計(jì)算機(jī)輔助數(shù)學(xué)教學(xué)的原則與方式

常廣燕

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（簡(jiǎn)稱CAI）已經(jīng)成為目前教學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)。越來越多的學(xué)校加強(qiáng)硬件和軟件的建設(shè)，建起多媒體教室；各級(jí)教育行政部門也出臺(tái)相應(yīng)政策，鼓勵(lì)教師學(xué)計(jì)算機(jī)，用計(jì)算機(jī)；教師們?cè)诮虒W(xué)活動(dòng)中也更多地使用計(jì)算機(jī)教學(xué)。

一

不可否認(rèn)，CAI在教學(xué)中有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，多媒體計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力是克服傳統(tǒng)教學(xué)中某些缺陷、提高課堂教學(xué)效率、實(shí)施素質(zhì)教育的有效工具。但是，應(yīng)該看到，由于CAI剛剛起步，發(fā)展還不規(guī)范，許多教師還處在學(xué)習(xí)和探索階段，在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多不利于教學(xué)的因素。尤其是數(shù)學(xué)教學(xué)中，主要存在以下幾個(gè)問題：

1.輔助教學(xué)成了代替教學(xué)

使用多媒體CAI對(duì)增加課堂容量、提高教學(xué)效率是非常有效的，但計(jì)算機(jī)不是人，無法根據(jù)學(xué)生的情況調(diào)整教學(xué)方法，更無法與學(xué)生進(jìn)行情感、思想上的交流。教師在課堂上的主導(dǎo)地位仍是不可替代的。事實(shí)上，由于計(jì)算機(jī)承擔(dān)了傳統(tǒng)教學(xué)中一些機(jī)械的工作，如一些板書等，使教師有更充分的時(shí)間和精力做計(jì)算機(jī)不能勝任的工作，投入引導(dǎo)學(xué)生的思維中。但在目前的一些數(shù)學(xué)CAI公開課中，教師的工作只是在電腦前點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)，敲敲鍵盤，甚至連板書也由電腦完全代替，教師成了放映員，而教學(xué)則由原來的人灌變成機(jī)灌，這樣脫離實(shí)際的CAI是沒有生命力的。

2.過多追求數(shù)學(xué)課件的趣味性，新穎性，忽視了教學(xué)功能。

計(jì)算機(jī)固然有強(qiáng)大的信息處理功能，但學(xué)生的接受能力是有限的，尤其是數(shù)學(xué)課，需要學(xué)生進(jìn)行思維活動(dòng)，若同時(shí)呈現(xiàn)信息過多，則會(huì)分散學(xué)生的注意力。我們?cè)姷皆谝恍?shù)學(xué)課件中，包裝華麗，令人眼花繚亂，時(shí)而插入一段音樂，時(shí)而演示卡通動(dòng)畫，使數(shù)學(xué)課成了多媒體功能的展覽，這樣不僅不能增強(qiáng)教學(xué)效果，反而干擾課堂教學(xué)。另外，有些教師認(rèn)為，《幾何畫板》、Powerpoint太簡(jiǎn)單，只有Authware、3D Max才能制作出上檔次的課件，顯示自己的水平，這是一種片面的認(rèn)識(shí)。制作數(shù)學(xué)CAI課件不僅是一門藝術(shù)，更是一門科學(xué)。不應(yīng)過于追求畫面的美觀和所謂的技術(shù)含量，而忽視了教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.利用計(jì)算機(jī)展示數(shù)學(xué)現(xiàn)象和數(shù)學(xué)規(guī)律，忽視揭示過程，培養(yǎng)學(xué)生思維能力的一面。

傳統(tǒng)的教學(xué)方式過于重視學(xué)生的抽象思維能力的培養(yǎng)，忽視形象思維的培養(yǎng)，但一些多媒體CAI又走向另外一個(gè)極端，把一切問題都直觀化、形象化，這不利于抽象思維的培養(yǎng)，而數(shù)學(xué)是一門特別需要抽象思維的學(xué)科，教師在課堂上，不僅要傳授數(shù)學(xué)知識(shí)，更重要的是要向?qū)W生揭示思維過程，啟發(fā)、誘導(dǎo)學(xué)生展開思維活動(dòng)。那種教師為提高效率而把解題過程直接演給學(xué)生的做法，掩蓋思維過程的展示，是不可取的。

二

當(dāng)然，數(shù)學(xué)CAI和其他學(xué)科一樣，都必須具有明確的教學(xué)目標(biāo)和正確的教學(xué)內(nèi)容，能體現(xiàn)一定的交互性、個(gè)別化，并且充分利用多媒體技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、聲音、色彩等對(duì)象進(jìn)行藝術(shù)加工和處理，使其具有較強(qiáng)的吸引力，但由于數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，數(shù)學(xué)CAI應(yīng)遵循一定的原則，主要有以下幾個(gè)方面：

1.因課制宜的原則

并非所有課堂教學(xué)都需要CAI，有些教學(xué)內(nèi)容使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，或用傳統(tǒng)方式加上投影、幻燈片等電教手段能夠取得良好效果，不必要采用多媒體CAI；若傳統(tǒng)教學(xué)方式不能有效突破難點(diǎn)，則可以利用CAI達(dá)到目的。

2.抽象性與具體性相結(jié)合的原則

著名的數(shù)學(xué)教育家G·波利亞曾經(jīng)指出：數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面：一方面是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，從這個(gè)方面看，數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)，但在另一方面在創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué)更像是一門實(shí)驗(yàn)性的歸納科學(xué)。數(shù)學(xué)教材中的一些內(nèi)容，如概念、定理、公式等，具有高度的抽象性和概括性，教師應(yīng)當(dāng)充分利用多媒體計(jì)算機(jī)處理信息迅速、圖像直觀的特點(diǎn)，把高度抽象的內(nèi)容形象化、具體化。

3.運(yùn)動(dòng)和變化的原則

在數(shù)學(xué)中，有很多內(nèi)容與運(yùn)動(dòng)變化有關(guān)，可以說，運(yùn)動(dòng)變化是數(shù)學(xué)的靈魂。但在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，缺乏有效的手段處理這類問題，因而往往是教學(xué)難點(diǎn)，而CAI的出現(xiàn)，為解決這個(gè)難題提供了有力的工具。如動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程，用《幾何畫板》的追蹤、動(dòng)畫等功能就能方便地做出許多軌跡形成過程，這種直觀的演示，對(duì)學(xué)生研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律、探求軌跡方程的求法是有益的。此外，數(shù)學(xué)中常用的一些方法，如平移、旋轉(zhuǎn)、對(duì)稱、割補(bǔ)等，或者需要用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)處理，如函數(shù)中的一些問題，極限中的問題，都可以用計(jì)算機(jī)演示，從而有利于學(xué)生掌握這些方法。

4.開放化和交互式原則

所謂開放性，一是對(duì)學(xué)生開放。課件應(yīng)創(chuàng)設(shè)一定的情境，吸引學(xué)生用自己的眼光探索、思維，二是對(duì)大多數(shù)教師開放，教學(xué)過程應(yīng)便于推廣使用，三是開放的題目教學(xué)，開放題的教學(xué)能有效地培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、分析能力、發(fā)散思維的能力。所謂交互式，是指在教學(xué)過程中課件能不斷地給學(xué)生提出問題，整個(gè)教學(xué)過程是教師——計(jì)算機(jī)——學(xué)生進(jìn)行交流的一個(gè)過程。目前，大多數(shù)CAI課件缺乏交互性，教師往往用一個(gè)課件貫穿整個(gè)過程。與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，雖然上課比以前精彩多了，學(xué)生的興趣提高了，但教師與學(xué)生交流少了，這是應(yīng)當(dāng)注意的地方。計(jì)算機(jī)應(yīng)成為聯(lián)系教師與學(xué)生的一個(gè)橋梁，而不能成為妨礙教學(xué)雙方進(jìn)行交流的“第三者”。