數(shù)學(xué)ＣＡＩ應(yīng)用現(xiàn)狀分析及思考

一、問題的提出

計算機輔助教學(xué)(CAI)是教育改革的重要途徑，它的應(yīng)用使教學(xué)效果得到優(yōu)化，教學(xué)效率得到提高，但在現(xiàn)實的數(shù)學(xué)教學(xué)中，很大一部分教師尚未利用計算機進行教學(xué)或不知怎樣輔助教學(xué)，片面追求大而全的課件，數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科的教學(xué)思想不盡相同，抽象的概念，復(fù)雜的圖像，繁雜的數(shù)學(xué)符號等，這些決定了它的教學(xué)方法具有特殊性。本文根據(jù)多媒體計算機輔助中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的特點和教學(xué)功能，在實證調(diào)查的基礎(chǔ)上分析了中學(xué)數(shù)學(xué)CAI的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對其在應(yīng)用中值得注意的幾個問題進行了研究。

二、中學(xué)數(shù)學(xué)CAI應(yīng)用的基本情況

根據(jù)對本地區(qū)擁有多媒體教室的學(xué)校隨機選擇了25所，并在這些學(xué)校中隨機抽出566名學(xué)生和120名數(shù)學(xué)教師進行調(diào)查，基本情況如下：

1 數(shù)學(xué)教學(xué)對多媒體教學(xué)設(shè)備的利用率不高

在調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)中學(xué)擁有多媒體平臺教室。但在被調(diào)查的25所學(xué)校的75個班級中。有41.3％的班級的數(shù)學(xué)課沒有進行過多媒體輔助教學(xué)，而那些使用過的班級也只是偶爾使用而已：有51.5％的教師認為只有在公開課或研究課時才使用多媒體輔助教學(xué)；有66.4％的教師認為學(xué)校把多媒體教室當(dāng)作公開課或研究課的教室。另外學(xué)生對學(xué)校多媒體教學(xué)效果的滿意程度見表1。

目前。我國中學(xué)的教學(xué)改革方興未艾，花費大量人力物力建設(shè)多媒體教室，如果僅僅用于開會或上公開課上。是極大的教育資源浪費。不利于實現(xiàn)教育事業(yè)的現(xiàn)代化。

2 多媒體教學(xué)只作為一種輔助手段

根據(jù)調(diào)查，學(xué)生認為傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體輔助教學(xué)在效果上的區(qū)別見表2。

有82.61％的教師認為多媒體將輔助教師的教學(xué)。只有2.17％的教師認為多媒體將取代教師的地位：有70.79％的學(xué)生認為不能用多媒體教學(xué)完全代替教師的教學(xué)。只有8.25％的學(xué)生認為能用它代替教師教學(xué)?？梢?。在豐富多彩的課堂教學(xué)中，CM處于輔助地位已被廣大師生認同。

3 數(shù)學(xué)教師的綜合素質(zhì)還不夠完善

對于數(shù)學(xué)教師應(yīng)具備的能力的統(tǒng)計結(jié)果，44.13％的學(xué)生認為數(shù)學(xué)教師最欠缺的是計算機操作能力；有56.83％的學(xué)生認為數(shù)學(xué)教師應(yīng)能自制課件。而有73.81％的教師認為自己對多媒體計算機的掌握程度只是能簡單操作。這說明數(shù)學(xué)教師的計算機操作水平普遍較低。

4 網(wǎng)上資源利用不夠

多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以幫助教師提高教學(xué)效率，擴大教學(xué)范圍，延伸教師的教育功能。它還可以幫助教師了解數(shù)學(xué)教學(xué)的新動向和新成果，以及數(shù)學(xué)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。教師也可以通過上網(wǎng)，查閱有關(guān)資料，查看其他教師的教學(xué)和輔導(dǎo)材料，幫助教師提高業(yè)務(wù)水平。網(wǎng)絡(luò)化的構(gòu)建也將最大限度地實現(xiàn)CAI的資源共享。同時，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)還可節(jié)約教學(xué)時間。

三、CAI在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

數(shù)學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入多媒體技術(shù)。可以大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、積極性、主動性和創(chuàng)造性，容易達到教學(xué)法目的，使學(xué)生在愉快、輕松的環(huán)境下獲得知識。多媒體輔助教學(xué)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用主要可以概括為以下三點：

1 創(chuàng)造動態(tài)情境。激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

興趣是一種非智力因素。是創(chuàng)造性活動中不可或缺的心理驅(qū)動力。抽象的理論和概念，講不清、道不明。運用多媒體計算機形象的動態(tài)表現(xiàn)功能，把知識的學(xué)習(xí)融入娛樂形式中，使枯燥的學(xué)習(xí)變得輕松愉快，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)必趣，

例如：關(guān)于多媒體輔助教學(xué)能否提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣的調(diào)查結(jié)果如下。

從表中也可以看出，絕大多數(shù)學(xué)生認為多媒體輔助教學(xué)能提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。 在教學(xué)《拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)》這一部分內(nèi)容時，我先用CAI課件向?qū)W生展示了炮彈運動的軌跡過程，學(xué)生一下子給吸引住了，然后我用了一個學(xué)習(xí)型的課件一一圖形計算器讓學(xué)生分組探索拋物線的性質(zhì)。這樣既激活了課堂的氣氛，又激發(fā)了學(xué)生的求知欲，學(xué)生在輕松的環(huán)境下。順利地完成這節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)。課后學(xué)生還利用圖形計算器分別探討了橢圓、雙曲線，拓寬了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，加強了對知識間聯(lián)系的認識。學(xué)生都認為這樣的學(xué)習(xí)非常有意思和有效率。

2 直觀、形象。便于理解和掌握

在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)73.65％的學(xué)生認為多媒體教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)更直觀、形象。與傳統(tǒng)教學(xué)的靜態(tài)圖示相比，計算機的模擬動態(tài)畫面，把微觀問題宏觀化，把抽象問題形象化，枯燥問題趣味化，深奧問題淺顯化，增強學(xué)生對知識的理性理解，使“教”與“學(xué)”找到較好的切入點。

比如在教學(xué)《三角形三條中線交于一點》這一內(nèi)容時，我通過《幾何畫板》讓學(xué)生真實她感受到三角形的三條中線，學(xué)生發(fā)現(xiàn)不管三角形的三個頂點怎樣移動，三條中線始終交于一點，這在學(xué)生的腦海里留下了非常深刻的印象。這節(jié)課的重點、難點就這樣被學(xué)生輕松地理解和掌握了。

3 豐富了數(shù)學(xué)探索

在調(diào)查中有62.54％均學(xué)生認為課堂上的模擬數(shù)學(xué)模型的探索能提高對數(shù)學(xué)進一步研究的興趣。數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中占有舉足輕重的作用，在計算機相關(guān)軟件的幫助下(如Excel表格、SPSS等)，學(xué)生可以利用數(shù)據(jù)擬合的方法進行建模，如學(xué)生作的關(guān)于商品零售價指數(shù)、人口預(yù)測、水庫容量和水位高度的數(shù)學(xué)模型，都讓學(xué)生對數(shù)學(xué)知識有了深刻的理解，并在用數(shù)學(xué)知識解決生活問題的探索的過程中，又有了新的發(fā)現(xiàn)，從而有了新的探索，為數(shù)學(xué)探索開辟了一片新的天地。

四、多媒體計算機輔助中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的注意點

1 不宜用多媒體代替一切數(shù)學(xué)探索

數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中重要的內(nèi)容之一?，F(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和潛力，因此課堂上我們可以用計算機的模擬性做一些數(shù)學(xué)探索，在實際解決問題的時候，還要受到許多不可預(yù)知的因素影響。而計算機不能及時反映這些因素，容易造成學(xué)生思維的定式，不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。所以，在條件允許的情況下，我們還是讓學(xué)生多親身體驗生活中的問題，親手解決問題，計算機可以作為一種輔助的工具。而不是完全依賴計算機。

2 不宜用多媒體教學(xué)全部代替教師教學(xué)

多媒體教學(xué)形式以其良好的直觀性、形象性、趣味性和交互性為越來越多的人所接受。但教師是充滿智慧的。能根據(jù)學(xué)生所反映出的實際問題及時調(diào)整教學(xué)進度。而且能根據(jù)反映出的問題推斷出問題的原因，并及時地進行輔導(dǎo)，提商課堂的教學(xué)效率，這些都是多媒體教學(xué)課件所無法達到的。教師應(yīng)用多媒體技術(shù)來優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)。創(chuàng)設(shè)問題情景，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析，尋求解決問題的最佳途徑。適時地和學(xué)生交流溝通，活躍學(xué)生思維，才能收到良好的教學(xué)效果。否則，對學(xué)生來說，它只是一種簡單的感官刺激。因此，教學(xué)活動仍應(yīng)體觀教師的主導(dǎo)作用。

3 使用多媒體要有選擇性

應(yīng)用多媒體教學(xué)法的重要意義在于合理而恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用它增強教學(xué)的有效性，提高教學(xué)質(zhì)量和效益，全面提高學(xué)生的素質(zhì)。最忌該用而不用，不該用而無目的、無計劃地濫用。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，必須深入研究和實踐如何充分而恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計、開發(fā)、運用多媒體計算機。使之與其他手段有機結(jié)合，優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂教學(xué)，最大限度地提高效率。

如今的各種網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生和教師提供了大量的、多姿多彩的教學(xué)資源，提供了廣闊的學(xué)習(xí)空間，在新課程改革的背景下，充分利用多媒體激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。才能真正培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的能力和創(chuàng)新精神，使數(shù)學(xué)課堂煥發(fā)出更大的活力。