数学教学中制作CAI课件值得注意的几个问题，本文主要内容关键词为：几个问题论文,课件论文,数学论文,教学中论文,CAI论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
计算机辅助教学（CAI）在中小学数学教学中已经得到愈来愈广泛的应用.目前，由于教育媒体的变革以及由此而引发的现代教育技术的发展已经被称为继文字体系的出现，印刷术（特别是活字印刷术）的发明，广播、电视在教育中的应用后，在教育史上引发的“第四次教育革命”.
然而，有了现代教学手段并不等于就拥有了现代化教育，尤其是数学教学更有其内在的特点，我们只有认真研究现代教育技术在数学领域的应用规律，才能充分发挥其优势，更好地完成数学教学任务.本文试图对当前基于多媒体教育技术平台上的数学教育课件制作中的一些问题，谈谈自己的看法，旨在引起同行的注意.
1 CAI课件要体现现代教育理论和教育思想
CAI课件是指具备一定教学功能的教学软件，教学作用是其本质特征.因此，以现代教育思想和教育理论作指导，是进行课件制作的客观要求.就目前大多数的课件而言，存在着诸多的不足，主要表现在：
1.1 重“教”轻“学”或重“学”轻“教”，重信息的呈现而轻知识生成的过程
现代认知心理学家加涅认为教学的任务就是要促进和增强学习者内部的学习过程，“教学是学习者以外的一套用来增强学习的内部过程的事项.”（注：郑毓信、梁贯成编著：《认知科学建构主义与数学教育》，上海教育出版社，1998年版，P60.）同时加涅又认为学习应当被看成内在的认知过程与外部环境交互作用的结果，他写道：“学习就是这样的认知过程，它把来自外部环境的刺激转化成了为获得某项新技能所必须的内部信息过程.”（注：同上，P56.）学习过程是否发生，不是仅以教师是否教了为依据，教是为了要促进学生有意义学习过程的发生.计算机辅助教学离不开课件的支持，因此，课件应当是凝结教师怎样教和学生怎样学的统一体.任何意义上的重“教”轻“学”或重“学”轻“教”都有悖于现代教学理论.
弗赖登塔尔认为，数学学习唯一正确的方法是实行“再创造”，同时这也是数学教学方法的基本思想，也是判断教法好坏的基本准则.他说：“与其说让学生学习公理体系，不如说让学生学习公理化；与其说让学生学习形式体系，不如说让学生学习形式化.一句话，与其说让学生学习数学，不如说让学生学习数学化.”（注：弗赖登塔尔著：《作为教学任务的数学》，上海教育出版社，1995年版.）用传统教学手段，在数学教学中贯彻上述教学思想有时既费时、又费力，而且也难以再创造有关的教学情境.由于计算机的信息存贮量大和情境模拟的仿真性，且具有一定的逻辑推理能力，这就使得在数学教学中运用课件向学生再现数学知识的生成过程以及用“数学化”方法处理问题成为可能.因此，课件的制作不应仅停留在注重陈述知识的结果，或只是运用计算机把那些学生不容易发现的知识去形象地展现出来，而应该去重视知识的生成过程，通过这样的学习逐步使学生学会“数学化”方法，学会象数学家那样去看待世界，处理问题，亦即学会“数学地思维”.
1.2 忽视学生数学学习过程中的心理状况
按建构主义的学习观，数学学习就是学生积极主动的知识建构过程；就是在新的学习材料与主体已有的知识和经验（认知结构）之间建立起实质性的、非任意的联系，这种新的学习活动与认知结构相互作用的结果就是认知框架的不断变革或重组，也就是主体的学习活动与认知结构相互作用的结果就是认知框架的不断变革或重组，也就是主体的“顺应”和“同化”过程.因此，CAI课件一方面要尽可能地帮助学生构建数学知识的适当的心理表征，扩充和丰富学生的认知结构；另一方面又要充分研究学生的学习心理，利用计算机交流信息时的多层次性，引导学生充分暴露内在的新旧观念冲突，并通过计算机的逻辑推理功能、计算功能和形象直观功能使学生真正理解和消化新知识，达到“顺应”和“同化”的最佳结果.但就目前课件制作过程中，对学生学习心理的研究和有效处理显得不够.
2 CAI课件要重视对学生数学直觉的培养
素质教育的目的是要培养创造性人材，由于数学是“思维的体操”，因此数学教学在人才培养中扮演着重要角色.
就数学创造而言，庞卡莱认为所谓发现或发明无非就是一种“选择”而已，而选择能力决定于数学直觉，也就是关于数学事物关系和谐性的直觉.阿达玛曾发展了庞卡莱的学说，他认为数学直觉的本质就是某种“美的意识”或“美感”，其实这就是对于数学事物间存在着的某种隐晦的和谐性关系与秩序的直觉意识，这种美的意识力越强，发现和辩别隐晦的和谐关系的直觉力也就越强，从而选择能力也就越强，则数学创造力也就越强.
计算机具有处理空间图形的强大功能；能实现对数、形等无限逼近状态的模拟；能达到人类无法企及的数据处理和计算能力以及对各种复杂情境的模拟，因此，CAI课件就能弥补传统教学中这些方面的不足.教师可以借助相关的应用软件编制课件，使得那种数学的“和谐”与“美”展现在学生面前，或让学生自己操作去探求和发现它们，从而激发和培养学生的数学创造力.
3 CAI课件要重视新型教学模式的探索和建构
教育活动作为一种实践活动，它也具有一般实践活动的本质属性.按马克思主义的实践理论，教育实践是由实践主体（教师）凭借实践工具作用于实践客体（学生）而形成的活动，其中实践工具包括各种教育教学硬件和思想方法等，实践工具的革命性变革往往引起实践方式的重大变化.因此，多媒体、人工智能和网络通讯技术的发展必将促进教育教学改革和发展.
如果说现代教学手段、先进的教学思想等都是现代教育技术的要素的话，那么综合体现现代教育技术水平的物质载体——课件就是由这些要素，通过一定的教学模式有机地整合在一起的结合体.因此，发展现代教育技术的核心就是要通过课件的教学实践来承担探索和构建新型的教学模式.
目前，数学教学中的CAI课件大多缺少对教学模式的探索和建构，有些课件基本上仍把计算机当作传统教学媒体，仅仅是代替了一支粉笔和一块黑板，这就浪费了计算机辅助教学的资源优势，从而也难以超越传统的教学模式.
作者认为构建新型的数学教学模式，实现对传统数学教学模式的超越，应遵循如下基本原则：
（1）教学模式是对传统教学模式的扬弃，而不是标新立异.传统教学方法中积极的东西（如直观性原则、启发性原则等）都应该保留；（2）把握好四个不同教育要素中角色的转变：即教师要从知识的传授者转变为学生学习的指导者，学生活动的导演者；学生要从被动听讲的接受者，转变为主动参与的学习主体；媒体的作用要由原来作为教师的演示工具转变为学生的认识工具；教学过程要从传统的逻辑分析讲授过程转变为让学生通过发现问题、探究问题和意义建构的过程；（3）重视学习认知策略、“元认知”和数学观念的构建：数学活动的目的之一是培养学生的数学问题解决能力，即“数学思维能力”.研究表明，学生的认知策略、“元认知”水平以及数学观与问题解决能力有较大的相关性，且认知策略、“元认知”和数学观都可以通过教学活动得到培养和提高.
4 对CAI教学效果的评价要有一套科学的，易操作的方法体系
目前，对CAI教学效果的评价还缺少一套简单易行且相对科学有效的评价体系，是一个有待研究解决的课题.我们认为对CAI课件的评价应考虑以下几个方面的因素：
（1）对影响课件教学效果的相关变量的控制：学校中诸多的因素（如学生的能力倾向，家庭和社区以及学校环境、教师的个体差异等）都会影响课件的教学效果，在评价过程中要加以有效控制；（2）采取以多种测量项目为指标的综合评价：一般对CAI课件的评价很大程度上依赖于运用考试的形式对教学中提出的目标性知识进行测量的结果，这种做法实际上是用传统的应试方式对CAI教学效果进行评价，这无异于在用沙漏来检测电子表的准确性.况且，数学创造性才能仅靠应试手段无法充分展现其认知策略，思维的灵活性和敛散性程度以及数学观念和动机因素的影响.因此，科学的评价体系还应包括对认知策略，数学观念和动机等因素的测量；（3）尝试利用不同的测量形式：根据不同测试项目的特点，可以采用笔试，口试，问卷调查和计算机建模等形式测量.由于计算机在信息存贮方面有较大的信息量、信息交互过程中的多层次特性以及巨大的数据处理能力，通过数学建模能充分了解学生的基础知识和技能、问题解决能力、认知策略、思维品质以及数学观念和动机等因素对数学活动的影响，从而能更好地对CA1课件的教学效果进行科学的评价.
CAI技术传入我国也只有三十多年的时间，由于PC机的发展，以及我国经济实力的加强，计算机辅助教学将会更广泛地应用在教学中，这无疑给广大教师提供了进一步发展的机会，同时也提出了挑战.这项技术在推广中难免会产生诸多的问题，但只要我们正视它，完善它，就一定能充分发挥CAI的优势，使其成为今后教学手段的主流.
④徐利治著：《数学方法论选讲》，P178-179.