对计算机辅助数学教学的认识

1、对计算机辅助数学教学的认识韦韦安徽师范大学，数学计算机科学学院2001级，芜湖，241000摘要 计算机辅助教学（CAI）在数学教学中，有着广泛的应用，它可以解决很多教学问题，所以在教学中的优越性不可忽视。但是在实际运用中还有一些不好的现象，通过对现象的分析，提出要对计算机辅助数学教学有正确的认识，不仅要了解它的优越性，还要对它的辅助性有着全面的认识。关键词 计算机辅助数学教学；数学课件；网络技术Cognition calculator lend support to mathematics teachingxiaoqinxiaAnhui Normal University, mathemat

2、ics calculator science 2001 classes, wuhu,241000Abstract The calculator extended education( CAI) have got in the mathematics teachings the extensive application, it can resolve the problem of a lot of teachings, therefore can't neglect in the superior in the teaching.But have some in the actual

3、application not good phenomenon, pass to analysis phenomenon, bring up to cognition calculator lend support to mathematics teaching had rightly, and not only understand its superior, and still cognition its lend support to sex have got completely.Keywords The calculator lend support toes the mathema

4、tics teaching;Mathematics lesson piece;Network technique教育是一种培养人的社会活动，学校教育是教育者根据一定的社会要求，有目的，有计划，有组织地对受教育者身心施加影响，把他们培养成为社会所需要得的人。学校教育不仅要教授科学文化知识，还要传授人类社会的伦理道德，更要培养学生的意志品质，和思维能力，这就是当今社会追求的素质教育。当前在大力提倡素质教育的前提下，传统的教学已不再适应现代社会对人才的需要，而以真实的，具有挑战性的任务为中心可强烈的刺激学生的学习动机，使他们对学习产生浓厚的兴趣，对知识主动探索，而传统的教学方法却难以做到。新的教学方

5、法由以教师为中心，说教为主变为以学生为中心，师生的交流为主。教师的角色从以前的知识的传播者、专家变成学习者、协作者、帮助者。学生的角色由原来的听从者、学习者变成协作者，有时是专家。学生的行为由个人行为变成集体行为。教学内容由单学科短期教学变为真实的，多学科长期教学。计算机技术开始应用于教学中，其中最常听到的是CAI，是英文“Computer Aided Instructing”的缩写，它是作为教学工具而编制的教学程序。现在最常使用的辅助教学软件是Powerpoint，Authorware，Director，Premiere，Flash等Powerpoint 适合于开发演示型的多媒体课件，Aut

6、horware则用来开发交互性强的多媒体课件，Flash主要用来制作网页形式的课件，更多的优点是占据磁盘空间少、动画效果好、交互性很强。这些软件在使用上各有所长，在教学的过程中可以根据教学要求，有目的的选择相应的软件来完成。一、 计算机在数学教学中的应用1、教育建模语言技术教育建模语言（Educational Modeling Language，EML）是20世纪90年代末出现的一种用于开发高质量的E-learning应用产品的新技术，比如用于开发E-learning的课程和教学创作工具（Authoring Tools）。在短短的几年时间里，EML大量的、有效的实践使之脱颖而出。根据CEN/I

7、SSS WS/IT（2002）对EMLS的初步统计，目前已有30几种EMLs，被广泛使用的有Netquest等。自1997年，由荷兰开放大学(Open University Of the Netherlands)研发的OUNL-EML最具代表性和推广性。2002年9月，国际网络标准制定组织（CEN/ISSS WS/IT）在对EMLs的调查报告中，参照其研究内容给出了EML的工作定义。EML是一种语义信息模型，用来绑定和描述学习单元（Unit of learning）内部的学习内容和学习过程（2002）。2003年1月，它被国际网络教育信息标准制定组织IMS作为学习设计（Learning Des

8、ign）规格的基础，正式成为了一种数学教育资源的学习技术规范。OUNL-EML从此更名EML-IMSCD。2、数学软件的使用数学软件具有非凡的精确计算和图形功能，不仅可使图形动起来，而且还可使图形的运动按照人们的意愿实现准确的适时控制，以更加具体、形象、生动的方式展示数学学习材料，有助于教师创设教学环境，激发学生的求知欲。需要指出的是这里所说的“软件”并不是指一个具体的课件，而应是面向学科的工具型软件，包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。实际上，近几年来国内出现了一批有教学应用价值的软件。只要教师能基本掌握使用计算机的能力，稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作小软件，紧密配合自己的

9、教学过程，实现计算机辅助教学，现在有一个用于几何教学的平台叫作“几何画板”它适合用于平面几何、解析几何、射影几何等教学中使用。还有一个软件叫“数学实验室”也有较为广泛的使用。这些软件界面简单、容易学习、直观好用，因此这样的软件很受老师的欢迎。3、课件、积件、学件开发计算机辅助教学是以教学软件的运行来展开相应教学过程的，而课件，积件，学件是针对不同对象，不同场合而设计的教学软件。课件是以教师为主要用户，以课堂为使用对象，它具有完整的一堂课的特点。它包括教学中的各种信息及其处理。广义的讲，它具备完整教学功能。比如示范、讲解、习题以及反馈等功能。教师既是课件的操作者又是使用者，同时又是课堂教学的组织

10、者。完整性是课件的一大特点。但是由于课件的上述特性，教师、学生的作用受到一定的限制。积件则是把课件的部分内容做成“积木”式的软件。它可以是一个问题的讲解、一实验的演示，一个过程的模拟，一段历史的回顾、一个场面的展示，一个物体的内部结构剖析等等。而教师的作用丝毫不受到影响，教师可以自由地选择上课所需的“积件”配合教学，积件犹如一种动态的教具。弥补了传统教学方式在直观、空间、动态等方面的不足，又克服了教师上课受软件走向支配的缺点。有利于调动教育、教学者的积极性。学件则是以学生为对象，它模拟教师的教学过程，以某种教学过程将教学信息传递给学生。教师在教学过程中不起直接作用。它除了可以具备课件、积件的上

11、述特点外，学生可以自主学习，自己支配学习的节奏、内容。给学生思维留下一定的时间、空间。学生可以对某事件重复学习，强化学习效果。但学生，特别是中小学生，自主学习能力差，单凭好奇与冲动来求知的情况，效果可能不能持久，所以学件也有很大的局限性。4、网络技术有了计算机，教育不再单调枯燥，那么有了网络，教育不再受地域时间的限制，教育由封闭式转变为开放式。网络对教育的推进作用将是巨大的。网络优势整合了优质的教育资源，实现资源共享。减轻了教师的负担，减少了反复的劳动。降低了教育成本，这对解决教育发展极不平衡的矛盾是一个经济可行的良策。网络极大的改变了教育环境，使原本相对封闭的学校变的开放了，教师原来在某种程

12、度上个体手工业劳动者的单干方式改变了，他可以方便地使用网络教育资源，可以借助于网络观摩其他地区教师的课堂教学，可以参与网络环境的集体备课。学生通过网络可以实现远程教育，自由选择所学的课程内容和授课老师，而且能及时和老师进行交流。比如，在分小组整理数据时，学生在练习纸上整理数据，教师很难了解到学生整理数据的全过程，教学的实效性很难把握等结果。而网络环境的互动性，大信息量传载功能正好可以解决这个问题，使师生及时掌握各小组整理的全过程，有利于学生在自己探索的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想与方法，同时获得广泛的数学经验。网络还可以最快地传播教育的新理念，解读新教材，交流教育改革的新

13、进展，为正在经历深刻变革的基础教育提供了最理想的技术支撑。不需要投入大量资金，却能解决现实问题。发展基于满足广大教师现实需求的网络教育，应该能有效地提高广大地区的教学质量，推进基础教育现代化的进程。二、计算机在数学教学中的优越性和辅助性数学教学中，抽象与具体、逻辑与直观是永恒的矛盾。计算机强大的计算功能和图像处理功能正好能弥补这种缺陷。下面就来谈谈计算机在数学教学中的优越性和辅助性。1、要充分发挥计算机在数学教学中的优越性和辅助性1计算机辅助教学使课堂教学生动化、直观化、提高学习兴趣、培养抽象思维能力传统教学的主要工具是一支粉笔、一块黑板、一个黑板檫，课堂教学的形式是单一的，内容是枯燥的。计算

14、机辅助教学的特点是图、文、声、像并茂，能向学生提供形式多样、功能各异的的感性材料，改变了几百年来传统教学手段，给人耳目一新的感觉，激发了学生的学习兴趣，把学生带入了宽松愉快的学习环境，让学生主动探索，积极进取，让学生会学、愿学、乐学。老师上课更为灵活，学生注意力也集中了。有效的提高教学效率。并且，形象的动态表示可以帮助学生快速准确的理解题意，对于难以理解的题目，有着直观的感受，比如一些关于行程问题的应用题。 例题：甲、乙两人沿一环形跑道同时、同地、同向跑步，当两人第一次相遇时，甲立即以原速返回，当两人第二次相遇时，乙恰好跑完4圈，求甲、乙两人的速度比。 在以往的教学模式中，教师无论怎样分析、讲

15、解都是在静态的形式下分析题意，学生难以理解，难以找出解题的突破口，教师费尽心机，讲得口干舌燥，到最后还是有部分学生根本不能正确地理解题意。利用计算机设计出模拟的环形跑道和甲、乙两人，利用动画设计让甲、乙两人“确实在跑道上跑起来”。通过演示，学生会自己发现：第一次两人相遇时，乙跑了3圈过一段路程。如果甲的速度比乙的速度快时，第一次相遇时，甲已经跑过了4圈过一段路程。通过直观的观察，在老师的分析帮助下，便很快地找出等量关系，列出方程。由上可知，计算机辅助教学不仅能替代传统教学的手段，而且能达到传统教学无法达到的教学效果。如几何画板、数学实验室等利用计算机的动态特性和图象特性来实现良好的教学效果。从

16、这一点上，它具有明显的不可替代性。2计算机辅助数学教学能增大教学容量，提高课堂时间的使用率运用计算机辅助教学后，教师要在有限的课时内做到既教知识又训练技能，培养能力，这样提高课堂效率就显得十分重要，利用CAI软件模拟和演示，可有效的利用有限的课时，大大提高课堂效率。CAI的模拟和演示，可使教师的讲解更直观、更清晰、更具吸引力。学生学的更快且印象更深。因此不论从理解的角度或记忆的角度来看，辅助教学都能达到良好的教学效果，它能使课容量、课密度达到饱和的程度，这是传统教学无法比拟的。此外，在数学教学中，需要更多的习题的演示和训练，在讲解几何那部分时，更不断的画圆，其中很多圆都是类似的，这些都需要占大

17、量的时间，在传统教学中，要么就是现场画图、板演，要么准备大量的纸条、小黑板，将内容先抄在上面，现在运用计算机多媒体可以使这些教学环节占用的时间大大缩短，解决了这一难题。由于多媒体技术“动”性强，因而传递信息量大，速度快，再加上交互性强，使高密度、大容量的训练和信息交流成为可能。这样，教师可以精心组织课堂中学生的学习活动，优化了教师的教，也优化了学生的学。3计算机辅助教学可以实现教育家梦寐以求的理想目标个别化教育由于学生在知识背景，学习方法，接受能力等多方面都存在差别，以前在课堂学习的个别化几乎无法实现，一个班30-40个学生，教师只能针对多数学生的水平讲课，所以会出现学习好的学生“吃不饱”，学

18、习差的学生跟不上，课堂上出现的问题不能及时得到反馈，影响了教学效果，多媒体课件的出现，就可以在多媒体网络教室使用CAI课件教学可以随时监督学生的学习情况，随时调整课堂进度，同时给学生必要的提示，学生在教师指导下学习，这样就实现了个别化教学。另外，如果使用了CAI教学软件，学生可以实现自主学习、协作学习；使教师有更多的时间和精力用于分析指导学生，并根据学生的解答实施辅导，扩大了教学范围，将老师从传统的说教式教学模式中解放出来，真正做到以学生为主体，教师为主导。4教学软件易传播计算机辅助教学是一种以计算机软件为载体的教学，而软件的易传播性，也是引起教学方法进行变革的巨大动力。从历史的角度讲，信息的

19、收集和传播方式的每一次变革，都有力推动了社会向前发展。而在当今的信息社会中，计算机和网络技术推动了现代社会向前发展。同样，好的教学软件，也能推动教学改革的发展。同时，一种好的教学方法也可随着软件迅速推广全国各地，这就促进了教学方法更新。我们有理由相信，计算机辅助教学，作为信息化工程的一部分，必将会体现它独特的魅力。计算机辅助教学已发挥出越来越大的作用，但就当前计算机辅助教学的实际使用和效果上，反映却不尽如人意。现象一：计算机辅助教学大多以“观摩课”的方式成为教育教学中的一个点缀，信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。这主要是因为在进行计算机辅助教学的过程中，需要老师自己开发课件，而开发课

20、件需要花费很大的时间和精力。一位计算机教育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，但也是一项需投入多（时间，人力，经费）产出少的工作，它仅适用于教学中的评比、检查、参观、学习一类装点门面的场合”。现象二：虽然市场上已经有相当数量的教学软件，但是适用于教学的软件并不多，因此大多数情况下是教师自制课件，但是在制作课件的过程中很多学校普遍存在着这样的情况，由学科老师编写稿本，由计算机技术人员编程实现，开发成小型的教学软件，很大一部分学科老师由于计算机操作技能的生疏，使得课件的最佳优势不能发挥出来，且在实际应用中常常因操作失误而失败，这就大大抑制了教师自制课件的积极性。 现象三：一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。只强调教师的“教”而忽略了学生的“学”，全部教学设计理论都是围绕如何“教”而展开，很少涉及学生如何“学”的问题，按照这样的理论设计的课堂教学软件。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?诖丛煨腿瞬诺呐嘌：苋菀谆峤胍恢帧叭斯?机灌”的新的课堂教学误区。而