论计算机辅助教学与学生创新能力培养

田　芳

（秦皇岛经济技术开发区　郭高马坊小学　秦皇岛　066004）

论计算机辅助教学与学生创新能力培养

田芳

（秦皇岛经济技术开发区郭高马坊小学秦皇岛066004）

计算机辅助教学是引进后成为对教学很有帮助的“优良品种”。我们要把它移植到素质教育这片“沃土”上，才能生根、发芽，最后结出丰硕的教育成果。从这种意义上讲，计算机多媒体辅助教学同时也是计算机多媒体革新教学——利用计算机多媒体这一强有力的工具，推动教学改革的进程；利用现代化教学手段，促进教育思想观念的全面更新，使其成为最重要的创新能力培养的手段。计算机辅助教学和学生创新能力的培养之间是相辅相成的，创新能力的培养离不开计算机辅助教学，只有大力发展计算机辅助教学，学生的创新能力才能得到更大的发展。让学生重视实践，实现能力迁移，这样学生学起来就既不会感觉到枯燥乏味，又能使各方面都得到锻炼和发展，老师也就不会觉得无内容可教了，从而创新能力和自学能力都得到了培养。

计算机辅助教学创新能力创新思维

一、引言

我们现在生活的时代是知识经济的时代。世界各国都面临着更加激烈的竞争，而创新又决定着一个国家和民族的综合实力和竞争力，知识创新的主体是人，即掌握高科技、具有创新精神和创新能力的人。人才取决于教育，实施创新教育是培养高素质人才的根本途径，也是素质教育的最高形式。

计算机辅助教学的智能化和网络化，给教学带来了划时代的革新，计算机辅助教学是培养开拓型、创新型人才的有效教学模式，它信息摄取方便，容量大，共享性好，方便实现个性化教学和交互教学，有着方便灵活的知识组织结构，呈现出丰富的资源内涵和突出的教学优势，认识研究和大胆使用计算机辅助教学是搞好教学的一条有效途径，遵循教学的基本原则，根据具体的教学内容来灵活确定课堂教学的设计形式，充分利用各种媒体的有机组合，不仅能激发学生的创新兴趣，培养创新意识，拓展发展空间，发展学生的创新思维、创新技能、创新情感和创新人格，同时也对教师的综合素质和教学实践提出了更高的要求。

下面我们就计算机辅助教学对创新能力的培养从四个方面来进行论述。

二、计算机辅助教学的内涵主要研究内容和优势

1、计算机辅助教学的内涵

计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，简称CAI）是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。即教师将计算机用作主要教学媒体，运用适宜的教学软件为学生提供良好的学习环境，学生通过与计算机的交互作用进行学习的一种教学形式。

CAI为学生提供了一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。

2、计算机辅助教学技术的主要研究内容

（1）计算机辅助教学模式目前CAI系统通常采用的教学模式有以下6种∶

①练习∶包括编排题目、比较答案及登记分数，通常作为正常教学的补充

②个别指导∶包括教授规则、评估学生的理解和提供应用的环境等

③对话与咨询∶又称为“苏格拉底”教学模式，允许学生与计算机之间进行比较自由的“谈话”

④游戏∶创造一个带竞争性的学习环境，游戏的内容和过程与教学目标相联系

⑤模拟∶用计算机模仿真实现象（自然的或人为的现象），并加以控制，如模拟化学或物理实验和飞机、车船驾驶训练等

⑥问题求解∶让学生以多种途径运用规则和概念，得到问题的解，既要求学生不仅知道问题的正确答案，而且掌握其解答过程。在具体的教学过程中，根据教学内容表达的需要和教学目的的要求，需要在同一课程不同的内容或不同的教学环节中交叉使用这些教学模式。

（2）计算机辅助教学课件的制作CAI系统工程核心是课件。由课件设计者根据教学要求用CAI写作工具或计算机语言编制而成。

（3）计算机辅助教学写作工具与环境CAI写作工具是提供给课程教师编制课件的写作环境。良好的写作系统和开发工具是提高CAI课件开发效率的关键。

三、创新能力的内涵以及创新能力所表现的几个方面

1、创新能力的内涵

创新——指人类为了满足自身的需要，不断拓展对客观世界及其自身的任职与行为的过程和结果的活动。或具体讲，创新是指人为了一定的目的，遵循事物发展的规律，对事物的整体或其中某些部分进行变革，从而使其得以更新与发展的活动。而创新能力指人在顺利完成以原有知识经验为基础的创建新事物的活动中表现出来的潜在的心理品质。创新能力具有综合独特性，和结构优化性等特征。遗传素质是形成人类创新能力的生理基础和必要的物质前提，它潜在决定着个体创新能力未来发展的类型，速度和水平；环境是人培养和提高创新能力的重要条件，环境优劣影响着个体创新能力发展的速度和水平；实践是人创新能力形成的唯一途径。实践也是检验创新能力水平和创新活动成果的尺度标准。

创新的本质是进取，是推动人类文明进步的激情；创新就要淘汰旧观念、旧技术、旧体制，培育新观念、新技术、新体制；创新的本质是不做复制者。

创新的能力有一部分是来自于不断发问的能力和坚持不懈的精神；创新能力在一定的知识积累的基础上，可以训练出来、启发出来，甚至可以“逼出来”；创新最关键的条件是要解放自己。因为一切创造力都源于人的潜在能力的发挥

培养出学生的创造性思维是实现创新的前提条件。创造性思维即人脑对客观事物的本质和事物之间内在联系的规律所作出的概括的、间接的、能动的反映。其能动性体现在思维能动地反作用于事物的表象，通过对表象的操作引起表象的整合、改造乃至重构，在此基础上创造出前所未有的精神产品或物质产品。

2、创新能力所表现的几个方面

创新能力由创新意识、创新思维、创新情感、创新人格和创新技能等几大要素构成。创新意识是个体对客观世界的事物和现象持有一种推崇创新、追求创新、以创新为荣的观念和意识。中国工程院院士韦钰教授指出，创新是产生于激情驱动下的自觉思维，创新思维是由于爱、追求、奋斗和奉献所形成的精神境界高度集中，浸沉于那种环境里所产生的自觉思维。有了强烈的创新意识的引导，个体才可能产生强烈的创新动机，树立创新目标，充分发挥创新潜力和聪明才智，释放创新激情。

创新思维是一种辩证思维，常常运用于人们的创新性活动过程之中，它也具有不同于其他思维的特征，突出表现在以下五个方面∶即积极的求异性、敏锐的观察力、创造性的想象、独特的知识结构和活跃的灵感。创新人格指具有好奇心、求知欲，具有献身科学、献身人类事业的内在动力和坚强意志，具有敢闯、敢冒风险、敢于怀疑和敢于批判的科学精神，具有良好的精神状态和心理素质。应该说，创新人格是创新教育的灵魂。

创新技能是创造性思维或是技术训练的重要基础。创新技能是反映创造主体行为技巧的动作能力，是在创新智能的控制和约束下形成的。创新技能主要包括以下各点∶创造主体的一般工作能力、动手能力或操作能力；熟练掌握和运用创造技法的能力；创造成果的表达能力（论文写作）、表现能力（艺术创作）和物化能力（创造设想物化为模型和产品）。创造技能也象其他技能一样，只有通过训练和实践才能真正获得，做中学是唯一有效的途径。

四、计算机辅助教学与创新的关系

当今世界，知识更新周期在不断缩短，国力竞争日益激烈，各国都急需涌现一批又一批创新型科技人才，因此，培养学生的创新能力，越来越受到全球有识之士的共同重视。我国各校也都十分重视学生的创新能力培养，重视培养学生对多元知识的综合及多元文化的融合能力、运用现代技术手段获取新知识的能力以及把知识转化为实践的能力。在教学过程中，教师创造性地教，学生创造性地学，让学生逐步成为自我开发创造的主体。教育者要从实际情况出发，因材施教，发展学生个性；鼓励学生扬长避短，逐步形成各具特色，风格各异的创新人才，并在各种创新实践中表现出一定的创新才能。

创新教育是以培养学生的创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。实施创新教育，培养创新人才是教育工作的历史使命。要培养学生的创新精神，就要从培养学生的创新意识抓起，引导学生走向创新的情境，为新世纪的合格人才奠定坚实的基础。

计算机辅助教学是计算机技术应用于教学领域后出现的一种新的教育手段，它将教学中所需的符号、语言、文字、图形、图像等多种媒体信息依托特定的制作平台，按规定的教学要求有机组合显示在屏幕上，同时完成一系列人机交互式操作，协助教师完成预定的教学任务，同时为培养学生的创新精神提供了一个学习情境。

计算机辅助教学作为一种现代教育技术引起了教育思想、教学内容和教学结构的一系列的变革。这是由于CAI有着许多突出的特点，并在教育实践中证明是有效的。要使学生具有创新意识和能力，教师就必须不断更新教育观念，运用现代教育技术，探索新的教学模式。计算机辅助教学与传统教学相比，它具有独特的特点和优势，它能提供一些新的教学方法，既能辅助教师的“教”，还能直接辅助学生的“学”。所以说计算机辅助教学可以为创新教育搭桥铺路，创新教育又能反过来促进计算机辅助教学的发展，它们两者是相辅相承、相互促进的。

兴趣是学生探索、创造的力量源泉，是学生的最好老师，而激发学生学习兴趣，是培养学生创新能力的前提，是教学中最重要的手段之一。有句谚语说∶你可以把马拉到河边，但你却无法迫使它饮水。就是说，我们可以使学生坐在教室里，但却不等于能使学生都进入主动学习的临界状态。计算机辅助教学利用多媒体的文字、图像、声音、动画的形象逼真，生动新颖等优势和不受时空限制的特点，激发学生的学习兴趣，激励和保持学生学习的主观能动性，并创设民主和谐自然的课堂气氛，让学生乐学、会学、善学。我们知道，民主和谐自然宽松的氛围是学生产生创造力火花的绝好环境。因此，运用计算机辅助教学可以激发学生学习兴趣，培养学生创新能力。

五、利用计算机辅助教学来培养和提高学生创新能力的教学实践

1、创设问题情境，诱发创新兴趣

兴趣是最好的老师，学习兴趣是学生学习活动的内驱力，它是学生获取知识，积极思维的高度“催化剂”。根据情境教学的原理，创设与教学主题有关的、尽可能真实的情境，使学生对客观情境获得具体的感受，激起学习兴趣，主动投入到知识的探究中去，使他们潜在的能力得到充分地发挥。

数学课堂是培养学生创造能力的主阵地，教师要发挥计算机教学的优势，不断改进教法，重视学生创新精神和创造能力的培养，努力实施以创新精神为核心的素质教育。我在实习听课的过程中有一个很好的例子，在“相遇问题”的教学中，一要让学生理解“相遇问题”的意义，形成两个物体运动的观点；二要让学生学会分析、理解“相遇问题”的数量关系，并掌握解题思路和方法。以前学的是一个物体的运动，而现在是有两个物体在运动，有些学生对题中的术语（如两地、同时、相向、相遇等）的意义不明白，就会对题意理解不清，造成学习困难。

通过多媒体技术创设了一幅动态画面∶首先是两人从两地同时出发，相向而行，直至相遇的全过程，并适时通过闪烁、发声等手段，让运动过程由“静”变“动”，使学生充分理解“两地、同时、相向、相遇”的含义，为后面计算方法的学习，扫清了障碍。这一课中，借助现代信息技术，通过计算机生动、形象、直观、科学地虚拟了“相遇问题”的现实情境，化抽象为具体，变静态为动态，营造了良好的学习氛围，调动学生的求知欲，诱发创新兴趣，使他们的思维开始活跃，充分做好了全身心投入新课学习活动中去的准备。

2、营造创新教育的环境，培养创新意识

创新意识是一种发现问题、积极探求的心理取向。要让学生在课堂上发现问题和积极探求，必须给他们营造一种创新的氛围。情绪心理学研究表明∶快乐、兴奋的情绪与温和宽松的学习环境，对认知有着不可分割的联系，没有无情感的认知，也没有无认知的情感。在营造和谐的课堂氛围中，要注意两点∶

第一，要使学生创新，就必须为学生创设一种宽松、和谐的学习环境，做到“三个自由”∶即自由地发表意见；自由地按自己的学习方式参与教学活动；自由地与教师和同学沟通信息。

第二，要使学生创新，就必须让学生具有成功感。成功感是学生完成某项学习任务后产生的自我满足，是一种积极而愉快的情绪状态。心理学认为，激励成功的奖赏会使学生产生喜悦的情绪，这种体验能促进被奖赏者向着奖励的方向努力。

情境教学历来被许多人公认是一种行之有效的教学方法，但是，由于以往教学手段的落后，情境教学不能得到广泛的应用。计算机辅助教学手段集文字、图像、声音、动画和视频影像等多种信息于一身，以其鲜明的图像、生动的形象和灵活多变的特点，先天就具备了一定的情境。在教学时根据需要利用多媒体技术图文、声像等丰富的媒体表现功能，从形、色、声、情上调节课堂气氛，创设丰富多彩的教学情境，诱导、激励、唤起学生的感悟，刺激学生多种感官，引发学生兴奋，使之轻松活泼，会有效地激发了学生学习语文的兴趣，提高语文课堂教学效率。

计算机辅助教学手段集文字、图像、声音、动画和视频影像等多种信息于一身，以其鲜明的图像、生动的形象和灵活多变的特点，先天就具备了一定的情境。在教学时根据需要利用多媒体技术图文、声像等丰富的媒体表现功能，从形、色、声、情上调节课堂气氛，创设丰富多彩的教学情境，诱导、激励、唤起学生的感悟，刺激学生多种感官，引发学生兴奋，使之轻松活泼，会有效地激发了学生学习语文的兴趣，提高语文课堂教学效率。

运用计算机辅助语文教学能够化静为动，变难为易，寓乐于教，激发和提高了学生的学习兴趣；能使抽象问题形象化，突出教学重点和难点，便于学生对知识点的理解和运用，发展了学生的思维；能节约传统的板书时间，开阔知识面，增加信息量，提高学习效率；它既培养了学生自主学习的能力，又使他们在愉悦的环境中体验了审美情感，获得了美的陶冶。但在具体的实施过程中，又应从实际情况出发，适当合理地采用，不应抛弃了一直以来都沿用的优良传统、优秀教学经验，应努力寻找它和传统教学手段的契合点，发挥其现代性特点，使其真正起到提高语文课堂教学，为语文教学效率化、高质化保驾护航的作用。

3、改革旧的教学策略，发展学生创新思维能力

旧的教育思想和教法，属单向性教法，是注重灌输知识，把学生当“接受器”，教师通过粉笔加黑板，教师讲，学生竖耳倾听，运用逻辑推导的方式方法去学习知识，即使是布置作业练习，学生可以动脑动手，但也不过是教师所讲知识的“再现”，作巩固知识的练习，多是训练求同思维。学生获得的只有平面的感觉，思维方式始终是处于逻辑推导式，没有构思的转换与飞跃，培养出的学生往往是高分低能，与知识经济的人才需求不相适应。

利用现代信息技术进行教学改革，发挥教师的引导作用，学生的主体作用。教师不再是单向性教学，而是双向性教学，用立体的，形、声、光、色的形象教学方法，使学生走出二维世界，进入广阔的三维世界。例如教一年级上册《统计》，教师除按教材题目，用彩色动画，录像的图像、声音，通过多媒体平台投影到屏幕上，指导学生观察、分析、统计外，还根据CAI容量大、灵活、多样的特点，补充设计小统计。

如∶教师带来几张照片，照片内容是由不同颜色的三角形、圆形、正方形、长方形拼成的机器人、房子、树、花、鸟。让学生观察、分析，看看各种图形分别有多少个，然后填在统计表中。再创设问题情境，在屏幕上出现红、黄、蓝、绿不同颜色的气球，让学生观察、分析、统计，指名学生上来在电脑里输入填好的统计表。在计算机辅助下，使学生展开想象，激发学生创新思维。

这样进行立体的、形象的教学，从校内到校外，从地面到天空，从学习生活到日常生活的各种数字统计，训练了学生思维的主动性、灵活性、广阔性、求异性和敏捷性，这些都是创新思维所具有的思维特征。因此，利用CAI进行教学，有利开发学生的潜力，有利于发展学生创新思维能力，培养创新精神。

4、突破思维定势，培养创新思维能力

爱因斯坦说∶“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，并且是知识的源泉。”在教学中，注意培养学生的想象力，就能从教材中找到无限的资源，利用多媒体，能达到理想的效果。

例如我曾经听过的《狼和小羊》一课，按照顺向思维定势，小羊已成为狼的腹中之物。为了点燃学生的想象之火，授课老师就结合CAI向学生展示狼向小羊扑来的画面，有意设问∶“狼向小羊扑去，结果会怎样呢？”要鼓励学生大胆展开想象，续写文章结尾，并输入计算机。一石激起千层浪，学生善于想象的童真性像展翅高飞的小鸟，展现其智慧的无限潜能。有的打出∶羊看见狼凶猛地扑过来，机灵地把身子一闪，狼扑了空，掉进河里淹死了。有的打出∶这时猎人赶来了，把狼打死了，……。部分学生突破思维的定势，展开求新求异思维，把自己的想象和让小羊活下来的善良愿望联系在一起，从而达到培养学生创新思维能力的目的。

实践证明，认识研究和大胆使用计算机辅助教学是搞好教学的一条有效途径，遵循教学的基本原则，根据具体的教学内容来灵活确定课堂教学的设计形式，充分利用各种媒体的有机组合，来有效调动学生的学习兴趣和积极性，激发学生的创新思维、创新精神，培养学生的创新能力。

为了培养学生的创新意识和创新思维能力。教师在教学中，不仅要保护学生的好奇心和探究兴趣，而且要创设情境，或营造氛围，或评价鼓励，或引导，激发学生的探究兴趣。让学生从小在心里就扎下敢于创新，敢于求异的根。计算机辅助教学不仅在教学手段上比传统的教学方式有了重大的发展；而且由于计算机教学的具体、生动、形象，使教师在教学设计上更接近学生学习的实际，能充分调动学生学习的积极性，同时，还为学生提供了更为广阔的猜测空间和自主选择、自由探索的空间，真正体现学生的主体地位。

六、结论

计算机辅助教学具有形象直观、动态演示等一些其他教学手段无法比拟的功能，形象地呈现事物的现象，具体地表达事物发展的过程，生动地揭示事物变化的规律，使抽象的知识转化为一定的物质形态，变得形象具体，生动活泼，能有效的突出重点、突破难点。在教学中要善于灵活运用教材，利用计算机进行辅助教学。在计算机的演示过程中，注意步步引导，环环推进，从而使学生不但学到了知识，思维能力也得到进一步提高。

总之，计算机辅助科学教学具有明显的优越性，在创新教育活动中起着十分重要的作用。合理运用计算机辅助教学推动教育创新。创新教育要成为我国教育发展和改革的主旋律，已经对传统教育形成了巨大的震荡和冲击，要实现教育上的创新，教育者自身必须具有创新教育的观念，掌握现代创新教育的内容、教育手段、教育方法。因此，科学教师必须努力更新教育观念，在不断提高本学科专业水平的同时，努力掌握现代化教育技术，探索符合学生认知发展规律的教学方法，卓有成效地开展现代化教学，以迎接知识经济时代的挑战。

［1］师书恩.计算机辅助教学［M］.北京∶高等教育出版社，2001.80-85.

［2］黄保强.创新概论［M］.上海∶复旦大学出版社，2004.15-52.

［3］刘德亮.Internet及其对中小学教育的影响［J］.中国电化教育，1998.66-75.

［4］祝智庭.现代教育技术学——走向信息化教育［M］.北京∶高等教育科学出版社，2001.65-87.

［5］李祺.论信息化教育［J］.电化教育研究，2003.85-97

［6］李振亭.多媒体课件设计理论与实践［M］.北京∶清华大学出版社、北京交通大学出版社，2005.65-87.

［7］陈慧萍，周小芹.多元化协作学习环境的构建［J］.高等理科教育，007.26-56.

［8］鲁成亮.小学数学教学中学生创新思维培养方式研究.［J］.中国科教创新导刊，2009.32-65.

［9］易喻，王月红.研究性学习中创新能力的培养［J］.长沙铁道学院学报（社会科学版），2007.23-27.

［10］李康.论网络教学观念［J］.中国电化教育，2005.22-35.

田芳；性别∶女；年龄∶30岁，职称∶小学一级教师；现任教于秦皇岛经济技术开发区郭高马坊小学；毕业院校∶河北科技师范学院；学历∶本科；现任学科∶信息技术。

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