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计算机辅助中学数学教学的潜力与误区中文摘要 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 中文摘要 新修订的高中数学课程标准和义务标准都指出，计算机辅助教学( c a i ) 是一 种有效的教学手段。但是，作为一种新的教学模式，很多教师在使用它时存在“误 区 ，没有使计算机辅助教学的潜能得到充分发挥。在我国新一轮基础教育课程 改革的大背景下，本文对计算机辅助教学的优点与误区进行了分析与总结。本文 从以下三个方面进行系统的研究。 第一，运用文献分析法研究了计算机辅助数学教学的现状及意义。 第二，运用文献分析法研究了计算机辅助中学数学教学的潜力。 第三，运用文献分析法研究了计算机辅助中学数学教学的误区。 本文难以归纳和总结计算机辅助中学数学教学的所有优点和误区，期望能以 此吸引更多的教育工作者对计算机辅助教学进行深入的研究，找到传统数学教学 模式与计算机辅助数学教学模式两者之间的最佳结合点。 关键词：计算机辅助教学，传统教学模式，潜力，误区 作者：陈春花 指导教师：葛英 英文摘要一 盐竺塑塑墅! 兰鍪堂塾兰堕堂垄皇堡垦 t h ep o t e n t i a la n dm i s t a k e ni d e a so fc o m p u t e ra s s i s t e d m a t h e m a t i c st e a c h i n gi nm i d d l es c h o o l a b s t r a c t n e w h i g hs c h o o lm a t h e m a t i c sc u r r i c u l u ms t a n d a r da n dd u t ys t a n d a r dp o i n to u t ， c o m p u t e ra s s i s t e di n s t r u c t i o n ( c a i ) i sa n e f f e c t i v em e a n so ft e a c h i n g h o w e v e r ，a sa n e wm o d l eo ft e a c h i n g ，w h e nm a n yt e a c h e r su s ei t ，t h e r ee x i s t m i s t a k e s ”，t h a ti sn o t m a k et h ec o m p u t e ra i d e dt e a c h i n gp o t e n t i a li n t of u l lp l a y i nc h i n a sn e w r o u n do fb a s i c e d u c a t i o nc u r r i c u l u mr e f o r mb a c k g r o u n di nt h i sp a p e r ，t h ec o m p u t e ra i d e dt e a c h i n g a d v a n t a g e sa n de r r o r sa l ea n a l y z e da n ds u m m a r i z e d t h i sp a p e rc a r r i e so ns y s t e m a t i c r e s e a r c hf r o mt h ef o l l o w i n gt h r e ea s p e c t s f i r s t , t h eu s eo fl i t e r a t u r ea n a l y s i sr e s e a c h e st h ec o m p u t e ra i d e dm a t h e m a t i c s t e a c h i n gs t a t u sq u o a n ds i g n i f i c a n c e s e c o n d , t h eu s eo fl i t e r a t u r ea n a l y s i sr e s e a c h e st h ec o m p u t e ra i d e ds e c o n d a r y s c h o o lm a t h e m a t i c st e a c h i n gp o t e n t i a l t h i r d ，t h eu s eo fl i t e r a t u r ea n a l y s i sr e s e a c h e st h ec o m p u t e ra i d e dm i d d l es c h o o l m a t h e m a t i c st e a c h i n g t h ea r t i c l ei sd i 伍c u l tt oc o n c l u d ea n ds u m m a r i z et h ec o m p u t e ra s s i s t a n c e m a t h e m a t i c st e a c h i n gi nm i d d l es c h o o lw i t ha l li t sa d v a n t a g e sa n dm i s u n d e r s t a n d i n g ， h o p i n gt oa t t r a c tm o r ee d u c a t o r s o nt h ec o m p u t e ra s s i s t e di n s t r u c t i o nt oc o n d u c t i n - d e p t hr e s e a r c h ，t of r e d t h et r a d i t i o n a lm a t h e m a t i c st e a c h i n gm o d ea n dc o m p u t e r a s s i s t e dt e a c h i n go fm a t h e m a t i c sm o d e lb e t w e e nt h et w ob e s tc o m b i n a t i o n w r i t t e nb y c h e nc h u n h u a s u p e r v i s e db yg e n g 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区第1 章绪论 1 1 研究的缘起 第1 章绪论 当今世界科学技术日新月异，信息化、经济全球化的步伐越来越快，现代科 学技术的迅猛发展，以计算机和网络技术为主的现代教育技术，正逐步改变了人 们的工作、学习和生活方式。近些年来，我们教育事业发展迅速，尤其是多媒体 技术的引入，它将教学的大容量、多信息、高效率的优越性展现在教师的面前， 这不仅改变了传统的教学手段，还促进了教学方法与课堂教学结构的变革。随着 计算机在教育领域中的应用，计算机辅助教学的研究与实践得到了前所未有的快 速发展。 传统课堂教学在一定程度上存在着教育思想落后、教学艺术水平低下的问题， 一方面我国传统的教学方法存在着明显的三大弊病，首先是在教学方式上采用“老 师讲学生听，老师写学生记 的呆板方式；其次是重知识的传授，轻思维能力的 培养；三是兼顾学生的共性，忽视学生的个性。这种重教轻学的教学方式，不重 视研究学生独立获取知识学习的全过程，使学生处于被动地听，消极地接受老师 所讲授知识的状态。另一个方面，知识的不断更新和爆炸性积累使得每一个社会 人都需要不断学习，不断更新知识，又导致了学习需求和现有教学条件相对落后 的矛盾。随着素质教育的贯彻实施，传统教学模式的改革取得很大的成功，但传 统手段下的一些先天性不足，却仍然难以得到改善。现在生活节奏快，知识飞速 增长和更新的今天，传统手段下的数学教学模式已不能满足现代教学的需要，必 须引进新的教学模式计算机辅助教学模式。 计算机在教育上的运用，优势非常明显，使得教育手段、教学方法、教材观 念与形式、课堂教学结构、以至教学思想与教学理念都发生了变革。教育手段现 代化的有效性，是教师探索课堂方法、手段的方向。在探索学习的过程中，计算 机辅助教学将扮演着重要角色。要在一节课的课堂教学中提高教学效益，进行高 效率的数学教学，计算机辅助教学的应用势在必行。 由于计算机辅助教育建设的时间不长，一些设施还不完善，与之相匹配的师 资队伍也相对薄弱，很多经验不足的教师，出现了很多不该出现的问题，错误的 理解了计算机辅助教学的理念。这使得在不少地区、不少学校，形成“无多媒体 第1 章绪论计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 不成公开课 的局面。本文认为只有充分认识到计算机辅助教学的潜力与误区， 才能发挥出辅助教学的最大优势。 1 2 研究的问题 本研究关注的是计算机辅助技术在中学教学中的应用情况，总体上的研究问 题是：计算机辅助教学对中学数学教学的影响。更具体地说，是研究以下二个问 题： ( 1 ) 计算机辅助教学对中学数学教学的潜力 ( 2 ) 计算机辅助教学对中学数学教学的误区 通过对以上两个问题的详细分析，进而提出相应的教学策略 1 3 研究的意义 计算机辅助教学优势明显，有着传统教学手段无法相比的作用。但是，在当 前的计算机辅助教学中，很多教师在认识和使用上存在着很多的误区，这使得计 算机辅助教学不仅没有发挥它在教学中应有的功效，反而会成为教学中一种可有 可无的附属物、摆设品，甚至给数学教学带来了一些负面影响。如果我们能避开 计算机辅助教学在中学数学教学中的误区，并正确使用计算机辅助教学在中学数 学教学中的潜力，则对我们现实的数学教学环境将产生重大的影响。 计算机辅助教学介入教学领域，给教学带来了新的生机，它能创设情境，有 利于培养学生的非智力因素，极大的激发了学生的学习兴趣。特别是以多媒体计 算机为核心的新教育技术的运用，更新了传统的教学手段、教学方法与教学模式， 导致了教育思想、教育理论、教育内容的变革。 1 1 计算机不仅能呈现文字、数字等 字符信息，而且还能输出动画、视频、图像和声音，让图形说话，非常容易做到 教学信息的图、文、声并茂，这种多维立体的教育信息传播，增强了信息的真实 感和表现力。以计算机作为教学媒体，学生可利用计算机的输入、输出设备，通 过人机“对话”的方式进行学习，这种人机“对话 的学习方式是计算机媒体所 特有的。 2 1 尤其是对于高中数学的立体几何、函数图象等方面的教学，计算机辅助教学 2 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 第1 章绪论 有着得天独厚的优势，特别是借助于几何画板教学软件，它能够动态地展现出几 何对象的位置关系、运行变化规律，在中学数学课堂中能有效地突出重点、突 破难点。教师只有正确的使用计算机辅助教学，才能真正发挥出计算机辅助教学 的潜力。 1 4 论文的结构 本论文共由5 章组成。第1 章，概述，内容主要交待了研究问题的背景，研 究的具体问题以及研究的意义；第2 章，文献述评，是承继第l 章的问题，对过 去的研究进行比较详细的述评，是对研究的进一步交待，同时也为下一步的研究 提供理论支撑；第3 章介绍了研究方法与工具，从理论的角度对下一步的研究提 供方法支撑；第4 章是研究的结果，是在以上理论框架的指导下，对文献资料作 定性分析；第5 章，结论、思考与建议，是对第4 章的一个概括，也是对整个研 究的一个概括。 3 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 第2 章文献探讨 2 1 计算机辅助中学数学教学 2 1 1 计算机辅助教学 计算机辅助教学( c o m p m e ra i d e di n s t r u c t i o n ，简称c a i ) 是计算机辅助教育中的 主要组成部分，狭义的理解，c a i 是一种教学形态，是利用计算机的功能和特点， 帮助或代替( 或部分代替) 教师执行教学任务，促进学习者实现有效学习的教学 形态。计算机辅助教学是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以其特有的方 式与学生安排教学进程、进行教学训练、讨论教学内容等。计算机辅助教学为 学生提供了一个良好的“个人化”学习环境，综合运用多媒体、人工智能、超 文本、知识库和网络通信等技术，克服了传统教学情景方式上单一、片面的缺 点。它的使用有效地缩短学生的学习时间，从而实现提高教学质量和教学效率， 达到最优化的教学目标。【3 j 从“教”的方面理解，c a i 可以帮助教师合理地组织教学内容，方便地传递教 学信息，高效地实现教学目标，从而更好地完成教学任务；从“学 的方面理解， c a i 可以为学生提供一种良好的学习环境，有利于学生直观地观察和理解所学的内 容，有助于学生对自己未知世界的探索，便于学生与他人的协作和交流，从而更 加有效地学习。随着c a i 的发展，c a i 的含义也更加广泛，实际上，c a i 是一项重 要的新兴教育技术，代表了一个十分广阔的计算机应用领域，它包括计算机用于 为教师教学和学生学习服务的各类应用。 2 1 2 传统教学与计算机辅助教学的差异 1 传统的教学模式 传统教学模式是“以教师为中心的”的课堂教学模式，教师在黑板上讲解， 学生在座位上听讲与练习。其教育方法有很多，包括讲授法、演讲法、谈话法、 讨论法、演示法、读书指导法、布置作业法、课外辅导法、角色扮演法等等。 在诸多的教育方法中，教师以讲授法为主，依据教学进度，按部就班的把课 4 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区第2 章文献探讨 本内容依次讲解给全班学生听。学生只要上课专心听讲，认真完成课堂练习，课 后通过家庭作业来熟练课本与教师所讲授的知识内容。久而久之，学生对教师的 讲课产生了依赖性，学习基本上是被动地接受。教师注重教学内容的重点和难点， 而往往忽视采用不同的教学方法来提高学生学习的兴趣，渐渐形成了一种填鸭式 的教学方法。这种教学方法会让教师的教变得枯燥无味，学生的学变得被动而无 趣。这种教学方法的特点是教师灌输知识，学生被动的、机械的重复进行学习， 教学形式单一、枯燥。 长期以来，讲授法是传统教学方法中受到批评最多的一种，有人认为它是注 入式( 灌输式) 的教学方法，经常被人带上“灌输”、“接受”、“难以实施个性化 教学、“不能培养创造型人才 的高帽子。事实上，统教学方法是在人类社会 发展的历史中流传下来的，经过实践的不断筛选、淘汰、被人们逐渐地认识和利 用，因而需要辩证地对待它。 传统的教学模式也有它的优点，主要体现在以下几个方面：( 1 ) 简单方便： 教师只要按进度把教材和相关内容讲解清楚就可以了；( 2 ) 省时省事：直接讲解 考纲上的内容、结果，可以省去很多学生探索的时间，简化实验操作等麻烦事； ( 3 ) 经济快速：教室不需要配置很多的现代化教学设备，只要一些简单投影仪就 可以，投资比较少，且上课不受人数限制；( 4 ) 针对性强：教师只要针对考题类 型进行反复练习，对普通的考试具有明显的效果，特别是对需要记忆或熟练技巧 的试题尤其有效。1 4 对学生而言，传统教学方法的板书便于学生记笔记，掌握重点和难点，理解 和记忆教学内容。对教师而言，传统教学方法讲解深入浅出，有利于教师现场发 挥和有效控制教学进度。传统的教学方法可以让学生减少探索时间，避免走弯路。 它有助于形成知识的系统性，有利于学生较快形成概念，理解有关知识，有助于 基本技能的培养。从这个意义上讲，讲授法是一种最直接，最有效的教学方法。 讲授法运用得好，可以夯实学生的基础知识，便于学生掌握知识的重点和难点。 虽然在教学中，我们提倡学生进行自主性学习，但应当认识到，学生的能力认知 水平是有限的，如果缺乏教师的引导，让学生“放手学习，就很有可能异化为 “放任学习。其实，教师对知识点适时适度地引导完全是教师职责内的正常教 学行为，教师的使命就在于对学生自主学习基础上有步骤地精心“导学，适时 地对知识进行梳理、归纳。 5 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 2 计算机辅助教学模式 伴随计算机技术普及，多媒体技术、网络技术等正对传统教育产生深刻的影 响。特别是以多媒体计算机为核心的新教育技术的运用，更新了传统的教学手段、 教学方法与教学模式，导致了教育思想、教育理论、教育内容的变革。【5 】 计算机辅助教学( c o m p u t e r a s s i s t e di n s t r u c t i o n 简称c a i ) 是指利用计 算机作为主要的教学媒体来进行教学活动，即利用计算机来辅助教师执行教学。 计算机不仅能呈现文字、数字等字符信息，而且还能输出视频、动画、声音和图 像，很容易做到教学信息声、文、图并茂，这种多维立体的教学信息的传播，增 强了信息的真实感和表现力。嘲 在这种教学模式下，教师根据教学对象的特点，通过教学设计制定教学目标， 合理的选择和运用教学媒体，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程 结构，达到最优化的教学效果。信息传播是一个复杂的过程，在众多的传播理论 中，贝罗模式是最适合教学传播过程的。贝罗模式认为，信源、信息、通道和传 播者是信息传播理论中的四个基本要素，其中通道包括人的各种感觉器官，这揭 示出人的各种感官对信息接受的重要作用。而人对于信息的感知和接受主要由五 种感觉器官( 即视觉、听觉、触觉、嗅觉、和味觉) 来完成，其中视觉和听觉就 占接受信息总量的9 4 ，从对于接受信息的记忆效果来看，心理学研究表明如下： ：汰 2 小时后7 小时后 接受方式 谈话( 听觉) 7 0 1 0 观看( 视觉) 7 2 2 0 试听 8 5 6 5 由此可见，视觉和听觉对学生的学习起着十分关键的作用【7 】，而在教学过程中， 多媒体辅助教学正发挥着这种关键性的作用。运用多媒体辅助教学，使学生可以 以交互方式进行学习，通过视、听、触、动等方式全部知觉调动起来，使人机互 动，形成教学双向互动，互促互补，使学生更好地发挥到创造性思维，有效地调 节、选取、组织、传递、反馈各种信息。 利用多媒体课件的特点，不仅可以表现出丰富的表现力，自然逼真地表现多 姿多彩的视听世界，还可以对抽象事物进行生动直观的表现，对复杂过程进行简 化和再现等。教师可以根据不同的教学内容，综合利用动画、视频、声音等多媒 6 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区第2 章文献探讨 体技术，可以将过程由静态变为动态，化抽象为形象，扩大学生感知量，充分表 现教学内容，突出教学重点和难点。【8 】 利用计算机进行课堂演示，在一定程度上可以提高课堂的利用率。利用计算 机辅助教学，可以将传统数学教学过程中教师展示的各种信息，利用计算机加工 成文字、图形、声音和影像等资料，并进行一些必要的动画处理，然后将这些资 料有机地组织起来做成数学课件。这些课件能吸引学生的注意力，提高学生学习 的兴趣，调动学生学习的积极性，加深学生的印象。在实际的课堂教学时，还可 以把计算机与投影机或电视连接起来，也可以在网络教室中进行。利用这种模式 进行课堂教学，在较短的时问内，可以做到更高密度的知识传授，大大提高课堂 利用率。【9 】 2 1 3 计算机辅助中学数学教学 多媒体技术一种把文字、图形、图像、视频图像、动画和声音等表现信息的 媒体结合在一起，并通过计算机进行综合处理和控制，将多媒体各个要素进行有 机组合，完成一系列随机性交互式操作的信息技术。多媒体c a i 指的是利用多媒 体计算机，综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等媒体信息。 通过把多媒体的各个要素和教学内容按教学要求进行有机组合，合理呈现教学内 容，通过一系列入机交互操作，有效进行教学过程的控制，从而完成教学任务。 计算机辅助数学教学将计算机用于数学教学的一种教学形态，是计算机辅助 教学在数学教学中的应用。具体地说，也就是在数学的教学中，利用计算机的各 种功能，帮助教师完成教学中的各项教学任务，促使学生更好地了解数学事实， 理解数学难点，探索解决问题，形成良好的数学思维，培养其数学应用能力和创 新精神，从而更有效地进行数学学习。【l o 】 2 1 4 我国计算机辅助数学教学的背景及发展 计算机的诞生和迅速发展，对人类社会的发展产生了极为深刻的影响。它促 进了信息时代的到来，对教育提出了新的要求，为教育的发展和改革提供了新的 方法和技术手段，为计算机辅助教学的发展和兴起提供必要的物质基础。 7 第2 章文献探讨 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 计算机辅助教学的研究和应用，美国是进行最早的国家，早在1 9 5 8 年至1 9 6 5 年，他们的c a i 发展就处于初期阶段，而到了1 9 7 5 年至8 0 年代后期，他们的微 型计算机就进入教育领域，形成了极大的冲击。我们国家的计算机辅助数学教学 起步较晚，大体可以分成三个阶段【l l 】：第一阶段是从8 0 年代初到8 0 年代中后期， 由于当时的硬件设备和理论基础薄弱，计算机在教育、教学中的应用几乎是空白； 第二阶段是从8 0 年代中后期到9 0 年代初，国家教委召开了“第三次全国中学计 算机教育工作会议，根据当时的国情，还不能把计算机课作为中学的基础性学科， 只能作为具有较大灵活性的辅助性学科。一些有条件的地区和学校配置起一定数 量的微机，我国计算机辅助教育进入了具体的实施阶段；第三阶段是9 0 年代中后 期至今，尤其是1 9 9 4 年以来，计算机价格不断下降，拥有计算机的学校也日益增 多，在全国掀起了一股学习微机、使用微机的高潮。 正因为教育部有关部门的支持与关注，使我国的计算机辅助教学发展非常迅 速。最先大范围开展计算机辅助教学的是在大、中城市及经济发达地区的中小学 校，在这些中小学中都开展了c a i 的应用工作，显示出计算机辅助教学在提高教 学质量方面的重要作用。国家教育部高教司在1 9 9 3 年底和1 9 9 4 年1 月，分别组 织高等工科学校和理科学校成立c a i 协作组，负责组织和指导高等院校计算机辅 助教学的应用和研究工作。当时，教育部曾对全国2 8 8 所高等院校进行调查情况 表明，抽查的1 2 2 所高校中，有1 1 7 所高校开展了计算机辅助教学的应用工作。【1 2 】 目前，我国中小学开展计算机辅助教学迅速发展，大部分中小学校已经配置了网 络教室、多媒体教室和计算机机房等硬件设施。 众所周知，我国传统的教学方法存在着三大弊病，首先在教学方面仍旧注重 知识的传授方面，忽视学生的思维能力培养，这主要是受应试教育的影响；其次 是课堂教学统一筹划，全面照顾，不注重学生个性的发展；三是教学方式上仍然 采用老师在讲台上讲，学生在下面听，老师在黑板上板书，学生在下面记的方式。 这种教学方式不重视培养学生独立思考问题的能力，使学生处于被动学习的状态， 不利于学生的发展。【1 3 】随着素质教育的贯彻实施，传统教学模式的改革取得很大 的成功，但传统手段下的一些先天性不足，却仍然难以得到改善。在生活节奏快， 知识飞速增长和更新的今天，传统手段下的数学教学模式已不能满足现代教学的 需要，必然且必须引进现代化教学手段计算机辅助教学。 8 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 第2 章文献探讨 2 2 计算机辅助中学数学教学潜力的研究现状 近些年来，我国教育事业飞速发展，尤其是多媒体技术的引入，它将教学的 大容量、多信息、高效率的优越性展现在教师的面前，计算机辅助教学改变了传 统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式，能将抽象、生涩、陌生的知识直 观化、形象化，激发学生学习兴趣，调动学生的学习主动性和积极性，帮助学生 建立新旧知识之间的联系，使学生自觉地学习。【1 4 】 第三次全国教育工作会议后，中共中央国务院颁布了关于深化教育改革全 面推进素质教育的决定，这就要求我们在教育理念、教育方式、学习策略上有 一个深刻的变革。从2 0 世纪8 0 年代开始，计算机辅助教学成为教学上的研究热 点，在国内的中学数学教学领域中，对多媒体辅助中学数学教学的潜力研究，主 要有以下几种观点： 詹正权在他的计算机辅助数学教学的优势一文中讲n - 数学学科是一个 比较特殊的学科，运用多媒体教学，可诱导学生深入浅出，形象直观地达到提纲 要求目的。利用多媒体技术中图文并茂，以逼真而生动的画面，动听悦耳的音响 来创造教学的文体化情景，把抽象的教学内容具体化、清晰化，在愉快和创造欢 乐的各种情感中学习，学生的情绪激动、高涨，提高学生的学习兴趣。【1 5 】 吴慧丽在她的文章发挥计算机的潜力辅助数学教学一文中提出：可以利 用计算机来进行复习、作业。利用一些辅导软件来巩固和熟练某些已经学会的知 识和技能，提高学生完成任务的速度和准确性。 1 6 1 刘宁在他的多媒体计算机在初中数学教学中的运用一文中说道：运用多 媒体信息技术可以创设问题情境，许多数学问题都来源于生活、生产中，人们可 以通过计算机精心设计图片、动画和特效音频等，使教学情境声情并茂、丰富多 彩，利用多媒体计算机增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，充分 调动学生的学习积极性，使学生由被动接受知识转为主动学习，主动参与教学过 程，从而提高学习效率。 1 7 1 李君丽在计算机辅助教学对中学数学教学的影响一文中提出：使用计算 机辅助教学可以使课堂容量加大，加快教学节奏。由于计算机有极大的储存量， 老师制作课件时，可以将重要的概念、法则、定理、注意事项、例题、习题、引 言、小结等制作在课件上，授课时大大地节省了课堂板书时间。c a i 的引入使教 学容量加大了，教学节奏加快了，效率也有了大幅度的提高。【1 8 】 9 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 关永平的计算机辅助教学在数学教学中的作用一文，认为把计算机技术 和数学教学的特点结合起来，有利于帮助学生获取技能和经验。多媒体信息技术 在数学教育中存在深藏的潜力，在教学中指导学生利用多媒体信息技术学习，不 仅帮助学生提高获取技能和经验的能力，还提高学生思维能力和理解能力。 1 9 1 李丕涛在计算机辅助数学教学中说：在几何教学中，计算机可以将学生 不易理解的几何图形的变化、运动过程模拟演示出来，将抽象的内容直观化、其 体化，使图形直观、动态，便于学生理解。【2 0 】 孟令昌、韩祥军在计算机辅助数学教学初探中提出了在计算机辅助教学 中渗透教学方法，激励学生创造。正确的学习方法是打开知识宝库的钥匙，是学 生创造能力的重要基础。因此，教学中要科学地应用各种教学手段，渗进教法， 加强学法指导，激励学生创造。【2 l 】 王修林在计算机辅助数学教学中说道：利用计算机的立体图象功能培养 学生的空间想象能力，在立体几何中，空间想象能力是至关重要的，仅靠教 师的作图和学生的直观作图是很难办到的，利用计算机绘制的图形立体感强，学 生对其中诸元素的分析比较准确，充分发挥空间想象能力，达到解题目的。1 2 2 张军令在计算机辅助下的数学课堂教学一文中提出：计算机辅助教学在 数学课堂教学中的独特优势，主要体现在电脑画图精准、直观，动画演示使抽象 概念形象化，情景设置使知识应用立体化。【2 3 】 周强在数学中的多媒体教学中提出：多媒体辅助教学有利于学生掌握重 点，突破难点。借助计算机，教师可以将教学内容中的重点以鲜明标注、强调的 方式展现在课堂教学中，有效地突破教学中的重点、难点。 2 4 1 还有很多很多的教育工作者的观点不再一一列出，尽管上述的各个意见并不 完全相同，但是这些理论又存在一定的一致性，计算机辅助中学数学教学，在一 定的程度上确实起到了很多意想不到的效果，这些潜力主要集中体现在以下几个 方面： 1 增强学习兴趣、激发学习动机 “兴趣是最好的老师”，爱因斯坦的这句话，在教学实践中永远实用。但在实 际教学中，教师往往容易忽视了对学生兴趣的培养。培养学生的学习兴趣，我们 不能停留在教师只讲、学生只练的单调、枯燥的教学模式中，应该运用计算机技 术，把课堂中直观、生动、有启迪性的一面展现给学生。学生通过课堂教学，感 1 0 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区第2 章文献探讨 悟、体验计算机辅助教学带来的乐趣，会逐渐激发出学习兴趣，会从情境中发现 问题，进而有针对性地开展讨论，提出解决问题的思路。经过这样良性循环，学 生主动参与探究活动的能力会大大加强。【2 5 】 计算机辅助教学凭借其本身的优势，对图形可以进行伸、缩、移、旋、切、 拼、补等变换，将教学内容按一定的结构，用文本、图象、声音、动画等形式呈 现，向学生提供丰富的感性材料，使内容形象化，增强其表现力，将学生的多种 觉器官调动起来，使学习内容变得生动有趣，使学生乐学，易学，印象深刻。现 代教育学的实践证明：学生在获取知识时如果只依靠听觉，那么三小时后能保持 7 0 ，三天后仅能保持1 0 9 6 ；如果仅靠视觉，则三小时后能保持7 2 ，三天后可保 持2 0 ；若综合依靠视觉和听觉，则三小时后可保持8 5 ，三天后仍可保持信息量 的6 5 。【2 6 】从中我们可以看出，如果运用计算机辅助教学系统可以使学习者采用交 互方式进行学习，更有利于学生参与学习，激发学生的学习兴趣，帮助学生建立 新旧知识之间的联系，极大的调动学生的学习主动性和积极性。 2 增大课堂的容量 传统的课堂教学中，节奏慢，课堂容量小，教学方式比较单调呆板。利用多 媒体计算机技术呈现信息量大，速度快，图文并茂的优势，进行所学知识的巩固 和复习，会使学生更好更快更多地接受知识。利用多媒体课件，可以节约教师写 板书的时间，增大课堂容量。对于一节新授课，我们通常是要先复习与新课有关 的旧知识，接着引入新课，进行分析、论证、推理，通常我们都是以讲述和板书 的形式完成。但如果我们课前就把这些要复习的、新授课的内容都做到一个多媒 体课件上去，在新课时直接投影到大屏幕上去，这样不仅可以节省写板书的时间， 还可以吸引学生，加深学生的印象，增大课堂的容量。【2 刀而且做成的课件还可以 长期保存，易于修改，并可反复使用。 尤其对于高三数学的复习课，多媒体教学的优势更为明显。课前可先把复习 内容制成c a i 课件，对本单元或本章的主要内容进行概括，理出线索，强调重点、 难点，然后运用计算机将课堂教学中的板书、例题、练习制成一个多媒体课件， 在总复习时，既可增大课堂信息量、减少板书时间，又能达到较好的教学效果。 这样教师就可以在课堂上充分以导为主，启发学生思维，增加课堂练习容量，提 高教学效果。【2 8 】 3 优化教学结构，突出重点难点 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 在传统的教学过程中，对教学内容的重点和难点，教师都要在课堂上反复强 调才能引起学生注意。 2 9 】而现在通过计算机辅助教学软件，教师可以将教学内容 中的重点与难点以突出的方式展现在课堂教学中，如将重点的概念、定理或关键 词单独展现在屏幕上或以醒目的颜色标注出来，以引起学生注意，便于理解和掌 握j 【2 2 】特别是一些难以理解的概念，如极限、分割后的微积分等，则可以使用“几 何画板”软件中的动画效果。p o 】 数学的教学内容与其它科目相比较抽象，尤其是立体几何中的一些内容，对 于学生而言比较难以掌握。而教学重点是教师在教学过程中要求学生必须掌握的 内容，这就使传统的教学方法在某些教学重点、难点的教学上有了一定的局限性。 而借助计算机辅助数学教学，可使抽象的立体图、概念变得具体化、形象化，尤 其是借助计算机的动态演示，弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等 方面的不足，利用这个特点可处理其他教学方法难以处理的问题，从而增强学生 的直观印象，这就为教师解决教学难点，突破教学重点，提高课堂效率和教学效 果提供了一种现代化的教学手段。【3 l 】 比如在讲三角函数图象的平移时，如果用传统的教学方法，就用教具进行比 划，或在教师在黑板上画图演示，且不说整个教学进度慢，而且很难把平移后的 图象与原来的图象的关系说清楚，学生很难掌握。而利用计算机多媒体技术，可 以做到高密度地传授知识，优化处理大量信息，利用文字闪动、图像放缩与移动， 颜色变换，不仅容量大、速度快，效果也更佳，使学生清楚的观察图形的形成过 程，同时也使学生的想象力、思维能力得以丰富和加强。【3 2 】 4 启动学生思维，培养创造性能力 美国家庭把子女培养成“精英 的三大关键词是国际化、能力、创造性，这 足见创造性的地位。当然创造性需要我们在平时教学过程中一点点培养和引导。 美国教师注重引导学生主动探索创造。比如在美国瑞思小学的数学课程中，不会 让孩子直接背公式，而是通过一些生动形象的例子，如引导学生自己去想4 x 6 是 如何得来的过程等。这样在考试时，孩子们不会因为没有背不来公式而犯愁，因 为他们己经明白了算术后面的思考过程。【3 3 】 而我们中国的传统教育则是习惯于给孩子一个“标准答案 ，而忽略了让学 生自己探索的过程，极大地局限了学生想象力的保留和创造力的拓展。在传统教 学思想的影响下，课堂的教学多以教师为中心，教师是课堂教学互动的主宰者和 1 2 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区第2 章文献探讨 启动者，学生则相对处于一种消极被动的地位，这样就很容易导致课堂气氛不活 跃，学生的创造性思维也受到了束缚。 在数学教学过程中，使用计算机辅助教学，可以突破传统教学的限制，进行 一系列有关图形、计算等演示，能有效突破难点，突破重点。计算机辅助教学完 美地将声音、图像、视频、动画，静态与动态结合起来，使课堂充满了活力。在 这种宽松的心理环境中有利于培养学生的发现问题的能力、空间想象力，在推理 演算中培养学生的逻辑思维能力。例如：在学习正弦型曲线时，教师在黑板上或 学生在练习本上都只能通过优先的几个函数去描点绘图，绘出的图也不太准确， 不利于学生研究问题的本质。如果能够让学生亲自在计算机上输入数据，通过图 像的不断变化，能在短时间内让学生发现图像特点，有利于加深对正弦型曲线的 理解和掌握。当然，在教学中要正确处理计算机辅助教学与传统教学手段之间的 关系，要根据教学实际，编制并采用适合课堂教学的计算机课件，才有利于培养 学生的探索精神，锻炼学生创新思维，从而达到创新教育的目的。 2 3 计算机辅助中学数学教学误区的研究现状 计算机辅助教学的最初表现形式是将计算机作为演示工具，教师可以使用演 示文稿或多媒体课件，清楚地说明、讲解，形象地演示其中某些难以理解的内容， 或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。尽管计算机辅助数学教学 在我国取得了较快的发展，但是利用许多教师在利用计算机辅助数学教学时，还 是存在许多问题和缺陷的。在国内的中学数学教学领域中，对多媒体辅助中学数 学教学的误区研究中，主要有以下几种观点： 苏世建在对计算机辅助教学( c a i ) 的几点思考一文中提出：在目前的一些 数学c a i 公开课中，教师的工作只是在电脑前敲敲键盘，点点鼠标，甚至连例题也由 电脑完全代替，教师成了放映员，教学活动也由原来的“人灌”变成了“机灌，计 算机辅助教学成了代替教学。【3 4 】 潘小明、吴风在多媒体计算机辅助数学课堂教学误区透析一文中的观点 是：在计算机辅助教学中忽视教学思想更新，主要表现在数学课件的设计者和使 用者观念陈旧或者不和谐，致使多媒体计算机辅助课堂教学的层次偏低，只重视 数学知识的传授，不重视数学学习能力和全面素质培养的现象仍然存在，传统的 教师中心论及行为主义的影响并未因多媒体计算机走进课堂得到彻底的改变。【3 5 】 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 刘君敬的计算机辅助数学教学存在的问题及应遵循的原则提出：过多追 求数学课件的趣味性、新颖性，忽视了教学功能。计算机同时呈现信息过多，包装 华丽，时而插入一段音乐，时而演示卡通动画，令人眼花缭乱，使数学课成了多媒 体功能展览，会分散学生的注意力。【3 6 】 罗新兵在数学多媒体辅助教学问题与对策一文中提出：许多数学教 师运用多媒体的目的并不明确，原因主要是：为运用多媒体而运用多媒体，而不 是致力于改变学生的数学学习方式；二是平时教学不运用多媒体，观摩评优教学 时才用。这种现象非常普遍，可见多媒体辅助教学已被误用。【3 7 】 杨世新、黄惠烽的计算机多媒体技术在数学教学中的利弊分析观点是： 使用计算机辅助教学的数学教师容易受束缚，教师往往被固定在某一位置对着电 脑讲课，使得教师的肢体语言得不到很好的体现，这是多媒体教学中很常见的一 个问题。【3 8 】 胡立鸣在计算机辅助数学教学中存在的问题中的观点是：计算机辅助教 学存在着投入不足，资源不足，教师操作水平低的情况。受经济条件制约，多数 地区、多数学校很难一步将所有教室都建成多媒体教室，一般都集中力量建成一 个。由于设备比较昂贵，对它难免珍爱有加，一般不舍得用，往往作为参观或观 摩的样品，作为摆设，辅助教学没有开展起来。【3 9 】 李继超的浅谈计算机辅助数学教学中值得注意的几个问题观点为：如果 过分地依赖计算机的模拟演示功能，甚至完全取代实际操作，对于本可以由学生 自己操作完成的实验也由计算机来模拟数学实验，那么对学生动手能力、操作能 力和实践能力的培养是极为不利的。m 潘富强在新课标下计算机辅助数学教学存在的问题及对策中提出：部分 教师过高估计了c a i 的作用，急于求成。一堂成功的公开课，对执教者来说会从 教学的设计，教学手段的应用等方面力求用精品，在挑选教学内容时就已在绞尽 脑汁地酝酿能否用多媒体，能上即上，不能上则更换内容也要上。这一点这完全违 背了c m 的初衷，对提高学生的数学思维能力和自主探究能力无益。【4 l 】 赵燕在她的浅谈计算机辅助数学教学提出：有的教师在利用计算机上课 时，节奏过快，主次不分，计算机辅助数学教学固然可以节省教师作图、板书时 间，加快课堂节奏，但利用不当有时会欲速则不达。【4 2 】 当然，对于多媒体辅助教学，还有很多很多的观点，尽管上述的意见并不完 1 4 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 第2 章文献探讨 全相同，但是这些理论也都存在着一定的相似性，虽然计算机辅助中学数学教学 有很多的优点，但如果利用不当，也存在在着很多的误区，这些误区主要集中体 现在以下几个方面： 其一：不恰当地使用多媒体，分散了学生的注意力 多媒体计算机确实能够把声音、图象、文字有机地组合在一起，形成一体化 的教材，但是作为辅助教学这一特定学科教学的计算机软件，如果过多地追求多 媒体课件的外表( 外表花俏) ，如使用的文字色彩过于鲜艳，使用一些搞笑的小图 片，特别是莫名其妙地来一段音乐，一会鼓掌、一会尖叫的，还有文字的显示方 式飞出飞进的，就会适得其反，这不仅不能增强教学效果，反而干扰学生的思考， 影响学生的注意力，干扰了课堂教学，削弱了课堂教学效果。【4 3 】 其二：片面夸大计算机辅助教学的作用和功能 这是一种普遍存在的现象，计算机辅助教学作为一种新的教学手段，它有不 可替代的一面，但它不能代替传统教学手段所起的作用。由于受当前计算机技术 自身的限制，设计出来的教学软件，在教学策略的灵活性和知识结构的完备性等 方面还是不够的，计算机的优势主要体现为一种群体优势，一个学校不可能有上 百名数学教师，但可以购置上百台计算机，如果配上好的数学教学软件就可以发 挥几名或几十名数学教师所无法起到的作用。布鲁纳在教育名著教育过程中 指出：“教学的主导者是教师，而不是教学装置。 因此，不管计算机辅助教学 的优点有多么的突出，最关键的还是教师。比如在讲到椭圆的画法及定义时，可 以采用计算机辅助教学的方法，利用计算机软件绘图的特性动态地把椭圆画出来， 让学生通过观察，并给出椭圆的定义。也可以采用传统的教学方法，实际上老师 在数学课上用一根绳、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。从中可以看出，传统方法倒是显得简单、有效。 教师所选取的教学方法，先进的教学手段都是为教学服务的，都是以达到教 学目的为最终目标的。当然我们也都知道，并不是所有的数学教材内容都适合使 用多媒体，有的课使用多媒体反而显得麻烦。另外还由于客观条件的限制，也不 可能每节课都使用计算机。 其三：多媒体课件的画面停留时间过短 多媒体课件的使用，大大节省了教师写板书、板图的时间，这是大家公认的。 但如果教师的经验不足，一节课就成了“流水型 放映模式，教师只要简单的操 第2 章文献探讨计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 作，上课的内容一张接着一张往下放。而对于学生来说，接受信息需要一定的时 间，如果呈现的信息停留时间过短，学生来不及理解和记忆，更谈不上记笔记了。 这种课件有一定的局限性，它很难根据学生的反馈信息进行灵活调度，导致教学 信息一晃而过，不但没有起到应该有的辅助作用，反而影响了学生的学习。 这种情况出现的最多的是在一些年轻老师的身上，我们经常发现，一些教师 控制教学进程的时候，不是教学的实际情况，而是根据课件的流程。教师按课件 中预设的程序按部就班地教学，从开始的“课题 到结束的“谢谢 ，一览无余， 教师只关注课件内容，很少关注学生，课堂上学生要么不停地做笔记，要么无精 打采，学习过程沦为操作流程。显而易见，教学信息的传输量虽然大了，但教学 效果其实更差了。 其四：忽视了师生情感的交流 在数学的教学过程中，教师与学生之间的交流是双向互动的，既有知识的传 授、反馈，又有感情的交流。而多媒体课件都是预先制作好的，很难临时变更， 师生的双边活动就成了教师指挥课件的运作，很大程度上影响了师生真是的情感 交流。苏霍姆林斯基曾说过：“学校里的学习不是毫无热情地把知识从一个头脑 里装进另一个头脑里，而是师生间进行的心灵接触。”一节成功的数学课，不仅 仅是通过“科学的方法”让学生接受知识，而且还要引导学生积极、主动的思考 问题，调节课堂情绪和气氛，激活思辩的火花，形成师生之间、学生之间的情感 交流、思想碰撞。 课堂教学的本质是通过课堂的教学实现教与学的统一，从而达到传授知识和 教学相长的目的，根本体现为老师的教与学生的学。教学过程不仅是传授知识、 发展能力的过程，也是情感交流和学生人格形成的过程。多媒体教学手段的过分 运用，极容易忽视人与人之间的情感交流，削弱课堂的气氛，从而影响了学生的 学习情绪，不利于学生非智力因素的培养。 其五：不能以人为本，放弃了教师的主导地位 多媒体课件实际上是集文字、声音、图象、动画、影象于一体的辅助教学软 件。它突破了传统的教学模式的限制，把知识形象生动的传授给学生。有的老师 在整个一节课的教学中都在点击鼠标，从组织教学到基本训练，从新授课到巩固 复习课都制作成课件，把所有的教学环节都交付于多媒体课件去执行，结果把自 己变成了计算机的操作员。【4 5 】 1 6 计算机辅助中学数学教学的潜力与误区 第2 章文献探讨 计算机辅助教学的核心特征应该是“辅助”，即辅助教师教学，辅助学生学习。 在教学过程中，