浅论信息技术条件下的计算机辅助教学

　　李启宏 湖北省来凤县大河中学

　　【论文摘要】计算机技术和网络技术在当代的飞速发展，以及它作为与人们的日常工作、生活的联系日益紧密，使得人们不仅在工作方式、学习方式，而且在交往方式乃至生活方式上都产生了前所未有的变革。作为人类生存领域的重要环节--教育领域同样也受到来自信息技术的影响和挑战。计算机在教育领域的出现，给兢兢业业、含辛茹苦的教师们带来了一些惊喜和企盼。计算机辅助教学有着其他教学形式不可比拟的直观性、生动性的特点。优秀的教学软件，可以把抽象的概念以直观、形象、生动的展现在学生面前。本文以数学课堂教学为载体，略谈一下认识与体会。

　　【关键词】CAI 优越性 课件 教学

　　未来社会是以信息科学为先导的信息社会。挖掘和开发信息技术应用于现代教育将是时代发展的必然要求。著名科学家钱学森对未来教育作了如此描述：未来教育=人脑+电脑+网络。而信息技术辅助教学的应用因为把文字、声音、图象、视频等有机地结合起来，使信息得到更完美地表达，给课堂教学带来了无限的生机与活力，它使当今的教学手段、教学方法、教学观念、教学形式、教学结构，以致教育思想与教学理论都发生了变革。而将计算机正确地应用于教学是实现教育现代化的重要措施之一。

　　一、信息技术辅助教学的优越性

　　我国在2002年执行的《全日制普通高级中学数学课程标准》中明确指出：在教学过程中，应有意识地利用计算机和网络等现代化信息技术，认识计算机的智能画图、快速计算、机器证明、自动求解及人机交互等功能在数学教学中的巨大潜力，努力探索在现代信息技术支持下的教学方法、教学模式。从此可以看出，正确合理地使用计算机辅助教学还是有其巨大的优点的。

　　1、 崭新的呈现方式

　　计算机辅助教学改变了千百年来一支粉笔、一块黑板的传统教学手段。它以巧妙的构思、生动的画面、形象的演示，引领课堂教学进入一个全新的境界。计算机辅助教学不仅能替代许多传统教学的手段，而且能实现传统教学手段无法达到的教学效果。利用计算机的动态画面展示事物发展或推理的全过程、利用它的图画特性将抽象的、理论的东西形象化、将空间的、难以想象的内容具体化。

　　例1、引导学生发现勾股定理时可先打开几何画板，画一直角∠C，如Fig.1，分别在直角边上取点A、B，让几何画板同时测量和计算AB的长度，任意改变A、B的位置，计算与测量的结果总是相等，从而让学生发现并总结一般规律。

　　例2、探索直线的倾斜角与斜率的关系时，如Fig.2，执行动画时，左边的直线通过旋转而改变倾斜角，电脑同时测量 及 ，并在右边绘出 随 变化而得到的图象，再进一步探讨倾斜角与斜率的关系。

　　计算机辅助教学进入课堂，立即表现出它强大的生命力，它的存在与发展是任何势力都无法阻挡的，从它已有的作为和现实表现来看，它有着传统媒体无可替代的优越性。

　　2、 丰富的资源支持和强大的互动能力

　　信息技术辅助教学除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外，还可以增加课堂容量，使得我们传统意义上的文本化的教育资源扩大为方便快捷具有更大容量的数字化资源，为课堂教学提供了极为丰富的资源支持。信息技术提供的诸如数字视频、数字音频、多媒体软件、CD-ROM、网站、E-mail、在线学习管理系统、计算机模拟、在线讨论、数据库等。数字化学习资源具有多媒体、超文本、友好交互、虚拟仿真、远程共享等特性。通过以上特性，为学生创造更为真实、直观的学习情景，还能很好地顾及学生的个别化差异和多样化的发展需求，为提高学生感知新知识的速度，加深学生对知识的理解程度作进一步努力。由于利用信息技术辅助教学的手段，使讲解更直观、更清晰、更具吸引力，更容易建立新旧知识之间的联系，学生学得更快且印象更深。因此不论从理解或记忆的角度来看，信息技术辅助教学都能达到良好的教学效果，它能使课堂容量大大提高，这是传统教学所无法比拟的。

　　信息技术辅助教学以计算机为载体，具有极强的传播性，能让更多的教者与学者从中受到启发，能够反复多次使用，容易被修改和移植。它利用计算机的海量储存功能储存大量的信息，可以随时调用各时期、各阶段、各方面的资料，是信息的收集和传播方式的一次大变革，它还可以记忆学生所有的学习情况，以便学生及时更正思维方式思想方法，学生复习更是方便快捷。同时，好的教学软件，还能推动教学改革的发展，好的教学方法也可随着软件迅速推广全国各地，这就促进了教学方法的更新。因此，信息技术辅助教学，作为信息化工程的一部分，也展现了它独特的魅力。

　　二、信息技术辅助教学应与传统教学有机地结合

　　不可否认，传统的课堂教学具有丰富的内涵，课堂上，经验丰富的教师能把一个复杂的问题讲得透彻，易掌握，而且能够及时根据收集到的学生的反应采取相应的教学手段，这是任何现代科学的教育技术所不能代替的。计算机辅助教学作为一种现代化教学手段，它排斥传统教育模式吗？传统教学手段和模式是无数教育工作者通过开发、实验、积累总结出的一套行之有效的方法，我们不能全盘否定。过分夸大计算机辅助教学的作用也是不恰当的。必须看到，信息技术辅助教学有它不可替代的一面，但它不能代替传统教学手段所起的作用。并且，信息技术辅助教学只有用在“不可替代”或“传统教法无法实现”的情况下，才有使用价值。因此，张勇等在《采用多媒体教学存在的问题与对策》一文中对多媒体给出了“多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计合理选择和运用现代教学媒体，以多种媒体信息技术作用于学生，并与传统教学手段有机结合，形成合理的教学过程，达到最优化的教学效果。从此可以看出过多地不加选择地使用信息技术辅助教学，未必能受到良好得教学效果。举例说：如果用几何画板演示椭圆的画法及定义，能利用软件动态地把椭圆画出来，通过观察、验证给出椭圆的定义，虽然生动有效，但实际上这样并没有老师在课上带一根绳两个图钉，直观地画出椭圆效果好；再如，用动画将一个容器中的液体倒入其它容器中探求两几何体的体积关系的方法，就缺少真实性，缺乏可信度。所以，我们不能简单地否定或肯定哪一种教学方法。它们都有自己的优越性，也都有它们的缺陷，为了达到最好的教学效果，信息技术辅助教学必须使用得当，传统教学方法也要用得恰到好处，将它们有机的结合起来，让它们各自都能发挥自身的特长，才是我们最终所追求的目标。更何况，计算机辅助教学工作量大，投入的人力、物力、财力都要远远高于传统教学，从这一点上说，也要求我们适当地权衡投入与产出的关系。

　　三、课件、软件与教学

　　1、课件与软件

　　课件是为教师实现课堂教学为目的而设计的教学软件，它包含了教师的一节课中要使用的所有知识要点，推理演绎过程，示范例题，解题的方法、过程、思路，巩固练习等信息，并能对学习情况及时作出反馈和处理，它具备完整的一堂课的特点，具备完整的教学功能，教师是课件的使用者及课堂教学的组织者、操作者。

　　在教学中，软件实际是指应用软件与教学软件。一般使用应用软件来编制教学软件，教学软件可以是上面所说的课件，也可以是课堂教学中因某种需要或为了达到某些特殊效果而编制的一段计算机程序，它不必是一个完整的课件，可以为某一个知识点或一个题目而单独设计。

　　”计算机辅助教学（CAI）“，是英文”Computer Assisted Instructing“的缩写，它是作为教学工具而编制的教学程序，即代表计算机应用的一个广阔领域，又代表一种新的教育技术和教育方式。现在最常使用的辅助教学软件是Powerpoint, Authorware, Director, Premiere, Flash等Powerpoint适合于开发演示型的多媒体课件，Authorware则用来开发交互性强的多媒体课件，Flash主要用来制作网页形式的课件，更多的优点是占据磁盘空间少、动画效果好、交互性很强。

　　2、计算机辅助教学的误区

　　误区一 计算机辅助教学必须有完整的课件。近几年来，几乎所有的公开课、示范课、研讨课、比赛课都成了清一色的电脑演示课，老师就象导演一样，到了几乎会被忽略的位置上，不但削弱了教学中”人“这一最重要角色的作用，也会因为特技使用过多而将学生的注意力引向别处；整节课都用电脑演示，由于信息量太大或速度过快而影响学生的接受效果；完整的课件由于面窄，针对性强，所以通用性较差，不容易被移植，花费了大量的人力、物力做好的课件，使用价值却受到很大的限制，所以，一般计算机辅助教学不提倡都用完整课件，而是强调教师的主体地位。和学新在《主体性教学论》中就提出教师的主体性地位教学的四大优点。

　　误区二 教学软件的编制必须使用指定的工具。有很多教育部门经常举办各级各类的课件比赛，有的还规定只有用Autrorware或其它按规定做的课件才能参赛，实际上这样的比赛是对计算机辅助教学的错误认识，具有很大的负面效应，对计算机辅助教学产生错误的导向作用。我们应该根据需要选用适当的软件来编制教学软件，拿数学课来说，探求轨迹可选用几何画板，作三角函数的图象也可选用几何画板，但完成三角函数图象的变换时，使用Microsoft Word或Microsoft Powerpoint在编辑状态下的作图与变换，其效果会比几何画板更直观、更形象。笔者就认为这种办法很好，现略举一例如下：

　　例3 、实现由y=sinx到y=2sinx及y= sinx的图象的变换过程。

　　步骤：

　　（1）、画坐标系，作y=sinx的图象；

　　（2）、复制两个y=sinx的图象（最好取不同的线条颜色），并使它们完全重合；

　　（3）、选中一条y=sinx的图象，出现九个句柄，将鼠标光标移到上方中间的句柄上，光标变为上下移动方式时，左手按下ctrl键，右手同时按下鼠标左键并缓缓的向上拉动，直到图象的高度变为2时松开鼠标，即实现了由y=sinx到y=2sinx的动画过程。

　　（4）、选中一条y=sinx的图象，出现九个句柄，将鼠标光标移到上方中间的句柄上，光标变为上下移动方式时，左手按下ctrl键，右手同时按下鼠标左键并缓缓的向下拉动，直到图象的高度变为1/2时松开鼠标，即实现了由y=sinx到y= sinx的动画过程。

　　误区三 计算机辅助教学与多媒体教学混为一谈。经常听到有人把计算机辅助教学与多媒体教学不加区分的乱说一通，甚至把它们与现代化教学手段及电化教育都等同起来，更有甚者，还把计算机辅助教学称为全媒体教学，简直有点荒谬，其实它们是各自不同的概念，有着自己独特的内涵，有着非常严格的区别。

　　误区四 教学中的人文思想不足。计算机辅助教学的合理实现，应该是正视计算机等媒体地位的基础上来实现的，其核心特征是”辅助“，即辅助教师，而不是取代教师。只有”人“才有资格做思想的主人，不坚持这一原则计算机辅助教学的实践就会与现代教育思想的人文精神背离，就可能失败，或者至少是价值有限。

　　以计算机人为的割裂教师与学习者之间的有机联系，是计算机辅助教学发展的大忌。现在有很多的教学课件，不是教师本人制作的，他只是按部就班的操作，按事先安排好的教案去讲演，在讲课中，缺少与学生的联系，学生有一些疑问，面对多媒体的”死模式“，怕老师尴尬而又无法启齿，这样便导致了学生学而不实，老师授而不深，达不到课程的标准要求，于是这节课就成了一堂课件演示课-----忽略了教师的主导作用，学生的主体地位的作秀课。计算机辅助教学实践中师--机--生有机关系的形成，并不是单纯指集中教师编制课件，然后由课件来教学生，而是强调全体教师广泛地参与到计算机辅助教学工作中，调动学生广泛的参与到利用计算机辅助教学学习中去，达到师--机--生的互动。

　　教学过程是一个复杂多变的过程，是包含了教师对教育思想的理解，教师的经验、教师对学生的了解、学生的学习态度、教学资源的充分合理使用，以及实施过程中复杂微妙的师生双边活动等等在内的过程。即使一个设计精良的教学课件，一个由一流计算机专家、教育学家、心理学家等等制作的教学课件，一个掺入了”最先进“的教育思想，实现了某种时髦的”教学策略“以替代教师为目标的教学课件，其教学效果也难以与一个经验丰富的教师相匹敌。无论这个课件设计的多么精致，也根本不可能具有一个教师能做到的通过他的感官，从学生的体态、表情、语言、和声调等等数个方法获得大量的信息，及时、微妙、有人情味的调整自己的教学方法。教师和学生在这个层面上的交互，恰好是现代教育思想所要强调的人文精神浓厚的东西。而且，一个好的教师在课堂上不仅是专业知识的输出者、学生疑难问题的解答者，还在教学过程起着”全息化（人格内涵、知识、气质的综合体）的作用。教学要引人入胜、吸引学生的注意力，靠的是魅力。教师的最大魅力体现在其人格魅力和语言魅力。人格魅力有着一种使学生敬佩、震慑的作用。而丰富、生动、 妙趣横生的语言魅力则对学生有着莫大的吸引力。这两种吸引学生得魅力是任何媒体都无法取代的。因此，多媒体教学只能是教学的辅助，而不可能成为主导。这个相对计算机显示出难以忍受的简单、苍白和低能，而人却表现出叹为观止的生动、丰富和智慧。

　　总而言之，计算机辅助教学的产生和发展的时间还很短，仍处在探索、实验和研究阶段。如何看待计算机辅助教学的问题，还有各种不同的见解。但我们的目的是明确的，我们要借助这一现代化的工具让我们的教育事业蒸蒸日上。面对各种不同的观点，我们要取长补短，摸索出一条适合实际情况的路子来。在当前的教学中建立起客观、准确、公平、公正的评估原则，早日找到计算机辅助教学的正确方向，采用合理得教学模式和教学方法，与其它教学手段相配合，设计多种教学方法的最优化组合，逐步完善和解决存在的问题，扬长避短，让计算机辅助教学的科研工作更上一层楼、让我们的课程资源更丰富、多彩。

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