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1建構主義學習理論對CAI的設計指導

從20世紀90年代初至今，這是計算機輔助教學的成熟階段，這一次是以建構主義作為理論基礎的。建構主義的基本觀點認為：知識不是通過教師傳授得到的，而是學習者在一定的情景即社會文化背景下，借助他人（包括教師和學習者）的幫助，利用必要的學習材料，通過建構主義方式而獲得。在學習過程中幫助學生建構的意義就是要幫助學生對當前學習內容所反映的事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間的內在聯系，達到較深刻的理解。這種現象在大腦中的長期存儲形式就是關于當前所學內容的認知結構。由于學習者是在一定的情景即社會文化背景下，借助其他人的幫助，即通過人際間的協作活動而實現主動建構知識意義的過程，因此建構主義學習理論強調以學生為中心，認為“情景”與“協作”，“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素或四大屬性。

在研究兒童認知發展基礎上產生的建構意義，不僅形成了全新的學習理論，也正在形成全新的教學理論。如上所述，建構主義學習理論強調以學生為中心，它不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體，知識意義的主動建構者，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者。這就意味著教師應當在教學過程中采用全新的教學模式，徹底拋棄以教師為中心、強調知識傳授，把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，使用全新的教學方法和全新的教學設計思想。因而必然要對傳統的教學理論、教學觀念提出挑戰，從而在形成新一代學習理論——建構主義理論的同時，也逐步形成與建構主義學習理論，建構主義學習環境相適應的新一代教學模式、教學方法和教學思想。

由以上分析可見，CAI理論基礎第三次演變有兩大特征，其中之一是學習理論由一般的認知主義演變為建構主義。目前心理學界公認：建構主義學習理論是認知學習理論的最新發展，這是不僅強調要以建構主義學習理論作為計算機輔助教學的理論基礎，而且也強調要以建構主義的教學理論作為計算機輔助教學的理論基礎。20世紀90年代以來，建構主義的迅速發展真正確立了教學理論在CAI中的指導地位。建構主義成為CAI的主要理論基礎這個事實，標志著人們對CAI的認識已日益深化，日益全面，日益成熟。

2CAI在數學原理教學中的應用

2.1數學原理本身的數學

數學原理具有一定的抽象性，是在對數學對象的抽象、歸納、總結和提煉的基礎上形成的。

對于數學原理本身，從學習過程中講可以分為増生階段、重建階段和融會貫通階段。在増生階段，學生接觸到新的數學原理，但由于數學本身具有嚴謹的邏輯性，學生并不一定感覺所學內容太陌生，因此，在這一階段的學生中可以考慮讓學生自己親自實踐、體會和感知原理的內容。重建階段是増生階段發展的自然結果，是學生將増生階段所學的原理進一步做深入理解、證明和應用的過程，融會貫通階段則是學生通過應用原理解決問題，形成數學技能，掌握數學思想方法的過程。

針對上述三個階段，教師在教學中應創設各種教學和學習環境，為學生學習的各個階段創造必要的情境，以利于學生對原理的理解和掌握。

2.2數學原理中所蘊涵的數學思想方法的教學

數學原理即包含原理本身的內容，也包含抽象和形成這些原理的過程中所應用的基本的數學方法和所蘊涵的數學思想。因此，在原理的教學中，不僅要使學生理解原理，更要使學生學會數學的思想方法。

要使學生學習數學的思想方法，僅僅靠教師的講解是不夠的。數學思想方法的學習只有在學生反復探索和實踐的過程中掌握，在這個過程中可能是學生自己探索，嘗試錯誤，最后取得成功，也可能是通過與同學的協作學習或在教師的幫助下完成。只有經過了學生自己的學習探索，形成的數學思想方法才具有生命力。

要使學生學會數學的思想方法，就必須注重數學學習的過程性、活動性，引導學生在學習過程中進行主動的思維，使學生具有獨立地發展問題、提出問題、分析問題、解決問題的機會，就是要培養學生獨立思考的習慣，這樣才能使學生學會數學思想方法。

數學思想方法的形成不是一朝一夕所能完成的，需要教師在教學過程中不斷地進行滲透，更需要學生在實踐和經歷“數學過程”的過程中逐步形成。

2.3CAI在數學教學原理中的應用

教學原理包括數學的性質、法則、公式、公理、定理和形成、應用這些原理的過程中所蘊涵的數學思想方法。多媒體計算機為學生更好地學習數學原理提供了有力的幫助，利用計算機輔助數學教學可以為學生學習數學原理，形成數學的思想方法提供有力的支持，可以為學生參與抽象和概括這些數學原理的過程創設必要的學習情境，可以組織有效的數學活動使學生通過自己的觀察、探索和與他人的討論、協作，體驗數學原理得出的過程。

3CAI在數學教學中的應用

例1如圖1，BO是△ABC的邊AC上的中線，畫出△ABC關于O對稱的圖形。

把點B關于點O的對稱點記為D，就得到圖2中的四邊形ABCD。這個圖形中的△CDA可以看成是△ABC繞點O旋轉180°得到的，因此四邊形ABCD是中心對稱圖形，點O是它的對稱中心。

如圖3，在□ABCD中，點O是對角線的交點。因為平行四邊形是中心對稱圖形，對角線的交點是它的對稱中心，所以□ABCD繞點O旋轉180°后，點A與點C、點B與點D分別互換了位置，旋轉后的圖形與原來的圖形重合。

這樣，AB=DC，AD=BC;

∠ABC=∠CDA，∠BCD=∠DAB;

OA=OC，OB=OD.

例2把圖4中的三角形ABC向右平形移動9格，畫出所得到的三角形A′B′C′。

度量三角形ABC與三角形A′B′C′的邊、角的大小，你發現了什么？通過平移三角形ABC能得到圖形中哪幾個三角形？請畫出平移的方向，并說出平移的距離。

例3在圖5中，四邊形A′B′C′D′是怎樣由四邊形ABCD平移得到的？

從以上例題可以看出，在實際的操作過程中，部分學生理解起來可能會有困難，但通過多媒體可以很直觀的理解，這樣對學生的學習會有很大的幫助，從而可以給學生帶來學習的樂趣，激發學生學習的樂趣。

4關于計算機輔助中學數學教學的思考

（1）計算機輔助中學數學教學的立足點應是“輔助”教師，不是取代教師。

在教學實踐中，并非所有的教學環節都能或需要由計算機完成，許多傳統的教學活動必不可少。計算機只能作為數學教師的助手，而不能替代數學教師。過分地夸大計算機輔助教學的作用，會由于師生之間缺乏交流，造成學生思維和推理的單一化，以至對學生思維能力的發展造成不利的影響。

（2）要以人為本，上面已講過，計算機輔助數學教學是輔助數學教師授課、解決數學教學難點的一種手段，在課堂上，計算機只是一種教學工具，和黑板、粉筆一樣，只不過現代化水平高一點。因此，教師在講課中不能完全依賴計算機，更不要把課堂教學變為課件展示。數學教師在用計算機進行輔助教學時，除了在課件上下大工夫，讓課件盡量符合教學內容的要求，能解決教學難點之外，還應在教學基本功上多鉆研，提高教師的授課水平和駕馭課堂的能力，使自己的教學水平上一個大的臺階，而讓計算機課件起到錦上添花的作用。另外，計算機課件的設計應體現“以人為本”的原則，把學生放在主體位置上，著重于學生能力的培養，體現學生的思維方式，而不是老師的思維方式，讓學生在課件的引導下，學習新知識，建構自己的知識體系，形成自己的思維方式和解決問題的能力，讓學生理解此難點內容的實質所在，徹底掌握知識點。教學的目的是使學生脫離課件后仍然能解決問題。

參考文獻

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摘要：在現代中學數學教學中，學生往往會遇到一些抽象比較難以理解的數學問題.在這時，我們可以利用計算機來幫助學生解決問題.近幾年來，計算機輔助教學經歷了研究實驗階段、普及應用階段、綜合應用階段等三個階段的發展，為中學生數學學習帶來了幫助.因此我們要克服在實踐中遇到的困難，切實改變我國計算機輔助教學的現狀，為提高我國教育水平，推進素質教育的實施積累成功的經驗和方法.

關鍵詞：中學數學教學；計算機輔助教學；建構主義；CAI