数学（心得）之CAI课件与数学课堂教学的整合

数学（心得）之CAI课件与数学课堂教学的整合

数学论文之CAI课件与数学课堂教学的整合 ‎ 摘要：教育要面向世界，深化教育改革，全面实施素质教育的需要刻不容缓，当今世界各国教育的现代技术手段视为参与21世纪竟争的基础条件。教学要适应社会的发展、人的发展，要与时俱进，紧跟时代的步伐，教育改革必须要改革，大力改革学校教学中那些已不适应人的发展的教学课程和教学的方式、方法。而计算机辅助教学（CAI）是现代教育技术中一种重要的手段，它将现代教学教育技术和传统的教学手段相结合，以教师为主导，学生主动而积极地参与教学活动，共同完成教学全过程，使学生在各种媒体的作用下进行有效的学习。如何让CAI课件走入课堂，是一个值得研究的问题。本文分五部分探讨了这个问题，即：加强对计算机辅助教学理论的认识；加强对计算机辅助教学理论的认识；转变教育理念和教育思维、认识CAI课件；动手制作CAI课件；加强学校硬件建设，树现代教育技术骨干，让CAI课件走进课堂；对现代教育技术的展望和构想。 关键词：现代教育技术  CAI课件  课堂教学改革教学效率 面向21世纪国际竞争，提高综合国力和全民素质，培养具有创新精神和实践能力的新型人才的需要。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》指出：“大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度。”‎ ‎ 要注意培养学生利用信息技术进行学习的能力和探索、创新精神。要培养出现代化的人才，就需要现代化的学校和现代化的教师队伍。学校教育技术现代化，集中体现在课堂教学的现代化，人类以进入21世纪，是信息化社会，多媒体教育教学技术能更好地满足２１世纪教育的需求，课程改革正在如火如荼的开展，现代教育技术和手段给传统教学带来很大的冲击，课程在变，教学中教师所面对的对象——学生也在变，这里指学生对世界和知识的认知水平和学生的自身的知力水平在大发展，学生表现出的特点：多动，爱动脑，不喜欢教师一味的灌输式、填鸭式的教学。尤其是在大力提倡素质教育的今天，多把培养学生的动手能力和发展学生个性放在首位。随着现代计算机技术、多媒体技术的飞速发展，现代教育技术，教学手段日益发展，不断改进完善，适应学生的发展。将教学内容制成课件，充分运用计算机多媒体技术的图像、文字、声音等，生动直观地给学生以感性认识，变抽象思维、抽象概念为直观，化难为易，化繁为简，岂不美斋。计算机辅助教学成为当前世界教育技术发展的新趋势。一、 ‎ ‎ 加强对计算机辅助教学理论的认识计算机辅助教学的英文缩写是CAI(computer Asisted Instruction)。CAI指的是一种自动化的教学技术，通过教学软件将教学计划和学习目标展示给学习者，构成人机交互对话环境，以完成各种实际的教学功能。它能集中优秀教师的共同智慧，通过计算机技术，用最形象生动的教学方法，对群体或个别学习者实现个别化教学。现代教育技术主要是指计算机多媒体技术、计算机网络通讯技术、广播电视、教学幻灯技术等，教学过程就其本质而言，是教师动用一定的教学媒体向学生传播知识的活动。媒体是指传递信息的中介物，它有两种含义，一是承载信息的载体，如文字、符号、语言、声音、图形、图像等；另一种是指存贮和传递信息的实体，如书本、画册、报纸、幻灯片、录音带、电影胶片、录像片、计算机软件以及相关的播放设备等。如果媒体承载的是教学教育信息，则称之为教学媒体。提高教学效率是计算机辅助教学（CAI）的最终目的。提高教学效率包括两层意思：从教师的角度说，是借助CAI教得更轻松省力；从学生的角度说，就是在最短的时间内学到最多的东西。借助CAI教学可以实现这一目的。就单说多媒体的动画吧，它可最有效地将抽象的知识形象具体化，突出教材重点，淡化难点，易于学生掌握。《荷塘月色》是一篇有名的散文，教学中，以传统方式上课，教师往往要抽一定时间进行示范性朗诵、讲解，教师往往只能凭空讲塘是怎样幽静，月是如何的明亮等。教师很累，学生“进入”荷塘、月色没有？即是学生头脑中抽象出了这番“美景”‎ ‎，教师又何以为知？如果说一定要带学生实地观赏，讲课的日子是否一定会有此情此景？而利用CAI教学后，性形就大不一样了。上课时，随着课堂的进程我们可以不时时机地插播CAI动画。课件中加载荷塘月色的影片，有在静静的荷叶中跳动的蛙鸣声，此景中又有配乐朗诵《荷塘月色》。想想看这会有什么样的教学效果？在环境中育人，以氛围诱人，大大提高了学生的审美能力，陶冶了他们的情操。各学科在教学活动中根据课程需要，适当选用CAI教学，这对加大课堂容量，扩大学生知识面，把教师从枯燥、烦重的说教中解放出来都大有好处。加强对现代教育技术的进修学习。二、  转变教育理念和教育思维、认识CAI课件先进的教育思想决定着教育教育发展的方向，现代教育技术决定着教育的质量和效益。“一支粉笔，一张嘴，一块黑板”‎ 的教学许多教师早已习惯，也觉得很适用、够用，多年的教书已有了丰富的经验，为什么还要搞教学改革、用什么现代教育技术？深化基础教育改革，全面实施素质教育是党中央作出英明决策；面向21世纪国际竞争，提高综合国力和全民素质，培养具有创新精神和实践能力的新型人才的需要。人才的培养离不开教育，教育改革势在必行。要把学生培养成社会的人才，不再是只会做题、死记硬背，没有创新的人。古人云：人要活到老，学到老。教育行政部门也在积极组织教师运用现代教育技术的培训，为我们学习现代教育技术创造了有得的条件，作为教育工作者要与时俱进，做教改的专家，现代教育技术的能手。许多教师早已行动起来，投身到教改活动中去了，许多教师已经尝试计算机辅助教学，并取得了较好的教学效果。怎样做课件或选用课件呢？用什么软件发好呢？要注意些什么？等等，值得我们认真研究。首先回答第一个问题。要认真分析教学内容，确定教学目标和重难点，设计课堂教学时，设计制作或选用合适的CAI课件。利用多媒体计算机技术、网络技术组织教学活动。我们先说对CAI课件的形式和内容的认识 制作课件从形式上来说，首先，课件的设计界面要有好，较强的多媒体交互界面、丰富的图文、生动的动画示范；其次，把符号、文字、语言、声音、图形、图像等媒体信息，进行有机组合并显示在屏幕上，用超链接实现人机交互操作，可采用热字、热区交互形式提供。课件中，合理地加入一些音乐和音响效果，可以更好地表达教学内容，最后，更要注重CAI课件的趣味性和启发性，同时吸引同学们的注意力，增加学习兴趣。一段舒缓的背景音乐，可以调节课堂的紧张气氛，有利于学生思考问题。设计ＣＡＩ时，适当加入人机交互方式下的练习，既可请同学上台操作回答，也可在学生回答后由教师操作；这样做能活跃课堂气氛，引导学生积极参与到教学活动中。让CAI课件成为教师上课的好帮手，更是学生们的良师益友，让学生、课堂活跃起来。         制作课件从内容上来说，首先要突破教材的难点，难点的形成来自两个方面：一是对学生而言，某些教学内容抽象，二是传统教学手段不得力。突破难点的有效方法是变革教学手段，利用计算机本身对文字、图像、动画和声音等信息的处理能力，形成声、图、文并茂的多媒体教学系统，可进行视、听、触等多种方式的形象化教学，弥补传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足，取得了传统教学方法无法取得的教学效果。这正是数学CAI的着眼点。 例如立体几何入门难是多年来数学教学的难点，一是画图与识图，图立不起来，二是对空间图形的复杂位置关系条理不清，构思不出来，而CAI在这方面有潜在的巨大优势。“异面直线的概念”可通过三维图形的旋转，表达难以用语言说清的问题；“‎ 多面体截面作法”可以用视听结合方式传授知识信息，可以使学生眼观文字图形，耳听解说旁白，字形规范，作图清晰，其学习效率和记忆效率明显提高。总之在立体几何教学中利用CAI软件，有利于突破教学难点，培养学生的立体感、空间想象力和空间作图能力。其次要突出重点，重点是教学过程中要求学生必须掌握的内容。数学CAI进入课堂，可使抽象的概念具体化、形象化，尤其是计算机能进行动态的演示，利用这个特点可处理其他教学方法难以处理的问题，并能有效地刺激学生像大脑皮层的兴奋，从而增强他们的直观印象（实践证明：人的大脑对动态画面的印象要远远超过对静态画面的印象）。这就为教师突出教学重点，提高课堂教学效果提供了一种现代化的手段。例如在数学教学中讲“中心对称”的概念时，若用传统教学方法，拿一些教具比划演示，总是难以讲清，利用CAI让两个图形各自绕着某一定点旋转180°的运动过程保留在屏幕上，在旋转的时候配以适当的音响，促使学生注意力高度集中，极有兴趣地观察图形的运动变化过程，同时也使学生的想象力、思维能力得以丰富和加强。当演示完毕后再作叙述，学生就很容易建立起“中心对称”的概念了 ‎。最后要突破繁点，是指传统方式下费时费力的教学部位。如教师对范文课外资料读，复杂图形的绘制、繁琐的计算、冗长的板书等，不但耗费很多课时，而且耗费教师的体力。CAI可以把教师从大量繁琐、重复、机械的劳动中解放出来，这样教师就会有较充实的时间和体力去完成其他高质量的工作。三、动手制作CAI课件先说制作CAI课件的软件的选用。现在教师做课件用得较多的软件是PowerPoint 、Authorware、Flash、几何画板等。对软件选用要结合各科的教学特点及课时的教学特点，又符合自身实际。几何画板适合做数学课件，需要动画、特技效果的，一般选用Flash做比较好，PowerPoint适合初学做课件的教师。有人认为PowerPoint只能制作直线型课件，因而不是理想的课件制作工具软件。其实，应用软件各有自己特点和它使用的范围与场合。现在还没有一种应用软件，它既简单易用、同时又涵盖了一切应用领域。简言之，没有一种软件能够包打天下。而PowerPoint简单易用是不争的事实，它通过插入对象与超级链接就可以轻易创作交互式课件。还可用Authorware制作，甚至于选用几个软件做，可以做成插件互相调用等等。再说制作CAI课件的素材来源。素材就是包括一些文字资料、图片、声音、动画等等。一是平时注意集累。通过视频采集设备（如电脑中的视频卡），采集来自摄像机、录像带等的有用片段，通过扫描仪，采集来自照片、图片、绘画等的有用素材，或者直接使用数码照相机。通过电脑声卡，采集来自麦克风、录音磁带、及其它音频资源的有用材料，通过有关的电脑软件与电脑编程，自己创作多媒体材料；二是许多软件的商店都有素材库光盘；三是上网下载，许多网站提供了丰富的素材资源，如中国中小学教育网www.k12.com.cn、中国园丁网www.teacher.net.cn 、中小学教师网www.chinaTDE.net 、绵阳教育信息网www.my-edu.org ‎ ，也提供了素材资源的接入口，利用网上的共享资源制作自己的课件。也可以选用网上提供的适合自己教学的课件，觉得网上有适合自己教学的共享课件，当然也可以下载使用，当然也可以将自己做得比较好的CAI课件上传到网上共享，甚至于从事网络教学，共同从事教学共谋发展，体验网络带来的好处。学校也在购买一些专家做的课件，也可以选用，总之不管好自己做也好，买也罢，只有一个目的，更好地适合于教学，服务于教学。最后说说CAI课件制作的基本原则。必须遵循交互性原则。交互本来是一个电脑名词，现在被广泛使用，它最初的意义是人机对话。在用于对信息的收集、发送、接收、整理、存储等方面时，交互的含意被进一步扩展。在进行信息的处理与组织时，以某点作为开始（出发点），通过一个主过程到达目的地（结束点），而在这个主过程中，设计了很多分支，人们可以根据自己的需要，随时选择进入某个分支，也可以随时返回到主过程，甚至可以直接在分支之间跳转。这就是交互。所以，交互性可以理解为随时、方便的可选择性。传统出版物（书本、报刊等），甚至电视、电台、电影等现代媒体技术，大都不具备交互性。而电脑软件形式的电子出版物，尤其是电脑网络上的信息资源，就可以具备很好的交互性。因而更能体现“科技以人为本”的伟大理念。交互概念在教学过程中已越来越被重视，教学过程是一个教与学的双边活动过程。交互能更好地体现因才施教与自主学习两大教育原则。学生通过上机操作，用交互功能，以实现学生与机器的直接“对话”‎ ‎，从而营造课堂学习环境和氛围，实现个别化教学和训练；必须遵循教学原则，要符合科学性、艺术性。课件的设计制作要考虑到艺术性与科学性相结合，否则不但起不到辅助教学的作用，反而会阻碍学生思维的发展。例如，一位教师在教学“万有引力定律”时，制作了这样一个课件片断：一个成熟的苹果掉下来，打在了牛顿的头上，牛顿想了想，便发现了万有引力定律。这个课件不可说不直观形象，但它却歪曲了科学探索的规律，淡化了发现真理过程的艰辛。可能会对学生起到误导作用。同时处理好课件和课本的关系？时有听到一些人对课件作这样的贬义评价：“计算机媒体仅仅起了黑板的作用，只是把课本上的东西抄一遍”‎ ‎，毫无疑问，在所有课件中，计算机不能仅仅起到黑板的作用，而且起到了黑板不可代替的作用，但具体某一节课中的某一部分内容，计算机媒体仅仅起到黑板的作用也无不可。计算机媒体的运用是为了提高教学效率，而不是追求形式。其实，计算机在起黑板作用的时候，与真正的黑板相比，也表现出许多优势。如：操作简便、易于修改、显示速度快等等。这样，也就提高了教学效率。所以，在CAI中，让计算机充当几种角色，也应考虑一个度的问题。心理学家研究表明，在不同感觉通道中呈现的信息有联系的情况下，同时给予两种感觉通道的刺激，会提高学习效果。但如果信息量太多且超过一定的冗余度时，双通道的并不特别优越，这地用双通道呈现信息还不如用单通道的效果好。处理好课件和课本的关系。一方面，CAI课件是为了让学生更好地理解课本知识而设计的，所以课件不应是课本的拷贝，而应来源于课本又高于课本，充分发挥课本无法发挥的作用。比如教学《立体几何》中“线面垂直的判定定理”时，就可以利用三维动画展示点、线、面以及各三角形之间的关系。另一方面，CAI课件的作用只能定位于“辅助”上，计算机永远代替不了教师，CAI课件也永远代替不了课本。而且，CAI课件的设计必须与课本紧密结合，注重学科本身的特点。       四、 ‎ ‎ 加强学校硬件建设，树现代教育技术骨干，让CAI课件走进课堂我国学校教育技术现代化发展的实际状况是：一方面许多学校缺乏必要的硬件环境条件；另一方面已经装备了计算机（网络）的学校中，计算机还只是应用在计算机课程的教学中，各学科教学中应用计算机辅助教学面临诸多困难，大多数学校几乎是空白。政府加大资金投入，加强对教育网络的资源配置和支持，教育行政机关加大现代教育技术的师资投入，加强对现代教育技术管理人员的培训，加强对教师队伍的运用现代教育技术媒体的培训，包括对软件使用的培训，对CAI设计制作的软件的培训，使个个教师成为制作、使用的行家和高手。挖掘教师潜力，树现代教育技术骨干。做课件是一项非常坚苦的工作，学校要建设CAI工作室，以年级分学科，教师集体构思设计，归化出课件流程图，由骨干教师制作成课件，供教师使用，修改、完善等等，教学中教师使用得心应手。这样制作出来的课件，集全体优秀教师的智慧于一体，对我们个个教师都是借鉴和促进提高。更有收藏价值，可收集整理，刻录成光盘，作为教学资料保存，有利于学校教学课件的可持续发展，促进学校的教学质量。目前许多地方CAI课件只是上公开课用一用，走走过场，做做形式，应付检查而已。见于上述诸多方面原因等，也不能一昧责怪老师，政府加大投入，多配备多媒体教室或网络微机室，教师哪有不用之理，让我们的CAI课件真正走进课堂，服务于教学。五、 ‎ ‎ 对现代教育技术的展望和构想加强对教育网络的资源配置和支持，加强城域网建设。网建好以后，更重要的是对人的需求，有了人才会做出东西（课件资源），为地区、国家乃至人类的教育共用，CAI课件前途一派大好。有条件的地方，可以由市县（区）组织，抽调部分学校长于课件设计和开发的教师，成立网络CAI制作室（备课室），共同编写动画及脚本，开发适合本地教学的课件，用于教学，并在教学实践中不断修改、完善，逐步成为具有地方特色的教学课件体系，资源共享，以适应当地学生、教师和教材的实际。降低教师的劳动强度，大力提高工作效率。以发扬光大，并享有版权及成果，为教育事业做出贡献。目前教育正朝着网络化方向发展，这种教学教育体制不受时间、空间和地域的限制，甚至是全世界，这是真正意义上的全民教育正在向我们走来，那时CAI课件将大显身手。综上所述，CAI在教学中确实起到了不可估量的作用，解决了传统教学法不能解决或难于解决的问题，但CAI并不排斥传统的教学手段，CAI不能完全代替人的教学活动。教学是一种双边活动，面对的学生知识水平和能力层次因人而异，硬性把一种模式的课件搬到课堂上，适应每位学生，调众人口胃效果肯定不佳；再者并不是所有的知识都适合于CAI。今后电化教育的发展方向应是以计算机为核心的多媒体技术，以及以这种技术为支撑的CAI技术与传统教学法的有机结合。因此，CAI的前途是很光明的。                                             参考文献：《电化教育基础理论》----四川省电教馆  汪凤雄等编著《现代教育技术简明教程》----四川大学出版社  汪凤雄主编《新课程师资培训精要》----北京大学出版社 钟启泉等编著《现代教育技术与教育改革》----《现代教育技术与教育改革》编辑组 《现代教育技术》杂志     ‎