计算机教学材料

在社会迅速发展的今天，计算机这一高科技产物广泛的应用于各行各业中，取得了巨大的经济效益和社会效益，作为社会重要组成部分之一的教育当然也不例外，随着计算机的日趋普及和计算机技术的飞速发展，以计算机技术和网络技术为核心的现代计算机辅助教育教学技术已在课堂教学中得以广泛的使用。

计算机辅助教学，简称CAI，是英文ComputerAssistedInstruction的缩写。从广义上讲，它指计算机在教育领域的广泛应用，包括在教学、研究、管理中以各种方式使用计算机；一般意义上的计算机辅助教学则是指教师将电脑作为教学媒体，为学生提供一个学习的环境，学生通过与计算机的交互对话进行学习的一种教学形式，即我们平时所说的多媒体辅助教学。

计算机辅助数学教学能创设情境，提高教学效率，并能弥补传统教学方式难以克服的重点、难点的教学，达到事半功倍的结果。随着我国教育改革的日趋深化，多媒体优化组合教学以及电教媒体的重点运用，已成为教育改革的组成部分，也成了教育现代化的必由之路。在教学过程中运用计算机辅助教学，从优化训练内容出发，使学生听觉、视觉、触觉，都参与感知活动，最大限度地调动了学生学习的积极性，使学生开阔了视野，丰富了知识，训练了思维，发展了智力。但目前课堂教学的单一化、程式化势必成为启发学生思维、提高学生数学素质的绊脚石。如何将传统的教学手段和计算机辅助教学有机结合、优化教学呢？我们必须了解当前数学教育教学中存在的一些问题及计算机辅助教学的优势和误区,而如何发挥计算机辅助教学的优势来推动我们的数学教学也成了摆在面前需要探讨的问题了。在此，我结合自己的教学经历谈谈个人的看法。

一、当前数学教学中存在的一些问题

1．众所周知，课堂教学要以教师为主导、学生为主体，但在实际中却有相当多的教师几乎整节课都是自己讲、学生听，把学生当成“观众”而不是“演员”，学生在课堂上动脑、动口、动手的学习活动极少。究其原因，除了少数教师以学生为主体的意识不强外，大部分教师都知道要以学生为主体，但一到了讲台上，就不自觉地口若悬河、滔滔不绝了，这是因为传统的课堂教学模式给教师有了“满堂灌”的机会。

2．在班级教学的组织体系中，群体教学与个别指导历来是一个较难处理的关系，由于课堂的进度教学与学生的学习程度存在着较大的矛盾，累积的结果是学生之间的程度差距越来越大，越来越多的学生跟不上教学进度的要求，而教师的因材施教则越来越难实施。

3．课堂教学中，学生的数学基本技能的训练长期失控，表现在：学生的课堂练习没有时间限制或时间很难控制，学生对自己练习的结果缺乏快捷而准确的反馈，教师对学生的课堂练习也只能通过巡堂等形式有个大致的了解，因而教学过程的调整也只能是粗糙的。学生对一节课的内容掌握的怎样，教师也难以很快地、准确地反馈。

4．以高度抽象性为特点之一的数学科，包含着很多抽象的、枯燥的、难于理解的内容，多年来，教师们虽然积累了不少传统教学模式下的这些内容的一些较直观、较形象的处理方法，但未能系统地从根本上解决这些抽象的内容，真正让学生易于理解和接受。

二、在计算机辅助数学教学中，充分体现计算机的优越性

计算机在教学过程中主要用于教学信息的呈现、教学效果的分析和教学过程的控制。计算机辅的教学过程能更好地建立教学环境，选择教学活动，按照现有条件以恰当的结构组织教学系统，安排教学过程。

1．在计算机屏幕上实现生动灵活、有声有色的演示。

利用计算机演示的优势，把抽象枯燥的数学内容设计成生动、灵活、形象、多变的演示过程，代替教师冗长的讲授，很多难于理解的抽象的数旋学知识变得形象、生动、易懂、易记，学生参与课堂的积极性也随之提高，一些程度较差的学生观察演示而易于接受新的教学内容。

在初中几何“正方形”一课中，我们可以利用计算机，通过平移把平行四边形较长的一组边同步缩短，使得有“一组邻边相等”，紧接着把一组对边绕着同一邻边的两个端点同步旋转，使得有“一个角是直角”，用动画演示了“平行四边形菱形正方形”的正方形概念的形成过程，再用动画演示了“矩形正方形”、“菱形正方形”的变化过程，揭示了它们之间的内在联系，引出了正方性的性质，使学生容易理解并记住正方形的定义及其性质。

在初中几何“三角形全等的判定（三）”一课中，我们在计算机中用平移、对称、旋转、翻转等动画演示了两个全等三角形的二十多种不同的位置关系，而这二十多种位置关系就是用“边边边公理”证明两个三角形全等的二十多个变式训练题中的几何图形。因为软件设计成每演示一种位置关系，都有一个暂停，当每次按动鼠标后就会出现下一种位置关系，所以，在演示过程中，教师可以通过提问启发学生观察每种位置关系中图形的特殊的隐含条件，使学生对全等三角形的各种位置关系有一个系统的了解和认识，也为这节课及以后用“边边边公理”证题打下良好的感性认识基础。

2．运用计算机技术突破数学教学难点

由于多媒体计算机的介入，一个抽象的数学概念,一个复杂的数学问题中数与形的关系，通过多媒体技术的旋转与平移，分割合并，以及慢镜头的分解动作，可以变抽象为具体，变复杂为简单，变隐形为显形，从而达到拓宽教学时空维度，降低抽象思维坡度，突破教学难点的目的。

数学定理的教学过程中，真正的难点往往是定理的发现、探索的过程。传统的教学往往只能给学生讲授定理的证明过程，却不能给学生提供发现问题的思维环境和条件。而使用多媒体则能给学生创设发现问题的良好思维环境和条件，从而能激发学生的学习兴趣，并能培养学生积极探索与发现问题的能力。在几何课中，平面图形的平移和和旋转的教学过程中，很多学生对图形的平移和旋转的过程弄不清楚。传统教学中只能凭粉笔画出的静态图来讲解比较费劲难解，而现在可以利用计算机动态显示平移和旋转的整个过程，既形象又直观，使学生在这一过程中易于观察量与量的关系。

数学的概念公式具有高度的抽象性和严密性，教学方法因之具有概括性和普遍性，决定了长期以来教学方法的单调划一。如何协调教学活动和数学抽象空间的联系呢？而计算机辅助教学这种新颖的手段，提供丰富而动感的图像、图形，展现出一个异彩纷呈的数学世界，恍如变数学为游戏天地，生动、直观、形象，改变学生心目中的对于数学的形象定位：抽象、枯燥、缺少人情味。根据中学生的认知规律的心理特点，人的大脑接触新异刺激，大脑皮层会产生优势兴奋中心，而计算机的应用恰能针对这个认知特点，协助教师创设导入情境，活泼有趣的学习形式吸引学生的注意力，激发他们的求知欲望与学习热情，发挥学习主体的能动作用，促成学生的学习动机。教师通过程序调动，借此形成演示情境，向学生展示各种现实中的数学现象与数学应用，活生生的画面展现各种概念公式的内涵，使学生产生身临其境之感，变抽象复杂为具体简单，让学生借此进入最佳思维状态，这与过去单凭教师一张嘴来调度学生的联想，引导学生思路，无疑增添了一位形象教学的得力助手。例如在讲图形的平移和旋转时，辅以屏幕上动态图形的演示，增强学生的参与意识，加深学生的理解。可以这样说，计算机的辅助，为启发式教学注入新活力。对居于学习主体的学生而言，扩展学生的思维空间，强化兴奋状态，产生了情境效应。对于发挥教学主导作用的老师来说，可充分利用计算机在搭配、布局、材料上的优势，精选范例，组织材料，使教学准备阶段日趋于和谐统一。多媒体教学，不仅降低了学生的学习难度，而且单位时间内的容量增大。学生有更多的时间思考、理解和练习。这样不但在有限的时间内取得较大的效果，而且极大地激发了学生的学习兴趣，提高了教学效率。

3．增强学习兴趣、激发学习动机

计算机将文字、图形、色彩、动画和声音有机地编排在一起，具有强大的计算功能和信息处理功能，对图形可以进行伸、缩、移、旋、切、拼、补等变换，向学生提供丰富的感性材料，使内容形象化，增强其表现力，使学生的视觉、听觉等多种感官同时得到刺激，增强学习兴趣，激发学习动机。现代教育学的实践证明：学生在获取知识时仅依靠听觉，那么三小时后能保持70％，三天后仅能保持10％；若仅依靠视觉，则三小时后能保持72％，三天后可保持20％；如果综合依靠视觉和听觉，则三小时后可保持85％，三天后可保持信息量的65％。

因此，在数学课堂教学过程中，应用多媒体组合教学方式，能将传统的教学媒体与现代教学媒体有机地联系起来，相辅相成，互为补充，充分发挥各自的教学功能，优化课堂结构，提高课堂教学质量。这样有助于培养学生独立思考的能力，有助于让学生体验到成功的喜悦和增强学生的自信心，也有助于锻炼学生克服困难，探求知识的毅力。如在“三角形内角和为180度”定理的讲解过程中，不是直接搬出定理，而是结合《几何画板》中的角的度量的功能，先让学生随意画一个三角形，度量出每一个角的大小，求出三个角的和，猜想出三角形内角和为180度这一命题，再让学生自己去尝试证明。这样，首先学生情感上容易接受这一知识点，其次体现了数学前后知识的联系，最重要的是，培养了学生创新能力和实践能力。

4．重组教材结构提高学习效率

在中学数学教学中，应用计算机辅助教学，能增加教学容量，设计实际问题情景，重新组织教材结构网络，提高学生的数学素养和应用能力。运用计算机辅助教学，可以为学生创设丰富多彩的教学情境，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，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，从而提高学习效率。如在“多边形的内角和”教学中，先从三角形的内角和为180度入手，在求四边形的内角和时转化为两个三角形的内角和的和（计算机图形演示：从四边形的一个顶点引出的对角线把四边形分成两个三角形），然后提问五边形内角和的求法。在这儿提出问题，可以激发学生对四边形内角和的求法的回顾与进一步的思考，可知用同样的方法把五边形分成三个三角形，那么，六边形，七边形呢？适当的提问，促使学生积极思考，引起学生探求新知识的欲望，这就为n边形的内角和公式的证明打下了坚实的基础。

5．有利于培养学生的创造性思维

在数学课堂上，计算机辅助教学可以引导学生观察、思考、猜测和尝试，对数学对象进行多重表征，使学生深入理解数学知讽。通过数学实验激发学生创新的灵感，有利于培养学生的创新精神和实践能力。

6．可以节省教学时间，增加课堂信息密度

在传统的“黑板＋粉笔”的教学模式中，教师有时需要用较长时间写出一串长式子，画出图形或图像。有了计算机辅助教学，教师可以节省画图、擦墨板的时间，用更多的时间和精力讲授更多的内容，充实课堂，从而增加课堂信息密度。

三、计算机辅助数学教学的误区

误区之一：不恰当地追求“多媒体”，忽视对教学的干扰。我见过一些课件，一开始就是一段噪人的音乐，在教学过程中，学生答对了，出现鼓掌声或者“你真棒”的赞扬声；答错了，来个“再想想”或者一个怪声音，这就把电脑的多媒体功能在辅助教学中用偏了。多媒体电脑确实能够把声音、图象、文字有机地组合在一起，形成一体化的教材，使内容单调、枯燥，以教科书、录音带、录像带各自独立形式存在的传统教材所无法比拟，但是作为辅助数学这一特定学科教学的电脑软件，尤其作为辅助课堂教学的软件，如果过多地追求“多媒体”，特别是莫名其妙地来一段音乐，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，干扰了课堂教学，削弱了课堂教学效果。

误区之二：追求软件的“外在美”，忽视软件的“内在美”。我见过一些课件制作者在展示他的课件时大谈他的课件多么漂亮、华丽，一味地追求最新的“高科技”，把教学课件搞成电脑多媒体功能的成果展览，却不谈用他的课件解决了数学教学中什么不用电脑不能解决的问题，不谈用他的课件辅助教学“辅”在何处，甚至有人还说：“《几何画板》（辅助数学教学）固然好，但是用《几何画板》制作的课件不易得奖，还是《AUTHORWARE》好，做出的软件漂亮。”在这种思想指导下，课件所用色彩当然就比较亮丽、鲜艳，这往往会分散学生的注意力，干扰学生的观察，不利于看清问题的本质。“计算机辅教”不仅是艺术，更重要的是科学，这是每一个课件制作者都需要注意的。我们提倡课件应该有友好的界面，操作简单、方便，“界面友好”与“华丽”当然不是一回事，特别是作为辅助数学教学的电脑软件，更应该把解决数学教学中的问题放在第一位，追求软件的内在作用，而不是外在的所谓“美”。“数学美”是数学内容的和谐、结论“奇异”的内在美，对学生“数学美”的教育与熏陶主要在教学内容上。

误区之三：重视形象思维，忽视抽象思维。计算机的特点是能够使静态变为动态，抽象变为形象，但是过多地使用计算机，把一切抽象问题都形象化，又不利于抽象思维能力的培养。一切都形象化了，学生抽象概括的能力就可能下降，而数学又是一门特别需要抽象思维能力的学科，抽象思维能力的削弱不利于数学的再学习，特别不利于高年级数学的学习。固然传统教学偏重逻辑能力培养的认知构建有一定的局限性，运用多媒体技术开发学生形象思维的心理优势和学习潜力可以弥补这一缺憾，计算机辅助技术在教学中的生命力就在于在教学过程中既训练使用右脑，又注重开发左脑，一定要注意如何恰到好处地使形象思维和抽象思维相辅相成，优势互补，相得益彰。

误区之四：重视教师的如何“教”，忽视学生的如何“学”。目前使用于计算机辅助教学的课件大多还只是在改变教师的如何“教”上下功夫，用计算机来帮助教师说清用其他教具所不能说清问题的教学模式占多数，很少用计算机来帮助学生学的，即以“教”为主的教学设计多，而以“学”为主的教学设计少。另一方面，忽视课件的“交互性”，即使有“交互性”的课件也是在教师设想范围内的“交互性”。一次公开课中，教师讲解、演示了一个排列组合问题的多种解法，但是还是考虑不全面，课堂上学生提出了另一种解法，计算机不能演示，这位教师急得满头大汗。现代教育模式与传统教育模式的根本区别就是把以教师为中心的教学转变为以学生为中心的教学，从这里可以看出，不能教学设备现代化了，而教学思想却是陈旧的。“教育要面向现代化”首先应该是教育思想的现代化。用计算机辅助教学成功的主要标志应该是：有利于学生主动参与；有利于揭示教学内容的实质；有利于课堂交流的高效实现；有利于学生思维和技能的训练。

误区之五：把“是否使用了计算机”作为“好课”评比的条件之一。在一些学校、一些地区的“好课”评比中，把“是否使用了计算机”作为评比标准之一使得教师不顾是否需要计算机来辅助也用上了计算机。“把计算机搬进课堂就是计算机辅助教学”是对“计算机辅助教学”的误导，不可取，这甚至让计算机操作水平还不太高的教师闹出一些笑话。一堂课的好坏是看有没有以先进的教育思想作为指导，教学效果怎样，而不是使用了何种媒体。

误区之六：以“电子板书”代替“黑板板书”。有的数学课件把教案搬上屏幕，以“电子板书”代替“黑板板书”，上课教师只需点击鼠标，对其它教学手段置之不理，使课堂由“入灌”变成“机灌”这些只是简单应用了计算机的演示功能，教师成了播放员，学生成了观众。从课堂教学效益角度讲，有些可以用传统的教学手段讲得清清楚楚的知识点，如集合，教师就没有必要浪费大量的时间制作课件，采用计算机辅助教学。从学生身体健康角度讲，过多过滥的电子板书，有损学生的视力，容易产生眼睛疲劳，反而影响学习效率，降低学习兴趣，减弱学习动机。

误区之七：过分追求快节奏。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，增加课堂密度，但有时欲速则不达。在课堂上，教师把教案搬上屏幕，以“电子板书“代表“黑板板书”，讲课只需点击鼠标，配上讲解。当学生正在思考这一页的问题时，屏幕已经显示到下一页的内容。或者当学生正在解题过程中，屏幕上巳经显示出标准答案——解题思路、步骤、结果，学生可能会放弃自己的思考，不利于学生的独立思考。学生学习是有一个认识、思考、探索的过程的，应处理好计算机速度“快”与学生学习“慢”（有一个过程）的关系。

当然，计算机辅助教学的实验研究目前还处于"初级阶段"，任何事物都有一个发生、发展的过程，现在谈"误区"也许为时过早，但是如果能较早地注意到在这个问题上所可能出现的偏向，更有利于这一实验活动的健康开展。

我们目前还有很多的老师及一些教育者为了使计算机而使用计算机，为了“公开课”、“评比课”而使用计算机。计算机辅助教学作为一种现代化教学手段，并不是排斥传统教学手段，应是二者有机结合，优势互补，获得最大的教学效果。并不是所有的教学内容都适合采用计算机辅助教学，有时通过教师的语言、板演、手势及通过观察学生的表情、提问等反馈手段，教师灵活掌握教学策略，因势利导反而会获得更好的效果。任何一种现代化的教学手段，只是教师开展数学活动的工具，它必须依靠教师科学地设计、精心地组织，才能发挥它的效能。教师对学生特有的人格影响是任何教学手段都无法代替的。而计算机所具有的功能加强大的计算和信息处理功能、直观化，甚至动态效果，也是传统手段无法匹敌的，所以不能厚此薄彼，应二者优势互补。在信息技术高速发展的今天，我们应使学生成为有信息素养的人，计算机辅助教学是提倡的，用它来解决传统教学手段所不能解决问题，或难以实现的问题，似乎更有价值。