CAI在中学数学教学中的应用

1CAI在中学数学教学中的不足与对策数学与应用数学[师范]2001级学生张晓华内容提要：如何在先进的教育理论的指导下，充分认识中学数学教学的需要，发挥电脑的作用，促进数学教学改革的深入，正引起人们越来越多的关注，CAI已经普遍被接受，有关它的研究也日益兴起．但是从目前的CAI在数学教学中的应用来看良莠不齐，有不少问题仍需要从理论和实践两方面来探讨．如何正确认识CAI，如何了解CAI软件，了解CAI的应用现状，如何正确应用CAI，在这几个方面都存在一些偏差和不足，只有了解决这些不足，然后解决这些不足，寻找电教化教学手段与能力培养的最佳契合点．才能使CAI健康发展，切实达到全面提高学生素质的目的．关键词：CAI；中学数学教学；不足；对策目录引言……………………………………………………………………………………21CAI在中学数学教学中的不足……………………………………………………21.1认识上的不足……………………………………………………………………31.1.1过分相信CAI…………………………………………………………………31.1.2对CAI持消极态度……………………………………………………………31.2CAI软件的不足…………………………………………………………………31.3CAI在课堂教学中的不足………………………………………………………41.3.1课堂信息量大，学生不能完全接受…………………………………………41.3.2学生主体地位没有体现出来…………………………………………………51.3.3只注重演示内容，不注重实际效果…………………………………………51.3.4没有系统的板书………………………………………………………………51.4课件制作技术方面的不足………………………………………………………62解决问题的对策……………………………………………………………………62.1提高教师对CAI的认知水平，遵循CAI的辅助性原则………………………62.2探索如何最佳发挥已有软件的作用……………………………………………72.3课堂教学中应处理好几个关系…………………………………………………72.3.1处理好计算机演示与学生动手活动之间的关系……………………………72.3.2处理好电脑投影与板书之间的关系…………………………………………82.4有组织、有计划地对教师进行计算机知识培训………………………………82.5条件可能，学生应该了解几何画板等软件……………………………………93结论…………………………………………………………………………………9致谢……………………………………………………………………………………9主要参考文献…………………………………………………………………………9英文标题、署名、内容提要、关键字………………………………………………102引言计算机辅助教学(Computer-AssistedInstruction,简称CAI)是利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动，即利用计算机来帮助教师执行教学功能．随着现代化教学手段的发展和普及，CAI已成为当前课堂教学的热点，在高中数学课堂中也得到广泛的运用．毋庸置疑,利用CAI，极大地促进了数学学科教学水平的发展，提高了教学效果，在培养学生探索与创新精神、树立辨证观点、发挥学生的非智力因素，展示知识的产生过程都有很大的优越性．如何在先进的教育理论的指导下，充分认识中学数学教学的需要，发挥电脑的作用，促进数学教学改革的深入，正引起人们越来越多的关注，CAI已经普遍被接受，有关它的研究也日益兴起．但是从目前的CAI在数学教学中的应用来看良莠不齐，有不少问题仍需要从理论和实践两方面来探讨．如何正确认识CAI，如何了解CAI软件，如何了解CAI的应用现状，如何正确应用CAI，在这几个方面都存在一些偏差和不足，为了了解决这些不足，为了解决这些不足，本文做出了比较详细的论述.作为数学教学改革的核心，CAI教学已成为一种崭新的教学方式．如何使用这种教学方式，怎样和现有的教学模式相结合，大家都在探索．现阶段对CAI的探索大致分为四大类：第一类：探索什么是CAI，以及CAI的发展过程．主要介绍现在教育技术的发展，教育技术学科特点和理论体系，教学设计与CAI的理论与方法，多媒体教学应用及网络技术和远程教育[1]．第二类：对CAI软件的探讨．主要介绍现在比较流行的几种CAI软件的使用方法．如几何画板[14]、Authorware[13]、Flash[12]、Powerpoint等．第三类：对CAI课件的探索．主要针对课件制作和应用方面[3]．第四类：对CAI在教学中的认识．主要是对CAI在教学中的不足、误区等方面进行探索[4][5]．四方面的探讨，使人们认识了什么是CAI，以及CAI的发展？什么是CAI软件、课件？在CAI教学中应注意的一些问题等等．我们知道，学一样东西，做一件事情，都是理论联系实际的过程，以上的探索，似乎重理论轻实际．在人们对CAI教学中出现的问题探索中，人们又忽略了怎样去解决这些问题．本文结合CAI在中学数学教学中的实际问题，详细说明了怎样去解决这些问题，旨在使CAI健康发展．切实达到全面提高学生素质的目的．1CAI在中学数学教学中的不足运用CAI，不仅能增强学生学习兴趣，激发学生探究精神，另一方面CAI还可以拓宽数学课堂教学形式，改变已往单一的教学手段，使数学问题更现象化，更贴近生活．然而，在教师们积极探索多媒体辅助教学过程中，由于教师的认识水平，或制作技术水平不高，总有一些不如人意的地方，鉴于此从认识、软件、课堂教学三方面对CAI的不足进行论述．31.1认识上的不足在我国现代化教学的发展处于初期阶段，对数学教学来说，沿用多年的传统教学思想根深蒂固．一些陈旧的教育观念的转变需要一个过程，一些过时的教学手段，教学方法的更新需要一个熟悉掌握阶段．正是这种情况，对运用CAI的认识存在以下不足．1.1.1过分相信CAI这方面片面强调“只要是多媒体计算机一旦在课堂上摆出来，奇迹就会出现”，如为“公开课”而使用电脑，为评比使用电脑，为使用电脑而使用电脑的现象普遍存在；如：一位计算机教学经验丰富的老师在谈到自己开发软件的经验时直言不讳：“虽然CAI是一个好的教学媒体，但也是一项投入多（时间，人力，经费）产出少的工作，它仅使用于教学中的评比、检查、参观、学习一类装点门面的场合”．1.1.2对CAI持消极态度这方面对新技术应用有“漠视”或“麻木”思想，甚至抵触．下表是某市中学教师看待CAI的问卷调查：年龄教师20-2930-3940-4950以上专业教师61%25%14%0%学科教师47%30%17%6%我们由此表可以看出专业教师较为集中在20岁到30岁之间，说明该市中学计算机教育方面的人才是近几年才开始大量培养的，而填写问卷的学科教育也较为集中在20岁一39岁之间，这一点在我们发送问卷时就可以感受到，有的老教师一听问卷是有关于计算机方面的就摇头说：“你去找年轻老师填写吧，他们参加了培训，知道的比我多．”这就说明了一个问题，即相对来说中青年教师对于计算机在教学中的应用更感兴趣，在这方面接触的比老教师多．当然，近年来，师范院校加强了对学生计算机知识的教育也是这种现象出现的一方面原因．说到这里，就应当提到一个问题，就是部分教师对CAI有着认识上的这样一些误区：1)对CAI有神秘感，认为只有专业人员才能掌握和运用；2)抱着自己的老经验不放，对CAI所能起到的作用还持一定的怀疑态度；3)认为准备工作相对繁琐，较为麻烦而产生畏难情绪．1.2CAI软件的不足制作一个高质量的CAI课件，首先要选择一种适合的软件．从Powerpoint、Authorware、Director到Flash都有优点，但同时也存在一些不足：如Powerpoint制作和使用都十分简便，但功能比较单一，只能将目标制成线性结构的幻灯片序4列；Authorware制作的课件颇具专业化，但文件体积大，多用于制作多媒体教学光盘，不易传播；Director具有很强的编辑能力，通常用来制作复杂的游戏产品，但用来制作教学课件似乎有点“杀鸡用牛刀”的味道，Flash具有强大的动画编辑功能，但相对上述软件学习起来比较难．几何画板是中学几何中用的最多的软件，但仍然存在着一些问题：比如我们在几何画板中建立的坐标系中没箭头（如图1），2-2-55图（1）这与我们平时学习的坐标系不一样．还有当图形中需要箭头时，在几何画板里却找不到，我曾在几何画板中画一个图，图里有两个箭头，但却找不到，最后只用Word把这个图画出来．1.3CAI在课堂教学中的不足一般我们上课时用的课件都是事先根据教学要求而设计确定的，而现在多数课件的开发恰恰忽略了这一点，单纯追求直观和生动，忘记了作为主体存在的学生的主动性．只强调教师“教”而忽略了学生的“学”，学生参与教学活动的机会少，大部分处于被动接受状态，学生的主动性、积极性很难发挥，更不利于创造型人才的培养．鉴于此就对CAI在课堂上的一些误区进行四方面的概括：1.3.1课堂信息量大，学生不能完全接受电脑能够储存大量的信息，这是电脑的一大优势，我们有的老师在制作课件时，惟恐体现不出这一优势，将与课文内容有关的所有材料事无巨细尽数罗列，而在使用时，受课时限制，只能加快单位时间传输信息量．结果是五彩缤纷的多媒体信息包围学生，其琳琅满目的程度令人头昏目眩，无法进行知识由“同化”到“顺应”的转化，这直接影响学生对所学内容、意义的检索处理和理解接受．案例1：用《3DS》制作，《Authorware》连接的课件，整堂课教师没写一个字，全部由电脑和幻灯片展示，教师只动动鼠标播放幻灯片．画面上数据纷飞，图案迭换，文字上下翻腾所配音乐惊险刺激，用这样的课件上课，学生似乎接触到许多东西，然而在惊险刺激的背后，学生能记住多少知识呢？更何谈去反思和创造．1.3.2学生主体地位没有体现出来无箭头5当前教改的基本原则要求学生由外部刺激的被动接受者转变为知识的主动探求者．然而由于各方面的因素的制约，许多学校的CAI仅停留于表面形式，并未做到真正意义上的“人机互动”．即由教师按照事先设计好的思路“一讲到底”，根本不顾学生的反应如何，教师讲解变成了电脑播放，忽视了教师与学生之间的情感交流．案例2：高中教材中三角函数)sin(xAy的图像随A、、的变化而变化这一节，大量的CAI课件是用几何画板制作，在课堂上教师用计算机演示A、、取不同值让学生观察图像的变化，然后总结规律．这实际上是迫使学生接受该三角函数随A、、的变化而变化的事实，并没有体现学生在学习中的主体地位．1.3.3只注重演示内容，不注重实际效果计算机技术的运用，使我们有可能解决传统教学手段所无法解决的问题，使教学的效果更显著，但多数教师在教学实践中，仍沿袭传统的授课模式，并没有利用现代化技术突破陈旧的传递式的教学设计，只是由“人灌”变成了“机灌”，不仅削弱了教师的主体作用，同时也不利于学生某些能力的培养，这就难免失去了数学CAI的本意．案例3：在万州区数学多媒体辅助教学研讨会上，有一位教师在上《空间两条直线》一节时，为了说明正方体中A1B与AD1的位置关系（如下图），图（2）用3dsmax对正方体作了旋转的动画，从另一侧面来判断两直线的位置关系，结果虽然直观，一目了然，但从立体几何培养学生的空间想象能力这一点看显然达不到预期的目的．1.3.4没有系统的板书传统的教学是“一支粉笔，一张嘴”大天下，教师的板书系统而又美观．这种系统性的板书是学生把感性知识上升为理性知识的桥梁．因此，课堂教学离不开板书的密切配合．但许多中学的多媒体教室往往不设黑板或者有些教师在应用CAI时忽略了板书的作用，有时整个一节课看不到老师写一个字，笔者认为：“走ABCDA1B1C1D16马观花式”地看计算机演示不利于学生知识体系的构建．1.4课件制作技术方面的不足现阶段，多数教师的电脑技术还停留在Word、Excel、Powerpiont的使用，有的课件就用Authorware、Powerpiont制作