计算机辅助教学与创新思维培养

任胜兰

(太原师范学院计算机系,山西太原030012)

一、计算机辅助教学的产生和发展

计算机辅助教学(computer-Assisted Instruction简称CAI)的研究与应用始于1958年,至今有40多年的历史,在这40多年中,它对于教育教学改革产生了深刻影响,而其自身也已发展成为有着广泛应用前景的新学科。

在信息时代,科学技术以前所未有的速度向前发展,其中微电子技术、计算机、光纤通讯技术发展尤为迅速。这一方面向人们提出了要不断学习新技术的要求,另一方面也向人们提供了发展教育的新的思路。计算机辅助教学不仅用于训练学生如何使用计算机,而且还将它用于学校教学和管理,帮助或代替教师的部分工作。CAI的发展反映了社会发展的一种趋势,它对政治、经济、文化、科学、和军事等社会的各个方面产生着巨大影响。这样,对教育工作者来说,为了培养出适应现代科学发展要求的人才,在教学过程中,完全可以借助计算机这一现代化的工具来达到提高教育质量和教学水平的目的,从而在加速现代化教育手段方面迈出可喜的一步。

二、计算机辅助教学的作用

计算机辅助教育(computer-Based Education,简称CBE)是计算机在教育中的重要应用,它是新型的交叉学科,在它的发展中形成了自身的体系。计算机辅助教学(CAI)是计算机辅助教育(CBE)的重要组成部分,它是教师提高教学效果的一个重要环节。计算机在教育领域有着广泛应用,包括教学、研究和辅助教学中以各种途径和形式来服务教学,极大地提高了教育质量和效率。

计算机的巨大存储容量,可以将有关科学的所有知识有机地组织存放起来而又文理交叉,多学科交叉又恰恰是创造性教学必不可少的条件。CAI的交互性使学生和教师可以因人而异地选择学习方式,进行个别化教学,这同样是当前创新教学中的一个非常重要的关键。计算机辅助教学做为新的教育技术,从媒体适应教学的能力来看,主要表现在它具有适应个别需要的能力,它能够接收学生的回答,评价学生的回答并提供及时反馈,根据学生的回答情况来调整教学。比如在教学实验过程中,CAI能够记录并报告学生的执行情况,这些是其它媒体所不及的。因此,人们对CAI这种新教学形式给予了高度重视。

计算机辅助教学不仅对提高教学质量有极大的促进,更为重要的是能够激发学生的创新思维。但是,对于计算机辅助教学对创新思维的重要作用,人们认识不够,尤其是计算机多媒体作为现代教育技术,在培养创新思维上更应作为研究重点,无疑是很有意义的。

三、计算机辅助教学与创造性思维的结合

CAI在一般意义下的重要作用是毋庸置疑的,它在创造性教育中,也培养了创新思维上的作用,目前人们研究的很少。一个是创新性地教,另一个是创新性地学。在教育这个平台上,教师的创造性可以得到充分发挥,有计算机多媒体技术的支持,教师可通过教学设计课件制作,把教学内容和问题有机地组成网状的体系结构,随时快速地以顺序或非顺序,线性或非线性的形式提供给学生。声、文、图、像并发地满足他们认知需求和能力训练。另一方面CAI又为学生创造性学习提供了良好空间。CAI的直观性,交互性特征,可以使学生的学习兴趣浓厚,而学习兴趣又是创造性学习的决定因素。学生的创新思维是伴随着学习兴趣的增加,学习质量的提高而逐渐获得的。

四、计算机辅助教学在培养创新思维的方法

培养学生创新精神和创新能力,首先要培养学生的创新思维,何克抗先生认为创造性思维的培养应抓住五个环节:一是重视发散思维的培养,二是重视直觉思维的培养,三是重视形象思维的培养,四是重视逻辑思维的培养,五是重视辨证思维的培养。前三个环节是最重要的。

(一)发散性提问

思维从问题开始,教师的提问可以直接激励学生进行积极的思维活动。但是,教师所提的问题的性质和要求是不同的,因而,对学生思维的激励作用也是不同的。要想做好计算机辅助教学,课件中设计科学的发问是很关键的一点。

(二)延迟评价

计算机有一个明显的特点,就是反映快速。当学生对问题作出判断或解答后,计算机立即会给出评价。而在培养学生发散思维过程中却往往需要延迟评价。延迟评价是美国创造学家奥斯木倡导的“智力激励法”的一条原则,其基本要求是在产生各种设想的过程中,暂不要对设想进行评价,以便参加讨论的人能在和缓自由的气氛中畅所欲言,互相启发,在有限的时间内提出数量众多的创造性设想。

(三)集体讨论

集体讨论也是激励思维的方法之一。在传统课堂教学中,这种方法常为教师采用。但在计算机辅助教学中,集体讨论如何进行才能发挥计算机的特长,是很值得研究的。集体讨论是一个反复设想,反复评价的过程。在集体讨论的条件下思维活动是在评价的引导和推动下螺旋式上升的。CAI课件的设计就应该把握住“反复评价”和“引导”这两个关键。传统课堂教学中的集体讨论,气氛虽活跃,但不容易控制,教师很难或根本无法对众多学生的设想进行记忆、分类、综合、评价,只能大致引导一个方向。面对计算机CAI课件则不然,它可以记录下每一个学生的设想。对这些设想进行分类,分析其合理成分,指出其不足之处,这样其实是引导学生展开更高一层的思维活动,提升其思维品质,引发其创造性思维的产生。

(四)多向求解

多向求解,是我国传统数学教育中的一条成功经验。算术、代数、几何都使用这种方法,就连许多数学游戏也是用这种方法设计的。以往这种方法,多半着眼于逻辑思维训练,着眼于思维灵活性的培养。还没有明确认识这种做法对于培养发散思维的重要意义,计算机辅助教学的多向求解设计应自觉朝着有利于发散思维能力的培养上下工夫。

培养发散思维能力的途径是多样的,集中思维的课题中也存在着发散思维的因素,在CAI教学中应该认识这种因素,发掘这种因素,然后运用这种因素自觉地去培养学生的发散思维能力。总之,随着科学技术的不断完善和日新月异的飞速发展,我国的教育教学也会逐步走向完善。

[1]何克抗.教育系统设计[M].北京:北师大出版社, 2002.

[2]高 文.教育中的建构主义[M].上海:华东师大出版社,2002.

[3]吴淑春.双基教育与学生创新能力的培养[J].作文周刊(教师版),2008,(17).

[4]徐海花,彭儒武.高校实验教学改革与创新人才培养[J].中国教育导刊,2008,(2).