感官以及大脑的作用，既要能具备声、色、形、变化和发展，也要生动、形象、感染力强，要符合小学生的年龄特点和心里特征。3. 多媒体教学课件的运用 实施多媒体数
22、学教学主要是借助现代教学煤体，向学生传递教学信息，师生进行交互反馈。然而每个课件媒体应用于辅助教学，都具有利的一面，亦有弊的一面，我们在使用课件媒体时应扬长避短，熟知媒体的性能，以及它在教学上所能解决问题的能力或限度，这样，在运用教学媒体时才能得心应手，尽得人意，并且教师还要熟练操作媒体。总之，多媒体技术与数学教学的有机结合，是数学教学改革中的一种新型教学手段，其作为高技术产物有其强大的生命力，代表着多媒体教学的发展方向。万事万物都有它的优点和缺点，我们不能因为它的优点而让它随意滋长，对它趋之若骛；也不能因为它的缺点而对它敬而远之，畏缩不前。正确地理解和使用计算机这个现代媒体，将给我国的现代化教育带来不可估计的巨大效益。反之，就会犯下不可原谅的错误。此时，正是它发展途中的停靠站，在这里我们通过尝试，通过实践，总结经验，改善不足，使同仁们重新认识计算机的辅助教学的定义，注重“人文”精神的体现，强调以人为本的教学理念，一起努力使这趟列车沿着正确的轨道行驶。参 考 文 献1潘天士.中学数学课件制作实例与技巧.M.机械工业出版社.2004年2朱万森,梁楚材. 计算机辅助教学多媒体CAI课件设计与制作.M.地质出版社.2002年3王治文. 计算机多媒体辅助教学及其软件设计.M. 浙江科学技术出版社.2001年4何克抗,李克东. 计算机应用基础.M.北京师范大学出版社.2001年
