CAI,優(yōu)化初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)

CAI,優(yōu)化初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)廣東省汕尾市紅海灣區(qū)張靜中學(xué)張陽摘要：CAI，是“ComputerAidedInstruction”的縮寫，意思是“計算機輔助教學(xué)”。是在計算機輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動，它能有效地縮短學(xué)習(xí)時間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。CAI和初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有機結(jié)合，真正實現(xiàn)出其高層次、高效率和形象的優(yōu)勢，發(fā)揮其教學(xué)的最佳效能，有效地促進(jìn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：CAI運用；效果；啟發(fā)；反思CAI，是“ComputerAidedInstruction”的縮寫，意思是計算機輔助教學(xué)。是在計算機輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動，以對話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。它能有效地縮短學(xué)習(xí)時間、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實現(xiàn)最優(yōu)化的教學(xué)目標(biāo)。計算機輔助教學(xué)是一種高級的程序教學(xué)，它以計算機為主要媒體來進(jìn)行教學(xué)活動，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與教育教學(xué)完美結(jié)合的產(chǎn)物。從整個教育改革和發(fā)展方向來看，加強對計算機輔助教學(xué)的研究具有十分深遠(yuǎn)的意義。一.CAI在數(shù)學(xué)教學(xué)中運用的效果數(shù)學(xué)是一門具有高度的抽象性和嚴(yán)密的邏輯性的學(xué)科，而多媒體輔助教學(xué)圖文聲像，充分展現(xiàn)知識的形成過程，給課堂教學(xué)增添了無窮的力量。多媒體技術(shù)具有豐富的感受性和新穎性，是解剖抽象復(fù)雜性數(shù)學(xué)知識的有力手段，例如，對于等腰三角形“三線合一”的教學(xué)，傳統(tǒng)教學(xué)因較難展現(xiàn)其發(fā)展過程，從而造成學(xué)生對其不好理解。而利用幾何畫板，可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其∠A的平分線，BC邊的垂直平分線和中線，之后用鼠標(biāo)在屏幕上隨意拖到點A，利用幾何畫板功能，此時△ABC和“三線”在保持依存關(guān)系的前提下隨之發(fā)生變化。在移動的過程中，學(xué)生會直觀地發(fā)現(xiàn)存在這樣的點A，使角平分線、垂直平分線和中線三線重合，并且學(xué)生在開發(fā)課件的過程中還能進(jìn)行創(chuàng)新，嘗試對其他點進(jìn)行移動，從而更好地掌握了“等腰三角形三線合一”這一定理?？梢?，多媒體輔助教學(xué)有其獨到的優(yōu)勢，它既能讓學(xué)生看得見（視覺），聽得著（聽覺），還能用手操作（觸覺），這種多樣性的刺激，比單一地聽老師講解強得多。同時多媒體技術(shù)的豐富性、交互性、形象性、生動性、可控性、參入性大大強化這種感官刺激，非常有利于知識的獲取和保持。綜合分析，其效果明顯。

1、化無形為有形初中數(shù)學(xué)理性知識成分太重，傳統(tǒng)的教學(xué)只片面強調(diào)邏輯思維訓(xùn)練，缺乏充分的圖形支持，缺乏供學(xué)生探索的環(huán)境，于是只能靠學(xué)生的死記和教師的說教了。比如，初三幾何“點的軌跡”，學(xué)生最終會知識“軌跡”是一些直線或射線，但學(xué)生對“軌跡”是毫無想象力的。幾何畫板能有效地解決這一問題，它顯示的“點”一步步地動態(tài)有形地組成直線或射線，旁邊還能顯示軌跡中“點”的條件，這種動態(tài)的有形的圖形是十分完整的，清晰的，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出老師“把軌跡比喻成流星的尾巴”。

2、化抽象為直觀初中數(shù)學(xué)的概念教學(xué)是教學(xué)中的難點，學(xué)生幾乎被動地從教師那里接受數(shù)學(xué)概念，只有靠強化記憶知道概念的共性和本質(zhì)特征。初三代數(shù)“函數(shù)”，就是一個典型的概念教學(xué)，關(guān)鍵是讓學(xué)生對“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應(yīng)”，有一個清晰直觀的印象。運用多媒體的直觀特性，分別顯示解析式y(tǒng)=x+1，《數(shù)學(xué)用表》中的平方表，天氣晝夜變化圖象，用聲音、動畫等形式直觀地顯示“對于x的每一個值，y都有唯一值與它對應(yīng)”，最后播放三峽大壩一期蓄水時的錄相，引導(dǎo)學(xué)生把水位設(shè)為y，時間設(shè)為x，就形成了y與x的函數(shù)關(guān)系。不僅引起學(xué)生的自豪感，而且對函數(shù)概念理解非常透徹。化靜止為運動運動的幾何圖形更加有效地刺激大腦視覺神經(jīng)元，產(chǎn)生強烈的印象。初中幾何《圓》這一章，各知識點都是動態(tài)鏈接的，許多圖形的位置發(fā)生變化，圖形間蘊藏的規(guī)律和結(jié)論是不變的。熟悉幾何畫板的教師，無一例外會用幾何畫板來演示“垂經(jīng)定理”、“圓心角、弧、弦、弦的弦心距關(guān)系定理”等等，鼠標(biāo)一動，結(jié)論立現(xiàn)，效果相當(dāng)好。需要用“翻折”“旋轉(zhuǎn)”“平移”等知識證明的定理，都可用幾何畫板動態(tài)揭示知識的形成過程。有些題目，不經(jīng)意用鼠標(biāo)移動一個點，圖形變化了，結(jié)論仍然成立?；爆崬楹喢饔嬎銠C輔助教學(xué)的一個重要出發(fā)點是更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，突破重難點，提高課堂教學(xué)效率。初三代數(shù)“頻率分布”，在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師引著學(xué)生在“50名女學(xué)生身高”數(shù)據(jù)中，找最大值，最小值；再分組；一個一個地數(shù)出每組中數(shù)據(jù)的個數(shù)；計算頻率；繪頻率分布表，畫頻率分布直方圖，既繁瑣又費時。用計算機輔助教學(xué)，簡潔明了，把50個數(shù)據(jù)輸入Excel，排序，最大值和最小值，各組中的頻數(shù)，一目了然，用Excel還能方便地繪出柱狀圖，類似頻率分布直方圖。若教師重點講透步驟、方法和道理，把非智力過程交給計算機處理，這樣才能提高課堂效率。培養(yǎng)學(xué)生運用信息技術(shù)的能力，是信息社會對基礎(chǔ)教育的需要，也是教育面向現(xiàn)代化的需要。二.CAI在數(shù)學(xué)教學(xué)中運用的啟發(fā)我們應(yīng)該充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。但是不是每節(jié)課都必須要使用多媒體，用了課件的課才是優(yōu)質(zhì)課呢？不是這樣的。教師在選材上注意與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，注意實用性，課件的作用只是輔助性的，不能取代一切教學(xué)活動，不能多用，也不能少用，要適時，適度，適量。如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中運用CAI，須要考慮數(shù)學(xué)學(xué)科的特點，讓CAI發(fā)揮其最大、最佳的作用。1.在操作疑難處運用“思維是從動作開始的，切斷了動作和思維的聯(lián)系，思維就不能向前發(fā)展。”因此，教師在教學(xué)中要千方百計地給學(xué)生創(chuàng)造動手操作的機會，使其外部活動逐漸內(nèi)化為自身內(nèi)部的智力活動，從而使他們主動地獲取知識，提高思維素質(zhì)，但由于數(shù)學(xué)知識的抽象性，傳統(tǒng)的操作方法有時會顯得蒼白無力，而運用寓教于樂、啟迪思維的計算機往往能收到奇效。例如，在教學(xué)三角形的三條重要線段時，要講到三條角平分線、三條高、三條中線都相交于一點，角平分線、中線的交點在三角形內(nèi)，高的交點視三角形形狀而定，當(dāng)三角形是銳角三角形時交點在三角形內(nèi)，直角三角形時在直角的頂點上，鈍角三角形時在三角形外。教學(xué)時可以讓學(xué)生自己動手畫得出結(jié)論，但由于學(xué)生的知識水平各異，得出的結(jié)論各不相同，教學(xué)時還有學(xué)生得出有兩個、三個交點的錯誤結(jié)論。這時可以通過計算機展示正確的結(jié)論，可拉動三個三角形的任一頂點，當(dāng)三角形變成各種形狀時，學(xué)生可以看到，三條紅線（角平分線）、三條綠線（高）、三條藍(lán)線（中線）都分別交于一點，紅線和藍(lán)線的交點總在三角形內(nèi)部，而三條綠線的交點正如上面所提的那樣，計算機輔助教學(xué)在這種情況下就顯示出其得天獨厚的優(yōu)勢，它可以使三角形運動起來，在難點處定格，使學(xué)生清晰地看到交點的個數(shù)和位置，將教師解釋不清楚，學(xué)生自己動手操作也不一定得到的結(jié)論，迅速、快捷、清楚地展現(xiàn)出來，促進(jìn)知識的內(nèi)化。2.在知識的延伸處運用數(shù)學(xué)的各個知識點之間有著密切的聯(lián)系，有時，這種聯(lián)系用傳統(tǒng)的演示方法很難表現(xiàn)出來，此時，運用多媒體計算機的功能對學(xué)生的邏輯思維進(jìn)行整合，可以促進(jìn)他們對所學(xué)知識進(jìn)行遷移。例如，等腰三角形的“三線合一”性質(zhì)，學(xué)生在學(xué)了三角形的三條重要線段和等腰三角形后，把三角形的三條重要線段延伸到等腰三角形中，將得到一個重要的結(jié)論：等腰三角形的“三線合一”性質(zhì)，即等腰三角形的頂角的平分線、底邊上的中線、高互相重合。通過課件動態(tài)演示，強化學(xué)生對等腰三角形的“三線合一”性質(zhì)的掌握，使學(xué)生的思維活動不斷深化。3.在概念的易混淆處運用在中學(xué)數(shù)學(xué)的教材中，一些概念的差異性常常被它們的相似性、相近性掩蓋，學(xué)生容易混淆，借助多媒體計算機讓學(xué)生辨析，能收到事半功倍的神效，促使學(xué)生在分化概念中防止概念的泛化。例如，學(xué)生對三角形的三條重要線段的理解極易混淆。為此，可設(shè)計圖1、圖2、圖3來說明問題。當(dāng)拉動圖1三角形的頂點時，通過計算機測算出點A處的∠BAD和∠CAD的度數(shù)總是一樣的，以此來說明角平分線的定義。如圖2，通過計算機測算出垂足處的兩個角總是90°，來說明高的定義。如圖3，通過計算機測算出BD和CD兩條線段的長度總是相同的，來說明中線的定義。計算機的動態(tài)演示，使學(xué)生直觀鮮明地區(qū)分出角平分線、中線、高的不同含義，為今后學(xué)生運用這三條重要線段打下了扎實的基礎(chǔ)。（圖1）（圖2）（圖3）三.CAI在數(shù)學(xué)教學(xué)中運用的反思要合理使用CAI技術(shù)計算機輔助教學(xué)，是運用計算機輔助授課教師解決難點教學(xué)問題，因而應(yīng)讓計算機成為教師進(jìn)行課堂教學(xué)的輔助手段，而不能完全代替教師的授課。而且，每一節(jié)課不要非用計算機輔助教學(xué)不可，這樣容易進(jìn)入用計算機代替黑板的誤區(qū)，至于什么內(nèi)容適合用計算機輔助教學(xué)，我在教學(xué)實踐中總結(jié)出“用傳統(tǒng)教學(xué)方式很難講清楚的內(nèi)容用計算機輔助教學(xué)比較合適”，具體的說有以下幾方面：1、從常量到變量的過渡，如：函數(shù)；2、從靜態(tài)到動態(tài)的過渡，如：三角函數(shù)，點的軌跡；3、從平面圖形向空間圖形的過渡，如：柱、錐、臺；4、邏輯思維與形象思維的結(jié)合，如：數(shù)形結(jié)合；5、教學(xué)資料的匯總，如：圖片、聲音、錄象的合成，6、探索性問題，如：多邊形的內(nèi)角和，等方面。要加強自身的學(xué)習(xí)計算機輔助教學(xué)是輔助教師授課、解決教學(xué)難點的手段，在課堂上，計算機只是一種教學(xué)工具，和黑板、粉筆一樣，只不過現(xiàn)代化水平高一點，因而，教師在講課中不要完全依賴計算機，不要把課堂變?yōu)檎n件展示。所以，任課教師在用計算機進(jìn)行輔助教學(xué)時，除了在課件上下大工夫，讓課件盡量符合本節(jié)課的要求，能解決教學(xué)難點之外，還應(yīng)在教學(xué)基本功上多鉆研，提高教師的講課水平和駕馭課堂的能力，使自己的課在教學(xué)水平方面上一個大的臺階，而讓計算機課件起到錦上添花的作用。課件要“以人為本”課件是教師事先預(yù)設(shè)好的，它只能按固定的順序展現(xiàn)給學(xué)生，而學(xué)生是活生生的個體，他們不一定能按照教師預(yù)設(shè)的步驟走。因此，計算機課件的設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)“以人為本”的原則，把學(xué)生放在主體位置上，著重于學(xué)生能力的培養(yǎng)，體現(xiàn)學(xué)生的思維方式，而不是老師的思維方式，讓學(xué)生在課件的引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)新知識，建構(gòu)自己的知識體系，形成自己的思維方式和解決此類問題的能力，讓學(xué)生理解此難點內(nèi)容的實質(zhì)所在，徹底掌握此知識點，教學(xué)的目的是使學(xué)生脫離課件后仍然能解決問題。4.提高教師編制課件能力現(xiàn)階段，能直接用于計算機輔助教學(xué)的現(xiàn)成的CAI課件很少，雖然有一部分的課件，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足課堂教學(xué)的需要，更談不上根據(jù)學(xué)生的不同情況使用不同的課件了。因此，要找到適合本節(jié)課的內(nèi)容，適合該教師的講課風(fēng)格，適合該班學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力的課件可算是難上加難了。所以，教師要選用合適的課件，最好在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行深度加工，使課件適合本節(jié)課的內(nèi)容，