现代化教学手段在数学教学中的应用

现代化教学手段在数学教学中的应用

一、计算机辅助教学的特点

计算机在教育领域中的应用越来越广泛,现已成为教学技术现代化的重要内容。用计算机帮助或部分代替教师的教学称为计算机辅助教学。计算机在教育领域的应用和发展,给传统的教学形式、教学方法、教学内容以及教学管理方面带来巨大的冲击。

应用CAI对于解决教学重点、难点问题,启发学生的兴趣,提高教学效率和效果,培养学生应用计算机处理问题的能力,具有独特的优越性。从数学教学来看,计算机辅助教学有以下特点:

1.使抽象内容形象化,激发学生学习兴趣

数学是研究自然现象,人、动、植物等的发展变化,以及生存环境变化,自然界的一些物理和化学现象的学科,在某些方面,用传统的教学手段,不易表现研究对象自然变化现象的变化特点。在数学教学中有很多难理解、抽象的概念,如几何学中的平移、旋转,代数中通过一些数的变化现象找规律等,单凭语言不易讲清楚,学生难懂,教师难讲。采用计算机辅助教学,可以在屏幕上模拟“动”和“变”的过程,使很多传统教学无法表现的现象生动、形象地展现给学生,以提高学生学习的积极性。计算机的图像、图形功能十分强大。利用计算机的图像功能,能够较好地把抽象的教学内容通过图形形象地描绘出来。对于复杂结构的描述以及对于动态性和微观性的描述,利用计算机都可以做到形象化。

2.实现启发式教学,调动学生的学习积极性

数学的教学过程不是单纯的“传授知识”,而且要辅之以“探索知识”的活动,不仅要发展学生运用知识的能力,还要发展高层次的能力——创新能力。这就要求在数学教学的过程中,减少学生对教师的依赖性,按教学阶段逐步发展学生独立思考,独立活动的能力。在计算机辅助教学中,可以利用计算机来给学生提出问题,帮助学生分析问题,解决问题,引导学生把握教学思路,掌握所学内容,通过逐步引导,逐步形成完整的概念,如在有的数学课目软件的编制中,可以先给出一般的概念,然后按内容逐步深入,这样学生可以边操作边显示,边制图边思考,从而达到开发智力的目的。

此外,常规的教学是集体进行的,这种传统的教学生往往很难做到点面结合。CAI可适应不同对象、不同阶段的要求,选择所要学习的内容,学生学习时可重复选择多次,直至完全掌握,真正做到因材施教。

3.学与练融为一体,提高教学效率

CAI可以采用人机对话方式,使学生与计算机之间有频繁的交互活动。计算

机经常向学习者提出问题,学生回答后能立即得到检验,使学生处于比较紧张的环境中,大大提高了学生的学习效率。人机对话的交互活动还意味着计算机对学生的反应可以及时反馈,提供评价,检查学生对所学内容掌握的程度,立即给出评分结果,从而激发学生积极向上、发奋进取的精神,促进他们努力学习,直到掌握内容,并及时巩固所学内容,实现自觉反馈。实践证明,及时反馈对学生的学习有非常明显的影响。

4.减轻教师负担,避免重复性劳动

对数学课程中的某些内容,可由数学教师、计算机专业人员等共同编写CAI 教材,有效利用计算机辅助教学。一套良好的CAI教材,可以提供给多数教师使用,因而可以节省很多教学的时间和劳动,使教师获得更多的时间去从事教学研究活动。值得指出的是,尽管计算机辅助教学有其显著特点,但若衡量教学的经济和社会效益,传统教学方式仍居重要地位,计算机辅助教学的发展,就教学功能而言,必须伴随辅助传统教学的主流前进,才能发挥其教学的最大功效。

二、计算机在数学教学中的应用

计算机应用于数学教学,具有得天独厚的优势,必须要使数学的教学质量上一个新台阶。计算机在数学教学中的应用主要在以下几个方面:数据处理、模拟实验和采集处理数据。

1.用计算机处理数据

计算机具有运算速度快的特点,因此在处理数学数据方面得到了很快的发展。如用计算机进行求总数、平均数、解方程等运算。另外计算机具有很强的图像、图形处理能力,应用计算机可以拟合图像、图形、检验公式等。

2.计算机模拟数学实验

数学教学内容对学生的抽象思维能力提出了较高的要求。学生在分析问题时要借助实物的帮助,有时脱离实物而无法对数学现象进行抽象思维。由于必要的直观教学的不足,有些抽象的数学概念、数学规律、运算法则等未经感性认识阶段而直接给出结论,使得抽象思维能力较弱的学生难以很好的理解和掌握概念,从而造成学习的被动局面。用CAI可以弥补学生直观感觉的不足,减少抽象思维的难度。主要体现在以下几个方面:(1)课堂演示,强化学生的直观感觉。计算机由于具有有色制图的功能,所以在演示实验中可以用图形的变化激起学生的强烈的好奇心,并可以补充演示实验的不足,同时声音和色彩也给学生留下了直观印象,使学生的注意力集中,脑、眼、耳等器官同时工作,加深了感知程度,提高了学生动态思维的能力,降低了数学概念的抽象性。例如:在教学勾股定理,利用计算机不断变换情景这是常规演示无法实现的。(2)建立数学模型。探索数学问题时不仅要从实际出发,同时要忽略次要因素,抓住反映过程的主要因素和本质来形成数学模型。在常规演示中,往往无法突出其主要矛盾,学生容易被表面现象所迷惑。因此,用计算机直观、具体地模拟数学规律,能协助学生化抽象为具体,为建立数学模型

打基础。(3)展现宏观或微观世界。数学所研究的数没有最小,也没有最大。所研究的几何图形大到天体,小到用肉眼也看不见的微粒。在这方面计算机可以为学生描绘各种数据或图像。计算机形象、生动的模拟,可以更好地吸引学生的注意力,使学生在轻松、愉快的气氛中学习,同时,也培养了学生探索自然的兴趣。(4)演示实验的中间过程。有些演示实验,只能看到最后的结论,给学生认知带来了一定困难。例如:在教学搭支架,造房子的内容时,具有一定的困难和抽象性。用计算机模拟搭支架,造房子的过程,学生可以看得清清楚楚的,并可从中找到规律。

3.用计算机采集处理数据

在数学教学中还有很多数据、图形的收集处理,很不完整,处理的效果和学生学习的效果都很差。利用计算机收集和处理信号的功能,可增强学习效果,学生理解得更清楚了。利用计算机采集处理数据的方法,不仅适合定性研究,也适合定量研究。