浅谈计算机辅助数学教学的原则与方式

陈丹

中图分类号：G623.58 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2018）03-0186-01

随着计算机技术的飞速发展，计算机辅助教学（简称CAI）已经成为目前教学中的一个热点。越来越多的学校加强了硬件和软件的建设，建起多媒体教室；各级教育行政部门也出台相应政策，鼓励教师学计算机，用计算机；教师们在教学活动中也更多地使用计算机进行教学。不可否认，CAI在教学中有独特的优势，多媒体计算机强大的信息处理能力是克服传统教学中某些缺陷，提高课堂效率，实施素质教育的有效工具。但是，应该看到，由于CAI刚刚起步，发展还不规范，许多教师还处在学习和探索阶段，在实际应用中，还存在许多不利于教学的因素。尤其是数学教学中，我认为主要存在以下几个问题。

1.辅助教学成了代替教学

使用多媒体CAI对增加课堂容量，提高教学效率是非常有效的，但计算机不是人，无法根据学生的情况调整教学方法，更无法与学生进行情感、思想上的交流。教师在课堂上的主导地位仍是不可替代的。事实上，由于计算机承担了传统教学中一些机械的工作，如一些板书等，使教师有更充分的时间和精力去做计算机不能胜任的工作，投入到引导学生的思维中去。但在目前的一些数学CAI公开课中，教师的工作只是在电脑前点点鼠标，敲敲键盘，甚至连板书也由电脑完全代替，教师成了放映员，而教学由原来的人灌变成了机灌，这样的脱离实际的CAI是没有生命力的。另外，并不是所有的教学内容都适用于多媒体教学。例如，椭圆的定义的教学，用简单的教具如粉笔、细绳、图钉就可以有效地体现椭圆定义的本质，比计算机更简洁、快捷，更易于接受。

2.过多追求数学课件的趣味性，新颖性，忽视了教学功能

计算机固然有强大的信息处理功能，但学生的接受能力是有限的，尤其是数学课，需要学生进行思维活动，若同时呈现信息过多，会分散学生的注意力。我们曾见到在一些数学课件中，包装华丽，令人眼花缭乱，时而插入一段音乐，时而演示卡通动画，使数学课成了多媒体功能展览，这样不仅不能增强教学效果，反而干扰了课堂教学。另外，有些教师认为，《几何画板》、Powerpoint太简单，只有Authware、3D Max才能做出上档次的课件，显示自己的水平，这是一种片面的认识。制作数学CAI课件不仅是一门艺术，更是一门科学。不应当过分追求画面的美观和所谓的技术含量，而忽视了教学质量的提高。

3.利用计算机展示数学现象和数学规律，忽视了揭示过程，培养学生思维能力的一面

传统的教学方式过分重视学生的抽象思维能力的培养，忽视了形象思维的培养，但一些多媒体CAI又出现另外一个极端，把一切问题都直观化、形象化，这不利于抽象思维的培养，而数学又是一门特别需要抽象思维的学科，教师在课堂上，不仅要传授数学知识，更重要的是向学生揭示思维过程，启发、诱导学生展开思维活动。那种教师为提高效率而把解题过程直接演给学生的做法，掩盖了思维过程的展示，是不可取的。再如，在进行函数y=ax2教学时，教师在课件中做出a值变化时图像的变化，教学时可先向学生演示a取正数时的图像，然后先让学生判断a取负值时的图象形状，学生经过归纳、猜想、推理等一系列思维过程之后，教师再做演示，其效果显然比直接演示更好。

当然，数学CAI和其他学科一样，都必须具有明确的教学目标，正确的教学内容，能体现一定的交互性、个别化，并且能充分利用多媒体技术，实现对文字、图形、图像、动画、声音、色彩等对象进行艺术加工和处理，使其具有较强的吸引力，但由于数学学科的特点，数学CAI也应遵循一定的原则，主要有以下几个方面：

4.因课制宜的原则

并非所有的课堂教学都需要CAI，有些教学内容使用传统教学方式，或用传统方式加上投影、幻灯片等电教手人能够取得良好效果的，不必要采用多媒体CAI；若传统教学方式不能有效突破难点，可以利用CAI达到目的。例如在"指数函数"一节的教学中，需要对函数 y=ax（a>0 且a≠1）中的a取不同的值时的性质进行讨论，描点做出不同的图像。费时费力，若在课件中设计出输入不同的a值，计算机自动生成相应的图像，就可快速、准确地解决问题。

5.抽象性与具体性相结合的原则

著名的数学教育家波利亚曾经指出：数学有两个侧面，一方面是欧几里得式的严谨科学，从这个方面看，数学像是一门系统的演绎科学，但在另一方面，在创造过程中的数学更像是一门实验性的归纳科学。数学教材中的一些内容，如概念、定理、公式等，具有高度的抽象性和概括性，教师应当充分利用多媒体计算机处理信息迅速，图像直观的特点，把高度抽象的内容形象化、具体化。仍以指数函数y=ax（a>0，且 a≠1）为例，利用《几何画板》作为平台，作出图像，通过鼠标拖动使a值连续变化，就可直接显示出当 a>1与0

6.运动和变化的原则

在数学中，有很多内容与运动变化有关，可以说，运动变化是数学的灵魂。但在传统的教学方式中，缺乏有效的手段处理这类问题，因而往往是教学中的难点，而CAI的出现，为解决这个难题提供了有力的工具。如动点的轨迹方程，用《几何画板》的追踪、动画等功能就能方便地做出许多轨迹形成过程，这种直观的演示，对学生研究运动规律，探求轨迹方程的求法是有益的。此外，数学中常用的一些方法，如平移、旋轉、对称、割补等，或者需要用运动变化的观点处理，如函数中的一些问题，极限中的问题，都可以用计算机进行演示，从而有利于学生掌握这些方法。

多媒体技术在未来的教学中具有重要的地位，这是我们不能忽视的。尽管CAI不可能完全取代教师，但会对教师提出更高的要求：不仅要掌握计算机技术，更重要的是理解现代化教育的本质。既了解传统教学模式的优点和局限性，又了解CAI的特点和优越性，才能扬长避短，发挥计算机的技术优势和自己的教学风格，使教学生动活泼，富有特色。

CAI在我国起步晚，存在问题是难免的，但我们相信，随着技术的发展，尤其是网络教学的兴起，再加上领导重视，教师积极参与，CAI一定能在教学中发挥更大的作用。