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在数学课堂教学中科学地应用数学CAI,能够优化课堂教学过程,改善数学课堂教学结构,促进学生有效学习,提高学生数学能力,从而达到全面提高教学质量的目的。CAI对教学过程的影响是全面而深刻的,概括来说有以下三个方面:
首先,CAI技术使教学内容更加丰富和生动。从外在形式上看,传统的教学内容主要是描述性的文字和补充说明性的图形、图表,而多媒体信息符号不仅有文字,还包含图形、动画、图象、声音、视频等其他媒体信息,形成一种多媒体信息形态的结合体,具有表现形式丰富、生动的特点;从内在结构上看,传统的文字教材及其辅导材料都是以线性结构来组织学科知识结构,顺序性很强,学生一般只能在教师的教授下获得知识,在学习过程中,对教师的依赖性较大。而多媒体教材是按照人脑的联想思维方式,用网状非线性结构组织管理信息的,其基本结构由节点和链组成。节点表示教学内容的知识点,节点内容可以是文本、语音、图形、动画、图像或一段活动影像,节点大小可以是一个窗口,也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链是知识点之间的层级逻辑关系,这种非线性结构有利于学生进行扩散思维,联想原有的知识,获得新知识。
其次,CAI技术使教学组织形式更加多样和灵活。CAI打破了传统的以教师为中心的班级授课的单一形式,教师可以用大屏幕或网络的广播功能完成班级集体授课,也可让学生自己动手操作电脑,每一台电脑相当于一位助教,学生可根据自己的情况控制学习进度,教师通过点对点的操作与学生交流,或通过巡回辅导可以更准确地把握每个学生的学习进程,面对面地对学生进行帮助,使得以教师为主导、学生为主体的教学模式以及个别化教学得以真正实现。
第三,CAI技术使学生的学习更加主动和积极。体现在:一是有利于发挥学生的主体作用。计算机引入数学教学,使学生的学习方式由"听讲"、"记笔记"更多地变为观察、实验和主动地思考,有利于发挥学生在学习中的主体地位;二是有利于知识的获取与保持。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听讲强得多,而且还非常有利于知识的保持;三是有利于提供高质量的及时反馈。利用CAI交互性强的特点,学生的练习和作业可直接在计算机上操作完成,并得到及时反馈,使学生正确的结果得以强化,错误之处得以及时矫正。
任何事物的优点和缺点都是同时存在的,CAI技术也是如此,所以我们在运用它时应避免以下几种误区:
首先,应用数学CAI要留足师生活动的空间。计算机高速处理信息的优点,改变了教师作图、板书费时,课堂节奏缓慢的状态,增加了教学容量,提高了教学效率。但有的老师片面追求这种快节奏、高效率,忽视了学生的参与和理解。笔者曾听过一节多媒体公开课《椭圆》,从定义的引入到标准方程的推导,整节课老师没写过一个字的板书,所有内容全部由屏幕显示,教学速度之快连听课的教师都来不及记听课笔记,很难想象学生的思路能跟得上,这样的教学效果是可想而知的。因此,数学CAI教学应注意留足師生活动的空间。
第二,应用数学CAI要注意选好切入点。CAI有许多传统教学媒体无法比拟的优势:如交互性强、图文并茂、实时计算、运算绘图迅速准确等特点和动画、图形变换等功能,这些都是传统教学手段所无法企及的。但不顾实际情况和教学效果,过多过滥地使用计算机,,也会造成一些负面影响,笔者曾见过一个辅助教学软件演示椭圆的画法及定义,软件利用计算机绘图的功能,动态地把椭圆画出来,让学生通过观察给出椭圆的定义。虽然生动有效,但实际上老师在数学课上带上一根绳两个图钉,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。因此,数学CAI要注意选好切入点,应当运用CAI的优势克服传统教学媒体的不足,突破难点,提高教学质量。
第三,应用数学CAI要注意学生抽象思维能力的培养。CAI可通过动画、过程演示等手段使抽象问题具体化,使复杂的数学思维过程被更好地展现出来,变得易于理解,从而达到化难为易的目的,但在教学过程中,若只是一味地把一切抽象问题都形象化,使学生轻易得到答案,不利于学生抽象思维能力的培养。因而教师必须在先进的教学思想指导下,用最佳的教学策略为学生创设一个更富有启发性的教学情境,发动学生积极参与,让他们去思考、发现、探索,促进学生形象思维与抽象思维能力的同步发展。
第四,数学CAI应尽量创设实验环境,促进学生有效学习。目前数学CAI中,以教为主的教学设计多,而以学为主的教学设计少,大多数课件都起着帮助教师讲解演示的作用。然而,把计算机引入教学仅仅是用大屏幕显示出来是不够的,还应尽量创设实验环境,引导学生通过计算机 "实验操作→发现规律→提出猜想→进行证明",亲历数学建构过程,逐步掌握认识事物、发现真理的方法,发展思维能力,培养创造力,提高数学素养。
首先,CAI技术使教学内容更加丰富和生动。从外在形式上看,传统的教学内容主要是描述性的文字和补充说明性的图形、图表,而多媒体信息符号不仅有文字,还包含图形、动画、图象、声音、视频等其他媒体信息,形成一种多媒体信息形态的结合体,具有表现形式丰富、生动的特点;从内在结构上看,传统的文字教材及其辅导材料都是以线性结构来组织学科知识结构,顺序性很强,学生一般只能在教师的教授下获得知识,在学习过程中,对教师的依赖性较大。而多媒体教材是按照人脑的联想思维方式,用网状非线性结构组织管理信息的,其基本结构由节点和链组成。节点表示教学内容的知识点,节点内容可以是文本、语音、图形、动画、图像或一段活动影像,节点大小可以是一个窗口,也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链是知识点之间的层级逻辑关系,这种非线性结构有利于学生进行扩散思维,联想原有的知识,获得新知识。
其次,CAI技术使教学组织形式更加多样和灵活。CAI打破了传统的以教师为中心的班级授课的单一形式,教师可以用大屏幕或网络的广播功能完成班级集体授课,也可让学生自己动手操作电脑,每一台电脑相当于一位助教,学生可根据自己的情况控制学习进度,教师通过点对点的操作与学生交流,或通过巡回辅导可以更准确地把握每个学生的学习进程,面对面地对学生进行帮助,使得以教师为主导、学生为主体的教学模式以及个别化教学得以真正实现。
第三,CAI技术使学生的学习更加主动和积极。体现在:一是有利于发挥学生的主体作用。计算机引入数学教学,使学生的学习方式由"听讲"、"记笔记"更多地变为观察、实验和主动地思考,有利于发挥学生在学习中的主体地位;二是有利于知识的获取与保持。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量,比单一地听讲强得多,而且还非常有利于知识的保持;三是有利于提供高质量的及时反馈。利用CAI交互性强的特点,学生的练习和作业可直接在计算机上操作完成,并得到及时反馈,使学生正确的结果得以强化,错误之处得以及时矫正。
任何事物的优点和缺点都是同时存在的,CAI技术也是如此,所以我们在运用它时应避免以下几种误区:
首先,应用数学CAI要留足师生活动的空间。计算机高速处理信息的优点,改变了教师作图、板书费时,课堂节奏缓慢的状态,增加了教学容量,提高了教学效率。但有的老师片面追求这种快节奏、高效率,忽视了学生的参与和理解。笔者曾听过一节多媒体公开课《椭圆》,从定义的引入到标准方程的推导,整节课老师没写过一个字的板书,所有内容全部由屏幕显示,教学速度之快连听课的教师都来不及记听课笔记,很难想象学生的思路能跟得上,这样的教学效果是可想而知的。因此,数学CAI教学应注意留足師生活动的空间。
第二,应用数学CAI要注意选好切入点。CAI有许多传统教学媒体无法比拟的优势:如交互性强、图文并茂、实时计算、运算绘图迅速准确等特点和动画、图形变换等功能,这些都是传统教学手段所无法企及的。但不顾实际情况和教学效果,过多过滥地使用计算机,,也会造成一些负面影响,笔者曾见过一个辅助教学软件演示椭圆的画法及定义,软件利用计算机绘图的功能,动态地把椭圆画出来,让学生通过观察给出椭圆的定义。虽然生动有效,但实际上老师在数学课上带上一根绳两个图钉,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。因此,数学CAI要注意选好切入点,应当运用CAI的优势克服传统教学媒体的不足,突破难点,提高教学质量。
第三,应用数学CAI要注意学生抽象思维能力的培养。CAI可通过动画、过程演示等手段使抽象问题具体化,使复杂的数学思维过程被更好地展现出来,变得易于理解,从而达到化难为易的目的,但在教学过程中,若只是一味地把一切抽象问题都形象化,使学生轻易得到答案,不利于学生抽象思维能力的培养。因而教师必须在先进的教学思想指导下,用最佳的教学策略为学生创设一个更富有启发性的教学情境,发动学生积极参与,让他们去思考、发现、探索,促进学生形象思维与抽象思维能力的同步发展。
第四,数学CAI应尽量创设实验环境,促进学生有效学习。目前数学CAI中,以教为主的教学设计多,而以学为主的教学设计少,大多数课件都起着帮助教师讲解演示的作用。然而,把计算机引入教学仅仅是用大屏幕显示出来是不够的,还应尽量创设实验环境,引导学生通过计算机 "实验操作→发现规律→提出猜想→进行证明",亲历数学建构过程,逐步掌握认识事物、发现真理的方法,发展思维能力,培养创造力,提高数学素养。