利用计算机技术创设数学教学情境

石松

随着计算机技术的普及，运用多媒体教学已成为中小学教学的发展趋势.怎样利用计算机，使它更好地为教学服务也成了人们日益关注的问题.长期以来教学实践的探究与积累让我们发现，培养学生学习数学的兴趣，首先要改变长期以来学生对数学形成的一些“数学难学”、“厌恶数学”、“数学枯燥”等不良情感，培养学生“想学”、“乐学”等良性情感.然而培养学生良好的学习情感最为有效的途径就是创设直观新颖的数学情境.先进的计算机技术，特别是多媒体技术与数学教学的结合，为数学情境的创设提供了前所未有的优越条件，有利地激发了学生学习的兴趣，也优化了数学教学.

一、数学情境的定义

所谓数学情境，是指用一定的方式组织起来的，能为认识主体提供一定的数学信息，同时能使认识主体产生一定的意识倾向和情感共鸣的一系列材料或活动.由于这些材料或活动经常表现为隐含着一个封闭的或开放的问题，因此，也可把数学情境叫做数学情境问题.数学情境是含有相关数学知识和数学思想方法的情境，同时也是数学知识产生的背景，它不仅能激发数学问题的提出，也能为数学问题的提出和解决提供相应的信息和依据.一般地，数学情境可用文字语言、符号语言以及图象语言来表示.由于信息传递载体的不同，不同形式的数学情境往往具有不同的特点.以符号语言表达的情境，具有可操作性；以文字语言表达的情境，能使人产生一种“身临其境”的真实感；而以图象语言表达的数学情境则具有直观性和生动性.

二、计算机创设数学情境

计算机是数学情境设计的理想辅助工具，利用计算机创设数学情境，可以用图文并茂的表现方式， 生动地描述各种复杂抽象的数学对象关系，并配以色彩鲜艳的动画演示，形象逼真地模拟各种轨迹的形成过程， 解决学生对抽象数学知识形成、发展过程感性认识的不足.计算机能提供学习者动手实践的机会和友好的人机交互情境，数学教师利用多媒体创设情境，在一定意义上，能改正传统数学教学中平淡机械、单调枯燥的缺点，为学生营造一个新的、仿真的、生动的教学情境，让学生在观看课件演示的过程中不由自主的进入学习，使学生在一种轻松、和谐的学习气氛中掌握知识点，提高课堂教学的效率.

三、利用计算机技术创设情境，激发学生学习主动性

目前，数学情境创设主要存在以下两个问题：创设情境方法单一，学生无法对数学知识形成感性认识；创设情境理念陈旧，学习模式过于单一.实践证明，计算机是进行数学实践的天然伙伴，是数学情境设计的理想辅助工具.根据自身的教学实践经验，并结合教学中的案例，现分析如何利用计算机技术进行数学情境的创设，培养学生对数学学习的良好情感.

1.利用计算机技术，培养学生数学直觉思维能力，消除学生对数学的“惧学”情感

数学难学的原因之一就是抽象.形式化的数学知识是静态的，常给人一种“冰冷”的外表，而它的内涵具有更深刻的抽象性，这使数学知识难以触摸，甚至“只可意会而不可言传”.而计算机可以充分让图形说话，利用计算机精确、高速、智能化的优势做出某些具有共性的曲线族，发挥直观的特点，变静态有限为动态无限，易于学生由直观的数学感性认知过渡到数学抽象的理性认识.概而言之，计算机的引入使抽象的数学概念形象化，从而获得鲜明的直观表象和深刻地理解概念的内涵，最终消除长久以来很多学生对数学学习的惧怕心理，让学生能轻松自如地遨游在数学的知识海洋中.

例如，在讲“圆锥曲线”时，利用计算机软件——flash能动态地展示椭圆的形成过程，从而直观地给出椭圆的定义；在讲“椭圆的性质”时，可以利用几何画板生成多个椭圆模型，算出各个椭圆的离心率，然后学生在比较中很容易得出一个“离心率越接近1，椭圆越扁；离心率越接近0，椭圆越圆”的结论.很显然学生在图形的对比和动态的图形中获得了彻底的“数学透视”.

又如，在讲“正弦、余弦函数的单调性”时，对于基础不好的学生本来想象函数图形就有一点困难，更不用说准确分析出函数的单调区间.讲授此课时，如果先用色彩丰富的波浪图形吸引学生的注意力，然后用动态的闪烁曲线强调出单调的区间，学生就很容易获得直观上的感受，不再觉得数学是看不见摸不着的东西.

2.利用计算机技术，吸引学生的注意力，形成学生对数学的“想学”、情感

当代认知心理学认为，学习过程是一种认知过程，数学学习也不例外，而认知过程是信息加工的过程.当外部环境中的刺激作用于人的感觉器官之后，原始的感觉信息被储存在“瞬时记忆”中， 此时它只是作为信息加工的“原材料”，并不具备心理上的意义，只有受到大脑的“注意”才能进入“短时记忆”之中，感觉信息才能得到“识别”，成为知觉信息.当教师在讲台上讲课时，让学生回答问题，而碰到学生连题目都不知道的情况也是屡见不鲜的事，这多半是由学生注意力不集中造成的，教师讲授的内容没引起学生大脑的“注意”，让谈不上学生思考了.

在教学中，要提高课堂效率，激发学生的学习兴趣，首先要有效地吸引学生的注意力，而多媒体就是很好的辅助工具，它仿佛给数学教学插上了一对翅膀.它可以改变以往教师讲，黑板板书，学生练习，教师点评的单一、枯燥的教学过程，而是多方位地给学生造成新奇感，使学生的“有意注意”和“无意注意”大大地加强，课堂所学印象深刻，让学生的学习内容很好地进入“短时记忆”而不易被遗忘.

例如，在讲“正弦函数的对称性”时，如果只是以口述的形式传授给学生，学生是较难理解的.如果运用计算机技术，将旋转的过程分解、细化，让学生看到整个旋转的过程，学生的目光很快就被绚丽的图形演示吸引过来，一遍没看清楚还要求再演示一次.这样以来，学生对中心对称的记忆将会深刻很多，而且今后遇到关于原点中心对称的情况时也能联想出整个过程.

有了动态、形象的演示，学生自然不会觉得数学只是枯燥、抽象的学科.学生被这些演示过程所吸引，注意力就能集中到课堂上听老师的分析，再通过图象的渲染，进而加深对知识点的记忆.

3.利用计算机技术，激发创造性思维，培养学生对数学的“好学”情感

计算机技术能使一些数学关系可视化，并能展现出数学关系的变化过程.学生有任何的想法都可以付诸于行动，并快速得到验证.这种边学边操作边思考的情境，为激发学生的创造性思维提供了有利条件.

例如，在讲“三角函数的图象变换”时，可以通过几何画板生动地演示出三角函数图象的相位、周期、振幅变化的全过程.课堂上，学生通过自己的操作，将A值变一变就发现正余弦函数图象的“高度”发生了变化；将值变一变又发现图象发生了平移；将ω值变一变就有同学发现正余切函数的定义域都发生了变化.通过自己的体验再让他们概括规律时，学生能各抒己见，举一反三，在教师的引导下，结合自己所想、所见，进而分析出定义域、单调性等的变化规律.这些东西虽然站在教师的角度并不算创新，但是对于初次研究这些图象的学生来说，能推敲出这些规律，思维的创造性不可否认的得到了促进.

总之，利用计算机技术创设数学情境的优越性，能让学生在丰富多彩的数学情境中获得数学知识，培养数学思维的创造性，最终提高课堂教学效率.但是利用计算机教学在我们的教学实践中仍然存在一些困难，比如有的题目用板书的形式向学生介绍其过程会更加清晰更易于理解.针对这些问题，我们要在教学中注意调节，以提高课堂效率为目标，让学生更容易理解知识点为前提，充分发挥计算机技术的优势，让其很好地为我们的教学工作服务，从根本上优化我们的教学.