論計算機輔助數(shù)學教學的作用

　　論文摘 要： 多媒體計算機的出現(xiàn)，給教學帶來了無限生機。計算機輔助教學已成為當今教學改革的核心。計算機輔助數(shù)學教學，可以收到優(yōu)于傳統(tǒng)教學方式的效果。本文從五個方面闡述了計算機輔助數(shù)學教學的優(yōu)越性。

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，計算機輔助教學越來越普及，也備受廣大教師的重視。我們不是要拿計算機來主導教育，而是將其作為一個教學工具。數(shù)學是一門最重要的基礎課程，數(shù)學一向以枯燥、深奧、難以理解困擾著學生。傳統(tǒng)的教學手段與教學方法往往事倍功半，不僅花耗太多的課堂時間，而且給教師帶來了繁重的負擔，很難有很好的效果。計算機輔助數(shù)學教學，為教師教學的順利實施提供了形象的表達工具，它打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的班級授課的單一形式，使傳統(tǒng)的數(shù)學教學的重心發(fā)生了轉移，改變了數(shù)學教學的內容與方法，更新了人們的教學觀念，優(yōu)化了課堂結構，提高了課堂效率，達到了事半功倍的結果。
　　1.利用計算機輔助數(shù)學教學，使得教學形式多樣化，有助于激發(fā)學生的學習興趣。
　　傳統(tǒng)數(shù)學教學模式單一化，在數(shù)學課堂上大多是老師講學生聽，教師寫學生記，教師問學生答，缺乏靈活性和針對性。傳統(tǒng)數(shù)學教學以教師的教學思路為，不鼓勵也不允許學生有其他不遵循教學目標的行為和思想，造成學生創(chuàng)新能力和自主學習能力都很低下。在教師為“教”而教的課堂中，學生的“學”難以體現(xiàn)，致使學生從主動“學”變成了被動接受，學生的思維失去了自由發(fā)展的空間。教師為了學生成績的提高，采取如“滿堂灌”、“死記硬背”、“練習”等方法，使得學生對學習數(shù)學提不起興趣，甚至產生了厭惡感。興趣是最好的老師，只有使學生對數(shù)學產生興趣，才能使學生由“迷”進入愛學、樂學的境界。學家哈欽森和沃特斯曾說：“學習過程中學生情感方面的感受對學習的成功與否起著至關重要的作用。”興趣是學生奮發(fā)學習的一種催化劑，它能使學生積極思維，主動探索。計算機能使教學的信息表現(xiàn)為聲、圖、文并茂，使聲音、圖像、文字的呈現(xiàn)更自然，為實施“啟發(fā)式”、“討論式”等教學創(chuàng)造了有利條件，極大地提高了學生學習數(shù)學的興趣。比如，計算機可以使數(shù)與形結合起來，有利于學生觀察，能提高學生的想象思維能力，吸引學生在課堂上的注意力，激發(fā)學生學習的興趣。如講二次函數(shù)y=ax2+bx+c（a>0）的圖像與性質時，就可以借助圖像來幫助學生理解與掌握該函數(shù)的性質，根據(jù)圖像的走向趨勢，學生就可輕松地判斷出函數(shù)的單調性，達到教學的目的。又如，計算機可以化靜態(tài)的事物為動態(tài)的事物，既能引起學生注意，更能激發(fā)學生的學習動機。計算機能為教學創(chuàng)設一個生動有趣的教學情境，靜止的文本可以按指定軌跡運動，靜態(tài)的圖畫可以像動畫一樣變化移動，使枯燥無味的內容變得生動起來，引起學生注意，激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效率。如在引入橢圓定義時利用多媒體動畫形象地表示橢圓形成的過程。然后要求學生自己描述橢圓的定義，學生通過操作，發(fā)現(xiàn)按他們的定義有時得到的是橢圓，而有時得到的只是一條線段，有時甚至根本就作不出圖像。通過在計算機下的操作實踐，以及學生與學生、教師與學生間的討論，學生根據(jù)自身所感知到的現(xiàn)象，抽象、概括、提煉出一個完整準確的橢圓的定義。
　2.利用計算機輔助數(shù)學教學，可以加強學生對數(shù)學性質的理解和掌握。
數(shù)學中有些內容的教學，教師講得再投入，也很難把其中的數(shù)學性質表達透徹。教師往往感到運用傳統(tǒng)的教學手段和工具太過吃力。在黑板上，想用語言栩栩如生地道出來，很不容易。因為黑板是“死的”，而計算機是“活的”，若運用計算機教學，可以把文字、聲音、圖形、動畫與色彩結合起來，便于學生更好解重要的數(shù)學性質。例如，在冪函數(shù)的教學時，由于要研究冪函數(shù)y=xn（n為有理數(shù)）當n>0，n<0，n=0時冪函數(shù)的圖像和性質，傳統(tǒng)的教學方法是通過選取適當?shù)淖宰兞康闹�，計算函�?shù)值，列對應值表，在平面直角坐標系中找點，再用光滑的曲線依次將點連接起來，最終得到函數(shù)圖像。由于只能通過有限的幾組數(shù)據(jù)描點繪圖，繪出的圖像往往與課本上的圖像有較大的差異，只能展示給學生靜止、孤立、間斷的點和線。若通過計算機輸入數(shù)據(jù)，展示出從靜止到運動、從孤立的點到連續(xù)的曲線的過程，讓學生從屏幕上觀察自變量的連續(xù)變化、函數(shù)值的隨之變化，以及運動軌跡，從而得到完整精確的函數(shù)圖像。再配上適當?shù)念伾�，通過多媒體畫面中的色差及閃爍技術，很容易啟發(fā)學生得出冪函數(shù)的有關性質，加深對冪函數(shù)的圖像和性質的理解和掌握，在學生頭腦中留下深刻的印象，不易遺忘。效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學方式。
　　3.利用計算機輔助數(shù)學教學，可以化抽象為直觀，突破教學難點。
數(shù)學概念離不開抽象思維及嚴謹?shù)臄?shù)學語言表述，而抽象與嚴謹正是學生疏遠數(shù)學的原因。有相當一部分學生習慣于靜態(tài)分析，他們對一些需要通過抽象思維來解決的問題往往感到困惑。直觀數(shù)學教學是培養(yǎng)學生抽象思維能力的重要手段。傳統(tǒng)的課堂教學，缺乏形象直觀，可感性差。如果利用輔助數(shù)學教學，能模擬常規(guī)數(shù)學教學手段難以完成的演示，通過生動活潑的動畫、插圖和音頻等，就可以使抽象深奧的數(shù)學知識以簡單明了、直觀的形式出現(xiàn)，幫助教師解決教學中的那些難以口述清楚的內容和問題。在較短的時間內，使學生調動多種感官，提高學習效率，加深對知識的理解，因而大大提高課堂效率，有利于突破教學難點。如立體幾何這一章，比較抽象難懂，需要學生有較強的空間想象能力，但學生在這方面往往比較欠缺。如在學習圓柱、圓錐、圓臺、球等旋轉體時，盡管教師在講臺上講得口干舌燥，想方設法進行解釋，但學生還是較難理解立體圖形是由平面圖形旋轉而成的。對剛剛接觸立體幾何的學生來說，最難的是培養(yǎng)學生的空間立體感，而計算機可以把圖形畫得栩栩如生，用三維動畫模擬它的旋轉、形成過程。通過讓幾何體上下、左右、各個角度旋轉這種直觀、生動的表達方式，使學生很快在大腦中顯現(xiàn)出圖形在空間變化的過程，這是其他教學媒體所無法解決的。再如很重要的軌跡問題，圓的定義，橢圓、雙曲線的定義等都涉及軌跡，這是一個傳統(tǒng)教學的難點，教師常感到力不從心，而計算機輔助教學，彌補了傳統(tǒng)教學方式在直觀感、動態(tài)感等方面的不足，解除了傳統(tǒng)教學中學生憑空想象、難以理解之苦，有效地縮短了學生的認知過程，更好地幫助學生思考知識間的聯(lián)系。
　　4.利用計算機輔助數(shù)學教學，能增大教學知識容量，縮減課時，提高教學效率，加強反饋。
從傳統(tǒng)的教學手段看，數(shù)學教學沒有擺脫“粉筆加黑板”的束縛，比如經(jīng)常會碰到一個很矛盾的問題，若在課堂教學中需要臨時畫圖時，若圖畫得太少，則可能看不出問題的實質，若畫得太多，不僅時間不允許，而且會使學生產生不耐煩的情緒，影響到學生的學習思維和學習興趣，若事先在小黑板上畫好，則無法引導學生探索問題的結論的形成過程。而一些復雜圖形的繪制、繁瑣的計算、冗長的板書，等等，不僅花耗太多的課堂時間，而且給教師帶來了繁重的勞務，又很難有很好的成效。利用計算機輔助數(shù)學教學，改變了數(shù)學教師作圖、板書費時，課堂節(jié)奏緩慢的狀態(tài)，增加了教學容量，有效利用有限的教學空間，提高了教學效率。而且利用計算機輔助教學，可以優(yōu)化課堂結構，增大教學知識容量，相應縮減學習課時，提高教學效率。計算機輔助教學以更佳的組織形式向學生提供多種信息，向教師反饋教學的信息，便于及時調整教學的廣度和深度，保證學生獲得知識的可靠性和完整性。在數(shù)學教學中，每堂課通過適當?shù)木毩暱梢宰寣W生進一步解、鞏固所學知識。用傳統(tǒng)的教學手段，基本概念和定理，以及相應的例題和解題過程都需要當堂寫在黑板上，讓學生看清楚以提高學習效率，因此許多教學時間浪費在板書上。有時由于時間的限制，往往只能夠做兩三個大題目進行練習，這樣對于教學中“練”的問題不能很好地當堂解決，教學反饋就不夠及時，這不利于教師及時幫助學生鞏固當堂所學的知識，往往達不到最佳教學效果。利用計算機輔助教學，教師可以利用計算機的幻燈片播放功能，把概念和定理，以及相應的例題和解題過程包括練習題都做成幻燈片，這樣能減輕、規(guī)范和代替課堂上教師的部分勞動，教師就會有較充實的時間和體力去完成其他高質量的工作。教師還可以精選適量的練習題，按一定的結構，利用計算機的儲存、查詢能力、快速反應能力和互動能力構成題庫。學生可以根據(jù)自己的基礎和時間去進行練習，加強反饋。
　5.利用計算機輔助數(shù)學教學，有利于提高教師的自身素質。
要利用計算機來上課，課前要做好充分的準備。如自己要制作數(shù)學課件等，這就需要數(shù)學老師有一定的計算機使用能力。同時準備的過程也是一個重新備課的過程，教師一般要綜合考慮全課內容，把握重難點，設定應用課件的范圍。因而需重新整理知識結構，使各個教學環(huán)節(jié)有機地聯(lián)系起來。這樣教師對知識體系就更清楚，掌握知識更準確，幾乎相當于一次知識的再學習，能有效地提高和豐富自己。同時計算機輔助教學可以把教師群體的智慧與經(jīng)驗轉化為一種可重復使用的教學資源，使教師能更方便地利用信息技術提供的資源，借鑒網(wǎng)上的名師教案、課件或科研成果，達到資源共享。
綜上所述，計算機輔助教學的出現(xiàn)，優(yōu)化了教學過程，促進了教學改革，強化了數(shù)學教育的手段，提高了數(shù)學教學效率，增強了學生學習的自覺性和有效性，給數(shù)學教學帶來了勃勃生機，打破了傳統(tǒng)的教學模式，使學生真正成為學習的主人，有效增強了數(shù)學教學效果。

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