CAI在中学数学教学中的应用

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  新课标十分强调“数学课程与现代信息技术融合”的观念,明确提出要提高现代信息技术应用于数学教学的水平,向学生提供更为丰富的课件资源,把现代信息技术作为学生学习数学知识、提高解决问题能力的强有力工具。这就为利用计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,简称CAI)课件,开展中学数学教学提供了一个广阔的舞台。
  计算机辅助教学,是将CAI课件作为教学媒体,使学生通过与课件的互动来进行学习的一种新型教学形式。作为现代化的教学工具,CAI课件不仅可以作为演示工具,为学生呈现知识,还可以作为一种个别辅导工具,让学生在练习和测验中巩固、熟练所学的知识。CAI课件具有交互性,它能接收学生回答问题并进行判断,对学生进行学习指导。这能够极大地帮助教师改善教学效果。CAI课件具有许多传统教学媒体所不具备的功能。
  1.可在有限的时间内增大课堂容量,提高课堂教学效率和效益。利用计算机的大容量存储和快速显示功能,对大量教学信息进行优化处理。通过图文并茂、生动有趣的多媒体界面展示学习内容,提高了学生的学习兴趣,突出了学习中的重点、难点,极大地增加了课堂知识点的密度,提高了教学效果。
  2.可以使抽象的知识具体化。在数学教学中,经常需要画一些立体图形,这在平面空间里不具有直观性。图形之间的数量、位置关系的变化和运算显得很抽象,学生学习起来有一定难度。使用CAI课件可以轻而易举地解决这一问题。CAI课件能以多种方式向学生提供学习材料,屏幕显示的内容可以随意重复和迅速更换,可以表现事物的动态变化,还可以随画面变化产生相应的声音,利用多媒体技术使某些抽象的、难以表现的教学过程得以实现。
  3.便于学生自学和个别训练,可以很好地体现差异性教学。在一个班中,每个学生的能力和水平都是不尽相同的,如何才能因人而异、满足每个学生的学习需求呢?这是传统教学环境难以做到的,但使用了CAI课件,这个问题便迎刃而解。学生可以按照自己的实际水平,选择适合自己的练习和学习内容,学生的学习速度(如阅读、讨论、答题时间)可由自身掌握,也可由电脑控制,因而可提高学生的学习效率,有效地实现差异性教学。
  CAI课件要很好地发挥作用,必须符合教学的实际需要。怎样才能设计出符合需要的课件来呢?编写好的课件脚本是关键的一个环节。脚本是CAI课件设计的重要环节,它是CAI课件制作的依据。脚本的编写质量,直接影响课件的制作和使用效果。在贯彻新的数学教学理念于课件的制作过程中,脚本的设计需重视以下几个方面的问题:
  1.动态性。用计算机制作动画,表现事物的动态变化过程,是辅助教学最重要的优势之一。数学学科的动态性,主要是指数量变化或位置变化的动画效果。如在制作《用火柴棒搭小鱼》的课件时,先出现一条小鱼问需几根火柴棒,再出现第二条小鱼与第一条小鱼的头部重合,通过闪烁显示其重合部分,问此时需要几根火柴棒,直到出现第N条小鱼,学生很快就能得到答案。很好地解决了教师画图与学生用火柴棒摆小鱼出现的不连贯感,使学生有了一个整体的感知。
  2.实用性。数学CAI课件的设计,应以突出重点、难点为中心,以实现教学目的为宗旨。如在制作《三角形的中位线》的课件时,用几何画板画出△ABC的中位线DE,显示DE与BC的长度,拖动A点、B点、C点,学生观察DE与BC的数量关系与位置关系,使得静态图形变成动态图形,很好地体现了知识之间的内在联系。做到了教有所用,学有所用,真正实现了CAI的价值。 3.直观性。直观性既是教学原则,也是CAI课件设计中不可缺少的要素。在CAI课件中,可以用视频录像再现教学情境,也可以通过模型的图片达到直观教学的目的从而揭示数学规律或本质。如在制作《从三个方向看》的课件时,反复播放郭晶晶跳水的视频录像,接着,又出现比萨斜塔倾斜与不斜的两幅对比图片,让学生意识到生活中确实存在从不同方向看同一物体呈现不同特征的现象,接近学生的生活,更容易被学生接受。
  4.可操作性。在CAI稿本设计中,应考虑到CAI课件在制作完成之后易于操作。课件内容应突出重点、难点,以解决教学中存在的问题为中心;课件结构合理,方便教师在教学过程中合理运行课件辅助教学;操作简便,并配有简要操作说明,方便师生使用,避免出现教师讲课时忙于操作媒体或学生进行人机会话时无所适从的情况。如在制作《代数式的值》的课件时,用了流程图来表示当输入一个X就能相应地输出一个关于X的代数式的值。教师在讲课前先让学生随意说一个数儿,然后输入电脑,由电脑显示关于这个数的代数式的值,学生的学习兴趣马上就被激发起来了。
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