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CAI與中學(xué)數(shù)學(xué)教育
四川省資陽中學(xué) 陳彬 2007/3/13
（接上頁）并沒有做到面向全體學(xué)生,真正的“因才施教”至今還難以實現(xiàn)；從教學(xué)目標(biāo)看，決大部分精力還放在應(yīng)付考試的單純解題訓(xùn)練上，數(shù)學(xué)知識的形成過程被淹沒了，數(shù)學(xué)與實際的生動聯(lián)系不見了；從教學(xué)模式看，基本上還是教師講學(xué)生聽的“一刀切”的班級授課，學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面沒有改變，缺少必要的“個別化”教學(xué)與學(xué)生彼此之間的交流，學(xué)生的課堂參與是極其有限的；從教學(xué)評估看，大部分是憑經(jīng)驗“摸著石頭過河”，難于及時準(zhǔn)確地了解教學(xué)信息，因而我們的教學(xué)策略難以保證有很強的針對性；從教學(xué)手段看，沒有擺脫“粉筆加黑板”的束縛，計算與畫圖還是傳統(tǒng)的手工方式，教師的工作基本上還屬于個體的手工業(yè)勞動。數(shù)學(xué)不僅是學(xué)生的沉重負(fù)擔(dān)，也是教師的沉重負(fù)擔(dān)，綜上所述，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育在喘息，陳舊的內(nèi)容，陳舊的方法，陳舊的觀念，缺乏生氣的課堂，事倍功半的效果，傳統(tǒng)教學(xué)似乎使出了全身的氣力，卻仍不能滿足數(shù)學(xué)化時代的需求。
人們認(rèn)為：把計算機引入教育將帶來深刻而廣泛的的影響，它不單會影響到教學(xué)內(nèi)容的變化，而且將引發(fā)教學(xué)方法、教學(xué)模式、教學(xué)觀念等等一系列的變革。人們看中了計算機能將文字、圖形、動畫和聲音有機地編排在一切，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，增強學(xué)習(xí)的積極性；人們看中了計算機能給學(xué)生提供更多動手的機會，特別是計算機的人機交互功能，為實現(xiàn)教學(xué)的“個別化”創(chuàng)設(shè)了理想的環(huán)境。對數(shù)學(xué)教學(xué)而言，特別令人欣賞的是計算機的快速計算本領(lǐng)與絕妙的處理圖形的能力，人們斷定計算機將能迅速改變數(shù)學(xué)教學(xué)的面貌。然而從CAI興起至今，人們期望看到的奇跡還沒有發(fā)生，借助于計算機促進數(shù)學(xué)教學(xué)改革的進程相當(dāng)艱難。
一個大問題是教學(xué)軟件。市場上號稱“電腦教師”的教育軟件多半是課本搬家式的電子書或變換方式的習(xí)題集。這類教育軟件使人們對CAI 產(chǎn)生了懷疑：“原來這就是CAI 呀!看來與其用這類軟件還不如認(rèn)真地看看書，更不如聽有經(jīng)驗的教師講課�！彼^“電腦教師”還是不如真正的教師，計算機還是難以進入課堂。于是教師只好親自參與開發(fā)軟件，由于教師遠(yuǎn)比一般的計算機工程師熟悉教學(xué)、了解學(xué)生心理，所以這類軟件可以在教學(xué)中發(fā)揮一定作用。但問題又來了，那就是開發(fā)效率太低，一節(jié)課用的軟件需要幾十個小時開發(fā)，誰都難以長期堅持下來。加之每一個軟件都體現(xiàn)了開發(fā)者的個性，在當(dāng)前每一位教師都要在課堂上展現(xiàn)自己個性的情況下，教學(xué)軟件難以推廣。于是各地都在開發(fā)大都只在自己的教學(xué)中應(yīng)用的屬于自己的軟件。面臨以上困難，多數(shù)教師不愿做吃力不討好的事，還是鐘情于粉筆與黑板。同時，低水平的重復(fù)開發(fā)又引來對CAI的種種非議：用大量的人力物力搞CAI是否值得？在現(xiàn)時條件下CAI到底能給教學(xué)改革注入多大的活力？
在借助于CAI促進各學(xué)科的教學(xué)改革中，數(shù)學(xué)大概是最困難的學(xué)科，引起的爭論也最大，首先是怎樣激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？借助于多媒體技術(shù)，英語、生物，地理等學(xué)科的教學(xué)軟件可以做得圖文并茂、有聲有色，但數(shù)學(xué)卻不能，因為數(shù)學(xué)是需要進行進行思維訓(xùn)練的，不僅依靠課件表面的生動難于激發(fā)學(xué)生持久的學(xué)習(xí)熱情，而且也難于達到數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。一個尖銳的問題是:在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入CAI 是有助于學(xué)生的思考呢，還是相反？有些人擔(dān)心過分依賴計算機將導(dǎo)致學(xué)生相應(yīng)能力的萎縮。這種擔(dān)心并不是杞人憂天，一些西方國家孩子當(dāng)前數(shù)學(xué)能力的下降似乎與濫用計算機技術(shù)有關(guān)。事實上，現(xiàn)代數(shù)學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅使數(shù)字計算變得輕而易舉，而且一個復(fù)雜的方程求解、一個方程曲線或函數(shù)圖象的繪制，一個積分或矩陣的運算，都只需輕輕一按鍵盤，一切結(jié)果頃刻會在電腦屏幕上顯示出來。這種“描述”數(shù)學(xué)結(jié)論式的數(shù)學(xué)對數(shù)學(xué)教育是巨大的挑戰(zhàn)。它有助于概念的理解嗎？有助于問題的求解嗎？有助于學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高嗎？甚至數(shù)學(xué)教育的必要與目的性都受到懷疑，學(xué)生會問：有了計算機還學(xué)數(shù)學(xué)干什么？教師會問：有了計算機數(shù)學(xué)還教什么？數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)究竟是什么？但是計算機的洶涌浪潮卻勢不可擋，誰也欄不住的。當(dāng)計算機進入千家萬戶之后，連學(xué)生玩電腦游戲軟件我們都看不住，誰又能禁止他利用數(shù)學(xué)軟件完成數(shù)學(xué)作業(yè)呢？看來，既不能對計算機持反對態(tài)度，也不能對它持無可奈何的消極態(tài)度，積極的對策是更新觀念，認(rèn)真研究一下有了計算機教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式應(yīng)該有哪些變化，研究數(shù)學(xué)CAI的理論和原則，考慮在現(xiàn)代教育技術(shù)支持下什么是理想的數(shù)學(xué)教育。
討論什么是理想的數(shù)學(xué)CAI，首先要討論什么是理想的數(shù)學(xué)教學(xué)，要討論計算機以外的因素。這就必須考慮數(shù)學(xué)的學(xué)科特點，考慮不同學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理特征，還要考慮數(shù)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的未來社會對人的數(shù)學(xué)素質(zhì)的需求，然后再回過來討論CAI軟件的設(shè)計思想與使用原則。這當(dāng)然是一個復(fù)雜的問題，很難在一篇文章中討論清楚。但我們以為至少以下原則是肯定的：
1、啟發(fā)性
啟發(fā)性是數(shù)學(xué)教學(xué)的靈魂，因為歸根結(jié)底數(shù)學(xué)是人類（未完，下一頁）
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