CAI,优化初中数学的课堂教学

CAI,优化初中数学的课堂教学广东省汕尾市红海湾区张静中学张阳摘要：CAI，是“ComputerAidedInstruction”的缩写，意思是“计算机辅助教学”。是在计算机辅助下进行的各种教学活动，它能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。CAI和初中数学课堂教学有机结合，真正实现出其高层次、高效率和形象的优势，发挥其教学的最佳效能，有效地促进数学课堂教学的优化。关键词：CAI运用；效果；启发；反思CAI，是“ComputerAidedInstruction”的缩写，意思是计算机辅助教学。是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。它能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。计算机辅助教学是一种高级的程序教学，它以计算机为主要媒体来进行教学活动，是现代科学技术与教育教学完美结合的产物。从整个教育改革和发展方向来看，加强对计算机辅助教学的研究具有十分深远的意义。一.CAI在数学教学中运用的效果数学是一门具有高度的抽象性和严密的逻辑性的学科，而多媒体辅助教学图文声像，充分展现知识的形成过程，给课堂教学增添了无穷的力量。多媒体技术具有丰富的感受性和新颖性，是解剖抽象复杂性数学知识的有力手段，例如，对于等腰三角形“三线合一”的教学，传统教学因较难展现其发展过程，从而造成学生对其不好理解。而利用几何画板，可以在屏幕上作出斜三角形ABC及其∠A的平分线，BC边的垂直平分线和中线，之后用鼠标在屏幕上随意拖到点A，利用几何画板功能，此时△ABC和“三线”在保持依存关系的前提下随之发生变化。在移动的过程中，学生会直观地发现存在这样的点A，使角平分线、垂直平分线和中线三线重合，并且学生在开发课件的过程中还能进行创新，尝试对其他点进行移动，从而更好地掌握了“等腰三角形三线合一”这一定理。可见，多媒体辅助教学有其独到的优势，它既能让学生看得见（视觉），听得着（听觉），还能用手操作（触觉），这种多样性的刺激，比单一地听老师讲解强得多。同时多媒体技术的丰富性、交互性、形象性、生动性、可控性、参入性大大强化这种感官刺激，非常有利于知识的获取和保持。综合分析，其效果明显。

1、化无形为有形初中数学理性知识成分太重，传统的教学只片面强调逻辑思维训练，缺乏充分的图形支持，缺乏供学生探索的环境，于是只能靠学生的死记和教师的说教了。比如，初三几何“点的轨迹”，学生最终会知识“轨迹”是一些直线或射线，但学生对“轨迹”是毫无想象力的。几何画板能有效地解决这一问题，它显示的“点”一步步地动态有形地组成直线或射线，旁边还能显示轨迹中“点”的条件，这种动态的有形的图形是十分完整的，清晰的，它远远超出老师“把轨迹比喻成流星的尾巴”。

2、化抽象为直观初中数学的概念教学是教学中的难点，学生几乎被动地从教师那里接受数学概念，只有靠强化记忆知道概念的共性和本质特征。初三代数“函数”，就是一个典型的概念教学，关键是让学生对“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，有一个清晰直观的印象。运用多媒体的直观特性，分别显示解析式y=x+1，《数学用表》中的平方表，天气昼夜变化图象，用声音、动画等形式直观地显示“对于x的每一个值，y都有唯一值与它对应”，最后播放三峡大坝一期蓄水时的录相，引导学生把水位设为y，时间设为x，就形成了y与x的函数关系。不仅引起学生的自豪感，而且对函数概念理解非常透彻。化静止为运动运动的几何图形更加有效地刺激大脑视觉神经元，产生强烈的印象。初中几何《圆》这一章，各知识点都是动态链接的，许多图形的位置发生变化，图形间蕴藏的规律和结论是不变的。熟悉几何画板的教师，无一例外会用几何画板来演示“垂经定理”、“圆心角、弧、弦、弦的弦心距关系定理”等等，鼠标一动，结论立现，效果相当好。需要用“翻折”“旋转”“平移”等知识证明的定理，都可用几何画板动态揭示知识的形成过程。有些题目，不经意用鼠标移动一个点，图形变化了，结论仍然成立。化繁琐为简明计算机辅助教学的一个重要出发点是更好地实现教学目标，突破重难点，提高课堂教学效率。初三代数“频率分布”，在传统的教学中，教师引着学生在“50名女学生身高”数据中，找最大值，最小值；再分组；一个一个地数出每组中数据的个数；计算频率；绘频率分布表，画频率分布直方图，既繁琐又费时。用计算机辅助教学，简洁明了，把50个数据输入Excel，排序，最大值和最小值，各组中的频数，一目了然，用Excel还能方便地绘出柱状图，类似频率分布直方图。若教师重点讲透步骤、方法和道理，把非智力过程交给计算机处理，这样才能提高课堂效率。培养学生运用信息技术的能力，是信息社会对基础教育的需要，也是教育面向现代化的需要。二.CAI在数学教学中运用的启发我们应该充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。但是不是每节课都必须要使用多媒体，用了课件的课才是优质课呢？不是这样的。教师在选材上注意与教学内容相结合，注意实用性，课件的作用只是辅助性的，不能取代一切教学活动，不能多用，也不能少用，要适时，适度，适量。如何在数学教学中运用CAI，须要考虑数学学科的特点，让CAI发挥其最大、最佳的作用。1.在操作疑难处运用“思维是从动作开始的，切断了动作和思维的联系，思维就不能向前发展。”因此，教师在教学中要千方百计地给学生创造动手操作的机会，使其外部活动逐渐内化为自身内部的智力活动，从而使他们主动地获取知识，提高思维素质，但由于数学知识的抽象性，传统的操作方法有时会显得苍白无力，而运用寓教于乐、启迪思维的计算机往往能收到奇效。例如，在教学三角形的三条重要线段时，要讲到三条角平分线、三条高、三条中线都相交于一点，角平分线、中线的交点在三角形内，高的交点视三角形形状而定，当三角形是锐角三角形时交点在三角形内，直角三角形时在直角的顶点上，钝角三角形时在三角形外。教学时可以让学生自己动手画得出结论，但由于学生的知识水平各异，得出的结论各不相同，教学时还有学生得出有两个、三个交点的错误结论。这时可以通过计算机展示正确的结论，可拉动三个三角形的任一顶点，当三角形变成各种形状时，学生可以看到，三条红线（角平分线）、三条绿线（高）、三条蓝线（中线）都分别交于一点，红线和蓝线的交点总在三角形内部，而三条绿线的交点正如上面所提的那样，计算机辅助教学在这种情况下就显示出其得天独厚的优势，它可以使三角形运动起来，在难点处定格，使学生清晰地看到交点的个数和位置，将教师解释不清楚，学生自己动手操作也不一定得到的结论，迅速、快捷、清楚地展现出来，促进知识的内化。2.在知识的延伸处运用数学的各个知识点之间有着密切的联系，有时，这种联系用传统的演示方法很难表现出来，此时，运用多媒体计算机的功能对学生的逻辑思维进行整合，可以促进他们对所学知识进行迁移。例如，等腰三角形的“三线合一”性质，学生在学了三角形的三条重要线段和等腰三角形后，把三角形的三条重要线段延伸到等腰三角形中，将得到一个重要的结论：等腰三角形的“三线合一”性质，即等腰三角形的顶角的平分线、底边上的中线、高互相重合。通过课件动态演示，强化学生对等腰三角形的“三线合一”性质的掌握，使学生的思维活动不断深化。3.在概念的易混淆处运用在中学数学的教材中，一些概念的差异性常常被它们的相似性、相近性掩盖，学生容易混淆，借助多媒体计算机让学生辨析，能收到事半功倍的神效，促使学生在分化概念中防止概念的泛化。例如，学生对三角形的三条重要线段的理解极易混淆。为此，可设计图1、图2、图3来说明问题。当拉动图1三角形的顶点时，通过计算机测算出点A处的∠BAD和∠CAD的度数总是一样的，以此来说明角平分线的定义。如图2，通过计算机测算出垂足处的两个角总是90°，来说明高的定义。如图3，通过计算机测算出BD和CD两条线段的长度总是相同的，来说明中线的定义。计算机的动态演示，使学生直观鲜明地区分出角平分线、中线、高的不同含义，为今后学生运用这三条重要线段打下了扎实的基础。（图1）（图2）（图3）三.CAI在数学教学中运用的反思要合理使用CAI技术计算机辅助教学，是运用计算机辅助授课教师解决难点教学问题，因而应让计算机成为教师进行课堂教学的辅助手段，而不能完全代替教师的授课。而且，每一节课不要非用计算机辅助教学不可，这样容易进入用计算机代替黑板的误区，至于什么内容适合用计算机辅助教学，我在教学实践中总结出“用传统教学方式很难讲清楚的内容用计算机辅助教学比较合适”，具体的说有以下几方面：1、从常量到变量的过渡，如：函数；2、从静态到动态的过渡，如：三角函数，点的轨迹；3、从平面图形向空间图形的过渡，如：柱、锥、台；4、逻辑思维与形象思维的结合，如：数形结合；5、教学资料的汇总，如：图片、声音、录象的合成，6、探索性问题，如：多边形的内角和，等方面。要加强自身的学习计算机辅助教学是辅助教师授课、解决教学难点的手段，在课堂上，计算机只是一种教学工具，和黑板、粉笔一样，只不过现代化水平高一点，因而，教师在讲课中不要完全依赖计算机，不要把课堂变为课件展示。所以，任课教师在用计算机进行辅助教学时，除了在课件上下大工夫，让课件尽量符合本节课的要求，能解决教学难点之外，还应在教学基本功上多钻研，提高教师的讲课水平和驾驭课堂的能力，使自己的课在教学水平方面上一个大的台阶，而让计算机课件起到锦上添花的作用。课件要“以人为本”课件是教师事先预设好的，它只能按固定的顺序展现给学生，而学生是活生生的个体，他们不一定能按照教师预设的步骤走。因此，计算机课件的设计应体现“以人为本”的原则，把学生放在主体位置上，着重于学生能力的培养，体现学生的思维方式，而不是老师的思维方式，让学生在课件的引导下，学习新知识，建构自己的知识体系，形成自己的思维方式和解决此类问题的能力，让学生理解此难点内容的实质所在，彻底掌握此知识点，教学的目的是使学生脱离课件后仍然能解决问题。4.提高教师编制课件能力现阶段，能直接用于计算机辅助教学的现成的CAI课件很少，虽然有一部分的课件，但还是远远不能满足课堂教学的需要，更谈不上根据学生的不同情况使用不同的课件了。因此，要找到适合本节课的内容，适合该教师的讲课风格，适合该班学生的学习习惯和能力的课件可算是难上加难了。所以，教师要选用合适的课件，最好在此基础上再进行深度加工，使课件适合本节课的内容，