摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益普及,其在教學(xué)中的的應(yīng)用也日益廣泛。本文以計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用為例,分析了計(jì)算機(jī)在數(shù)學(xué)教學(xué)方面的應(yīng)用,闡明了計(jì)算機(jī)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù);數(shù)學(xué);教學(xué);應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2008)16-21273-02
眾所周知,計(jì)算機(jī)教學(xué)是一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段,它利用文字、圖像、聲音等多種媒體向?qū)W生傳遞信息。由于計(jì)算機(jī)具有圖、文、聲、像并茂,并且具有活動(dòng)形象的特點(diǎn),所以它能為我們提供最理想的教學(xué)環(huán)境。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)主要通過教師的講讓學(xué)生獲得知識(shí),過分強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的記憶力,學(xué)生習(xí)慣機(jī)械模仿,缺乏創(chuàng)新精神和實(shí)踐探索能力。如果運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生在信息化環(huán)境中進(jìn)行探究,學(xué)生通過現(xiàn)代化媒介獲取信息,幫助思考,就可以促進(jìn)學(xué)習(xí),促使他們的觀察力、注意力、想象力、記憶力、思維力協(xié)調(diào)發(fā)展,充分挖掘?qū)W生的潛力,從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的不足。以下從幾個(gè)方面來闡明計(jì)算機(jī)技術(shù)在教學(xué)上的應(yīng)用。
1 數(shù)學(xué)CAI(計(jì)算機(jī)輔助教學(xué))
迄今為止,隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和教學(xué)軟件數(shù)量的增加,數(shù)學(xué)CAI也在逐步開展,許多地區(qū)、學(xué)校都在進(jìn)行CAI實(shí)驗(yàn)。但是,根據(jù)目前學(xué)校、學(xué)生擁有計(jì)算機(jī)的狀況以及教師對(duì)于計(jì)算機(jī)的熟悉程度,目前的應(yīng)用缺乏大范圍的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。以往,在數(shù)學(xué)CAI課中,教師該如何組織課堂教學(xué),如何發(fā)揮主導(dǎo)作用,學(xué)生在CAI課堂上的認(rèn)知過程如何等等,都只有通過實(shí)驗(yàn)才能回答。如今,通過實(shí)驗(yàn),尋找數(shù)學(xué)CAI的切入點(diǎn),也是發(fā)展數(shù)學(xué)CAI所必需的。
1.1 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行課堂演示
一般來講在這種模式下,計(jì)算機(jī)作為指導(dǎo)者,是將傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師通過黑板、投影片、教具模型等媒體展示的各種信息,由計(jì)算機(jī)加工成文字、圖形、影像等資料,并進(jìn)行一些必要的處理(如動(dòng)畫),將這些資料組織起來。課堂教學(xué)時(shí),可以將計(jì)算機(jī)與大屏幕投影電視連接起來,也可以在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室中進(jìn)行。利用這種模式進(jìn)行課堂教學(xué),在較短的時(shí)間內(nèi)。計(jì)算機(jī)使學(xué)生多種感官并用,提高對(duì)信息的吸收率,加深對(duì)知識(shí)的理解,因而可以做到更高密度的知識(shí)傳授,大大提高課堂利用率。如對(duì)于圓周率的概念的教學(xué),利用CAI??梢詫?duì)圓周進(jìn)行展開,同時(shí)跟蹤測(cè)量圓周長(zhǎng)和圓半徑,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)圓周長(zhǎng)與圓半徑的比是一個(gè)定值。由于實(shí)驗(yàn)中圓可以隨意變化,學(xué)生很容易接受π的存在。
1.2 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”
在信息技術(shù)環(huán)境發(fā)展的背景下,我們傳統(tǒng)的教育思想也應(yīng)當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)變。發(fā)展以學(xué)生為中心進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的思想,發(fā)展以問題共同解決為中心的思想,發(fā)展以培養(yǎng)能力為中心,強(qiáng)調(diào)終身學(xué)習(xí)的思想。問題是數(shù)學(xué)發(fā)展的動(dòng)力,所以對(duì)解題的教學(xué)歷來受到教師的重視,現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育更是強(qiáng)調(diào)要進(jìn)行“問題解決”,在解決問題過程中鍛煉思維、提高應(yīng)用能力。而傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育由于多方面的限制,片面強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)演繹推理的一面,忽視了數(shù)學(xué)作為經(jīng)驗(yàn)科學(xué)的一面?,F(xiàn)在,計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力為數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)提供了可能,它的動(dòng)態(tài)情境可以為學(xué)生“做”數(shù)學(xué)提供必要的工具與手段,使學(xué)生可以自主地在“問題空間”里進(jìn)行探索,來做“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”。
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課教學(xué),一般情況下都是教師按教學(xué)大綱的要求對(duì)定義、定理、推論等在課堂上給同學(xué)們進(jìn)行理論上的推導(dǎo),直到同學(xué)們理解記憶下來為止。 也正是由于上面的原因,數(shù)學(xué)在教學(xué)領(lǐng)域歷來被人們看成是先驗(yàn)的邏輯體系,而與實(shí)驗(yàn)無緣。
計(jì)算機(jī)及其軟件的不斷升級(jí)換代為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了較為充分的條件,一些用于數(shù)學(xué)計(jì)算的應(yīng)用軟件開始應(yīng)運(yùn)而生。其中,MATI AB在眾多的軟件中脫穎而出,MATI AB即matrix和laboratory的前三位字母組合,意為矩陣實(shí)驗(yàn)室.現(xiàn)在MATI AB已自成體系,C與其它語言比較,MATI AB的語法規(guī)則更簡(jiǎn)單,編程特點(diǎn)更貼近人的思維方式,計(jì)算功能更強(qiáng)大,可解決工程,科學(xué)計(jì)算和數(shù)學(xué)學(xué)科中許多問題。在選定了實(shí)驗(yàn)工具之后,從具體的、代表性實(shí)驗(yàn)出發(fā)作數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),從而找出了問題的突破口。
1.3 利用計(jì)算機(jī)在課后復(fù)習(xí)
在課后,可以利用一些輔導(dǎo)軟件來鞏固和熟練某些已經(jīng)學(xué)會(huì)的知識(shí)和技能。提高學(xué)生完成任務(wù)的速度和準(zhǔn)確性。輔導(dǎo)軟件把計(jì)算機(jī)變成了教師。這種課件不僅提供文字、圖形、動(dòng)畫視頻圖像.還有語音解說和效果音響,文、圖并茂,具有很好的視聽效果。教學(xué)內(nèi)容的組織多按章節(jié)劃分知識(shí)點(diǎn)模塊,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)需要自取進(jìn)度,個(gè)別系統(tǒng)逐步深入地學(xué)習(xí),復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)內(nèi)容。這種課件能夠補(bǔ)充課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容和加強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)。交互性、及時(shí)反饋和足夠耐心的優(yōu)點(diǎn)使得數(shù)學(xué)輔導(dǎo)課件非常有用。學(xué)數(shù)學(xué)離不開做題目,利用計(jì)算機(jī)信息容量大的特點(diǎn),可以做成一些智能題庫,學(xué)生可以用它做題、復(fù)習(xí)知識(shí)。這里所說的題庫的智能化,是指系統(tǒng)能根據(jù)測(cè)試者的應(yīng)答,測(cè)試答題者對(duì)于某些知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,從而智能地調(diào)節(jié)題型、題量,并能在線調(diào)出相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理論講解,復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容。在這種模式下,學(xué)生可以充分自主地選擇教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行練習(xí),并能及時(shí)得到指導(dǎo),同時(shí)教師也可以利用智能題庫隨意生成程度不同、內(nèi)容不同的電子試卷,對(duì)學(xué)生進(jìn)行多方位的考察。
2 教學(xué)評(píng)估中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的關(guān)鍵是讓學(xué)生掌握知識(shí)的形成過程,使學(xué)生知其然,又知其所以然。運(yùn)用多媒體教學(xué)可以將教學(xué)中涉及的實(shí)物形象、過程等全部?jī)?nèi)容再現(xiàn)于課堂,使教學(xué)過程形象生動(dòng),使難以覺察的東西清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生的感覺能力可及的范圍之內(nèi)。例如,在教學(xué)“角的認(rèn)識(shí)”這一課時(shí),教學(xué)生如何畫角是一個(gè)重要內(nèi)容。教師用傳統(tǒng)的教學(xué)方法在黑板上畫給學(xué)生看,存在著一定的弊端。如學(xué)生走神,教師畫時(shí)部分學(xué)生不注意看;教師作圖時(shí),身體遮擋住部分學(xué)生視線等等。而運(yùn)用多媒體輔助教學(xué),情形就大不一樣了。我們可以先用多媒體演示畫角的步驟和基本方法, 由于用多媒體演示,手段新穎,學(xué)生的注意力集中,給學(xué)生留下的印象深刻。演示結(jié)束后,教師再到黑板上示范畫角,最后讓學(xué)生獨(dú)立畫角。這樣的教學(xué)過程設(shè)計(jì),符合學(xué)生的心理需求,教學(xué)效果好。
在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,許多學(xué)生懂了不會(huì)做(題),會(huì)做做不對(duì),做對(duì)快不了,究其原因,就是缺乏經(jīng)常的限時(shí)訓(xùn)練。我們?cè)趶?qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的同時(shí)也要注意到,不管是測(cè)驗(yàn)還是考試,學(xué)生都必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成相當(dāng)數(shù)量的題目,要提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量,就要訓(xùn)練學(xué)生快而準(zhǔn)的解題能力,這就需要在課堂教學(xué)中堅(jiān)持限時(shí)訓(xùn)練。而在常規(guī)的教學(xué)中,要進(jìn)行限時(shí)訓(xùn)練就不那么容易做好,要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做完規(guī)定數(shù)量的題目,時(shí)間到了,還沒完成的學(xué)生不肯停下來,被迫停下來了還在想剛才的題目,這樣就會(huì)影響后面的學(xué)習(xí)或練習(xí)。用計(jì)算機(jī),我們可以很方便地對(duì)每題或每幾題限制完成的時(shí)間,時(shí)間一到,計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)行或顯示其他信息,這樣就迫使學(xué)生必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成練習(xí),便對(duì)學(xué)生評(píng)估有了可行的判別。
3 計(jì)算機(jī)在開展數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的概念理解與問題求解,都離不開學(xué)生的主動(dòng)參與。 而以教師為中心的傳統(tǒng)課堂上,學(xué)生的參與是有限的。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不只是演示,更大程度是學(xué)生自身的參與。這在一定程度上實(shí)現(xiàn)了由聽數(shù)學(xué)到做數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)變。 學(xué)生也才能從被動(dòng)接收的學(xué)習(xí)方式變成主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)和探索知識(shí)的過程,因此,數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)局限于一節(jié)課、一個(gè)課件,而應(yīng)從整體出發(fā)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)建模就是對(duì)在科學(xué)研究、技術(shù)改革、經(jīng)濟(jì)管理等現(xiàn)實(shí)生活中所遇到的實(shí)際問題加以分析、抽象、簡(jiǎn)化,用數(shù)學(xué)的語言進(jìn)行描述、用數(shù)學(xué)的方法尋求解決方案、辦法,并通過解釋、驗(yàn)證、修改的多次反復(fù),最終應(yīng)用到實(shí)際中去的過程。
利用計(jì)算機(jī)開展數(shù)學(xué)建模,不僅有助于數(shù)學(xué)模型的建立、求解、演算與表達(dá),也為探索者創(chuàng)造出理想的背景. 而且能體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)、增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)合作、提高分析和解決問題的能力、知道數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)創(chuàng)造能力等方面有著重要的作用。
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