对CAI与数学教学整合的思考-教学论文

数学课堂教学是由多个要素所构成的一个复杂的系统。大量CAI课件进入数学课堂，使得原本就复杂的教学系统构成要素发生了变化，也使得教学系统的操作更加复杂化。如何使CAI与数学教学达到和谐与统一，这就需要对CAI与数学课程进行整合。
什么是整合？所谓整合是指一个系统内各要素的整体协调，相互渗透，使系统各要素发挥最大效益。CAI与数学课程融为一体，将CAI技术作为一种工具，以提高数学教学与学的效率，改善教与学的效果，改革传统的教学模式。课程整合的目的是减少知识体系的分割及学科间隔离，把不同的知识体系联系起来。CAI与数学课程的整合，不是简单的把CAI技术仅仅作为辅助老师课堂教学中的演示工具，而是把CAI看作是数学教学与学生学习的工具和培养学生各种素质的载体。CAI与数学课程的整合，要在现代教学理论指导下，把CAI作为促进学生自主学习的认知工具，丰富教学环境的创设工具，并将这些工具，丰富教学环境的创设工具，并将这些工具全面地应用到数学教学过程中，使数学教学资源，各个教学要素和教学环节，经过整理、融合，在系统优化的基础上产生聚集反映，从而使传统的数学模式得到根本的变革。从传统教学观念中的重在“教”转移到重在学生的“学”。建构主义学习理论认为，学习过程是学习者在一定的学习环境中，与其他学习者协作、讨论等，建立自己的认识和理解的过程。利用多媒体技术和仿真技术制作的CAI课件，其许多特性和功能特别适合实现建构主义学习环境的建构。因此，在CAI课件设计和在课堂教学中的运用都围绕建构主义学习理论的四大环境要素进行，把多媒体计算机当作建构主义学习环境下的认知工具，在老师的指导下，使学生自主学习和求知，这就为CAI课件开发和应用以及CAI与数学课程的整合提供了理论依据。
二、CAI与数学教学整合的原则
CAI只是一种认知工具，CAI技术的发展仅为教学的改革提供了物质条件。要想充分发挥CAI生动形象、生动活泼、人机交互、及时反馈和个别化等优点。在教学课程中使用CAI，还应遵循以下原则：
（一）意义的建构原则
建构主义学习理论强调建构学习环境对学习者认识结构形成与发展的重要作用，在基于建构主义学习理论所构建的学习环境中，学生是认知的主体，是意义的主动构建者。因而整个学习过程的最终目的是完成学习者知识意义的构建，在这样的环境中，数学教学是从如何创设有利于学习者意义建构的情景开始。整个教学过程都要以“意义建构”为中心去设计和实施。
（二）必要性原则
在数学教学中运用建构主义运用CAI的目的是服务与教与学。提高数学课堂教学效率，构建新形式下的数学教学模式。CAI在数学教学中是在为需要用而用，而不是用来为课堂教学而点缀，更不是公开课上的昙花一现，而是要发挥CAI的技术力量，去做传统教学器具或手段不能做或做得不完善的工作，从而更合理地优化教学资源，构建互动式、多样化的学习环境，激发学生学习数学的兴趣和对数学知识意义的理解，领悟数学的本质。
（三）实用性原则
在数学教学中运用CAI可以使许多抽象的数学概念和难以理解的逻辑关系变得生动有趣、直观形象，在数学中收到了事半功倍的效果。因此，CAI技术应用与数学教学应力求简捷、方便、实用。数学教学中并不是提倡每堂课都使用CAI，但教学中运用时，力求选择经典的适用于计算机辅助教学的教材内容（函数概念引入，圆锥曲线概念的引入等），可以通过计算机模拟演示突破学生思维瓶颈。在CAI课件的制作上，力求简捷、方便、实用，在界面设计上力求简捷、明快，在课件演示的操控上力求进退自如。
（四）启发性原则
建构主义学习理论认为，学习者的学习过程就是建立自己的认识和理解的过程，教师是这一过程中所提供的学习资源至关重要一环。如果CAI课件只是用来验证知识的结论，而只能增加学习者对知识的理解和记忆，而不能培养和启迪学生的创新意识和创新精神，所以，CAI课件在设计和制作上都要从创新的角度出发，围绕教师的主导作用和学生的主体地位来进行。
通过CAI提供的生动、直观的学习材料，激发学生的联想，唤醒学习者长期记忆中的有关知识、经验或表象，去同化新知识，从中培养学习者的创新意识。因而CAI运用数学教学还应遵循启发创新原则。
三、CAI与数学教学整合的应注意的问题
（一）CAI不能替代老师，更不能代替课堂教学
CAI只是师生用来创设教学情境，组织学习材料，帮助数学思维，相互协作交流的认知，他本身不具有替代老师教学的思维与理论。在数学教学中，教师是教学情境的设计者，而非CAI教学系统。教学的实施和调控仍由教师掌握。尽管CAI有许多优势和强大的生命力，引领着数学教学发展的趋势，也绝不能否定课堂教学的作用，它不可能完全取代常规的数学课堂教学。
（二）个别化学习与协作学习的统一
由于习惯了讲授式这样一传统的教学模式，因此，教师在教学中往往对学生的个体差异没有给予应有的重视，已导致学生的数学能力不能普遍提高。CAI为我们提供了一个开放性的平台，利用它可以实现个体差异下相同的目标。根据建构主义学习理论，学习者的学习经验和知识结构不相同，数学课件在设计制作上应有多个起点和多条学习路径以利于学习者从多层次、多角度地进入数学学习活动。数学目标固定后，可以通过整合不同的任务来实现，每个学生都可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。
（三）CAI应用于教学要体现观念的更新
现代教学论认为，学生不是教会的，而是自己学会的，学生是学习的主体。在数学教学过程中，教师应该与学生共同构建出一种民主、平等。和谐、愉悦的师生关系。尽管现代增长率技术给数学教学带来很大帮助，但我们不能只关注它的工具性，而忽视了教学的艺术化和人格化。在信息技术的冲击下，教师应该逐渐从教学知识的传播与灌输者的角色转变为学生学习数学的导师、意义建构的促进者、监控，甚至是数学知识研究与探索的共同参与者。