CAI在物理教学中的运用.docx
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CAI在物理教学中的运用
CAI在物理教学中的运用
山东寿光潍坊科技学院 韩瑞功
摘要：
CAI是将计算机作为辅助教学媒体，可以为学生提供一个良好的个人化学习环境，CAI在教学实践中有很大的优越性，但同时也存在一些不足，有必要对其教学模式尤其是教学策略作进一步的探讨。
关键词：
CAI 物理教学 策略
计算机辅助教学（ComputerAssistedInstruction-CAI）是把计算机作为一种新型教学媒体，将计算机技术运用于课堂教学、实验课教学、学生个别化教学（人－机对话式）及教学管理等各教学环节，以提高教学质量和教学效率的教学模式。
在物理教学中，计算机辅助教学已从初步尝试进入全面推广阶段，越来越多的物理教师开始使用多媒体教学，并制作出了许多优秀课件，这在一定程度上提高了物理教学的教学质量和教学效率，但与粉笔加黑板这一传统的、成熟的教学方式相比，多媒体教学尚处于探索阶段。
在此，笔者结合自己的学习和教学实践，对计算机辅助教学这一新的教学手段的教学意义、教学策略进行进一步的探讨。
1．计算机辅助教学的积极作用
1．1由于采用了计算机辅助教学，学生不再仅仅向教师学习，而且可以通过知识库和专家系统学习，可以通过课件光盘学习，可以通过网络在网上学习等。
教师则着重于提高学生的分析问题和解决问题的综合能力和加强他们的整体素上。
同时由于知识更新速度加快，要求人们不断学习，不断更新知识，以学校为主的教育将转向终身教育，学校的教育体制和功能也将发生显著的变化。
所以在这种情况下，传统的教育观念发生了根本的改变。
1．2由于采用了计算机辅助教学，学生由过去的被动学习在很大程度上变成了主动学习。
在学习内容选择、学习进度控制上，学生有很大主动性。
特别是在有多媒体技术和网络支持下的计算机辅助教学中，学生可共享更多的教学资源，学习方式、学习地点和学习时间安排都有很大的灵活性，更适应于个性不同的每个学生。
这样，教育方式也会发生巨大改变。
1．3由于采用了计算机辅助教学，教师除了具有传统的教师职能以外，更重要的职能是对教学信息进行加工，使之具有可在计算机辅助教学中应用的各种形式，例如：
多媒体光盘、因特网网页、信息数据库等等。
同时学校也可以没有明显的校园界限，教育资源向公众开放，学生没有年龄的限制，学习则是由学生根据自己的特点安排和选择的。
在这种环境下的教师和教育机构的职能都与在传统教学模式下时有极大的不同。
1．4由于在教育中采用了以多媒体技术、网络等支持的计算机辅助教学，从而在教育内容上要求增加与之相关的专业。
在教育研究中也出现了新教育模式下的认知理论及其应用研究、人－机界面的心理学研究、人的视听分配和信息综合的特征研究等一系列新的研究领域和课题。
因此它对教育内容和教育研究也产生了很大的影响。
由此可见，正是因为采用了计算机辅助教学，使得赋予教育以新的内容与概念，推动了教育的变革，使其适应社会的发展。
它也有利于变被动教育为主动教育、变应试教育为素质教育。
这不仅是教育方法和技术的更新，而且将深入地影响到教育结构、教学体制和教学管理的整体改革，从而促进教育的现代化。
2．目前的计算机辅助教学（CAI）存在的不足
2．1缺乏灵活性 CAI虽然具有音像和动画等形象化教学方面的优势，但教学的灵活性不如传统教学。
传统教学模式中，教师可以边写边讲，边画边讲，常用的公式、定理可以写在黑板的一角长时间保留，不需保留的则随时擦掉，灵活自如，非常方便。
多媒体教学只能放映事先做好的课件，教师最多只能控制放映速度来掌握上课的节奏，其灵活性和同步性显然要差些。
另外，CAI教学只能逐页显示，新的一页出现后，旧的一页上所有信息都将消失，这不利于记忆，尤其对喜欢上课记笔记的同学更不习惯。
2．2易削弱教师的主导地位 现代教育理论认为，教学过程是人与人之间的相互作用的过程，教师是教学活动的组织者和促进者，在教学中要发挥主导作用，由于多媒体教学实践的时间不长，大部分教师的经验不丰富以及多媒体教学本身的一些原因，使教师在多媒体教学过程中很容易削弱自己的主导地位。
有的多媒体教室将控制台搬到了教室的一角，教师则站在操作台后，围绕着课件转，忙于媒体间的切换，常常对着课件上的内容照着念，这极易使教师丧失课堂上的主导地位；有时因受课件的束缚，教师容易限制自己的讲解思路和授课艺术，造成其主导作用不能充分发挥，自己却被课件牵着鼻子走，在课件的“指引”下，程序化地开展教学。
这样教学虽然进度比原来要快，但学生思路跟不上，常常造成理解的滞后，课堂上学生也几乎没有时间让自己思考和相互讨论；屏幕上的知识翻动过快，学生也来不及做笔记，其结果是学生反响并不好，效果不是很理想。
2．3不利于师生情感交流 课堂不仅是知识传授的场所，更是教师和学生进行情感交流的地方，多媒体技术的运用，虽然丰富了教师的教学手段和方式，但教学效果的好坏在很大程度上还是取决于教师组织教学的能力以及教师的各种教学技巧。
教师的肢体语言、面部表情、手势引导、讲解论证等组成了丰富的教学信息，对学生有巨大的诱导、暗示作用，这些是任何现代化教学手段都无法代替的。
每一位教师都知道，学生通常对自己喜欢的教师所上的课表现出更多的兴趣，也更容易取得较好的成绩，而这必需通过课内外师生间的双向交流才能达到。
3．CAI教学策略
3．1认真备课，制作出适合自己教学的课件
随着计算机硬件的技术发展和大规模生产，硬件价格日益下降，使开展计算机辅助教学的硬件基础日益坚实；而日益紧迫的需求则是适应教学实际的各种形式的课件和相关的应用系统。
因此，开发出高质量的各种形式的课件，将其应用于教学中，并不断地研究其中规律与真谛，使计算机辅助教学发挥更大的作用和优势并促进本身的不断的发展，这是每个在教学中采用这种先进教学模式的教育工作者应努力实现的目标。
现在网上的教学课件很多，但我们不能简单地下载别人的课件来进行教学，因为每一位教师都有自己的教学方法和特点，多媒体应该体现教师本人的教学风格。
另外，课件只能提供一个讲课的骨架结构，教学效果的好坏很大程度上还得依赖于教师的教学准备和即兴发挥，因此教师不仅要进行电子备课以熟悉课件的主干结构，还得准备书面讲稿，考虑如何围绕这一结构使讲课更加生动具体；必须对多媒体教学模式下的教学方法进行研究，探讨大容量、粗线条、发散式、启发性的教学方法是教师在多媒体教学中要特别重视的问题。
多媒体教学对教师的备课提出了更高的要求。
3．2针对教学具体内容，对传统媒体和多媒体作恰当的取舍
多媒体擅长于表达形象思维，如在动力学、机械振动、机械波、波动光学等与实际生活联系紧密的内容，可借助于多媒体动画、视频的形象优势直观地表达物理过程。
而像相对论、量子力学等理论性很强的内容，其教学活动的一个重要目标是培养学生抽象思维能力、逻辑推理能力，使用过多的多媒体素材，就会喧宾夺主，分散学生的注意力，让他们失去分析、独立思考的空间。
3．3坚持教师在课堂中的主导地位
传统教学模式很大程度上依赖教师用黑板来传递信息，教师不写学生就没东西可看，因而教师自然成为课堂上的主角。
多媒体教学不同，教师可坐在电脑前看电脑屏幕讲解，学生也不一定要看教师如何动作，甚至只能看到一个“配音演员”的作用。
因此，在多媒体教学中教师不可贪图舒适坐在电脑前讲课，也不要在屏幕上出现大段文字让学生去看或去抄写。
总之，教师要采取多种措施，以“我”为中心，不要让多媒体的屏幕喧宾夺主。
3．4注重学生主体性的发挥
通常多媒体教师需要隔音、遮光，营造暗淡、柔和的环境，以达到屏幕清晰的效果。
因此，明亮的屏幕成了瞩目的焦点，而作为学习主体的学生，教学主导的教师都暗淡下去，双向式的教学活动变成了单向的知识传递，这在很大程度上抑制了学生主体性的发挥。
所以在CAI教学过程中，教师应该适时地提问、设疑，让学生们讨论、交流、思考，充分调动他们的主体性。
计算机辅助教学与其他任何一门科学一样，有一个发展和被人们认识的过程。
在计算机技术高度发展的今天，由于它的应用和普及条件已逐渐成熟，它的重要性也越来越为教育工作者所认识，进而又推动它向前发展。
多媒体教学作为教学手段之一，教师应根据具体的物理内容来选择适当的教学策略，把教学课件合理地运用于教学过程中，趋利避害，让多媒体更好地为物理教学服务。
参考文献：
[1]罗益民．大学物理多媒体教学的探讨[J]．湖南师范大学教育科学学报，2002，（9）：
111．
[2]夏云波．浅谈多媒体课件在物理教学中的使用[J]．物理通报，2005，（9）：
47．
浅议教学中多媒体的综合运用
河北省唐山市迁安市闫家店乡闫家店中心完小 赵卫江
随着多媒体技术的发展与广泛应用，多媒体技术以它特有的魅力，日益受到人们的重视，形象而直观的表达特性，为广大教师教学演示提供了新的手段。
现代教学媒体是指在教学活动中，利用现代科学技术来传递信息的工具。
现代教学媒体具有信息量大、传播速度快、教材形象化、丰富的表达能力、普通适应性等特点；同时具有提高教学质量、教学效率、扩大教学规模、促进教育改革的作用。
鉴此，针对小学生乐意形象思维的特点，运用适合小学生学习特点的多媒体是广大小学教师面临的一个现实问题。
下面仅就数学、语文学科多媒体的运用与大家做一探讨。
一文一理，前者多形象直观思维，后者多抽象思维，对媒体的要求、运用时机大相径庭。
一、数学教学中对媒体的运用
1．运用前讲究“定”、“择”、“悟”三步骤
首先，“定”就是根据教学内容确定是否采用多媒体进行教学，因此要根据具体情况来决定；其次，“择”在确定使用多媒体的前提下，对所选用的能反映教学内容的媒体进行择优。
这要根据学生的实际水平、教师上课需要、教师的教学风格等精心挑选；第三，“悟”在前两步的基础上，在潜心研究大纲、教材，把握好重点、难点，认真研究课件，领会教材意图。
2．运用中的“四”结合
与常规教学媒体相结合。
多媒体并非可以完全取代常规教学媒体。
因为它们各自具有不同的特点和优势。
因此，在多媒体教学中，只有将二者有机结合起来，扬长避短，才能达到和谐统一。
例如，在“角的大小与边的长短无关”的教学中就不一定需要使用多媒体。
教师只需用电视天线张开成一个角，通过抽拉改变边的长度说明角的大小与边的长短无关。
对此，学生则极易理解。
对于低年级学生来说，过多运用多媒体会分散学生的注意力，对视力也会产生不好的影响。
因此，我们必须改变一种倾向：
只有多媒体才是真正的有效的媒体。
明确一个观点：
哪一种媒体能实实在在的说明问题，就用哪一种媒体。
与动手操作相结合。
如在教学“圆柱体的认识”时首先让学生结合自己手中的圆柱体模型进行观察、讨论，研究上下底面的关系，侧面展开图是什么形状；当学生遇到困难时，抓住时机，运用投影仪或计算机或幻灯机媒体向学生们展示圆柱体的侧面展开图的整和的运行过程。
至此，学生可以轻而易举的概括出问题的结论。
视听与思考相结合。
虽然多媒体教学有助于学生的理解，但要使学生真正掌握所学的知识，仅仅靠视听感知是不够的，还须通过推理、判断、想象等一系列的思考过程来理解所学知识，形成系统的概念，达到灵活应用。
动、静态结合。
静止的事物能在脑中留下静止的表象，经过演示、操作、活动等在学生脑中留下的过程是一种动态的表象。
它所反映的情景与过程更能引起学生对事物发展联系的深刻思考。
因此，在教学时，应注意动静态的结合。
3．用后的回顾。
一节课下来，会有得与失。
对此，应加以回顾。
“得”的回顾。
对教学中比较成功的、独到的、值得推广的地方做好记录，以备后用。
“失”的回顾。
教学中教师感到拖沓或不扎实或无所适从的应加以思考、改进。
并反映到教案中，从而避免以后教学中再次出现类似的问题。
对于数学教学中，“三步骤”是前提，“四结合”是发展，而“两回顾”则是教学的延续。
它是教师丰富教学经验，提高教学能力，进行教学科研的重要依据与保障。
二、语文教学中对媒体的运用
在语文学科中，教师有目的的、恰当的、适时的运用电教手段，能使学生的诸要素合理配置，增强教学效果，提高学生理解运用语言的能力。
而媒体的过早或过迟使用都会导致辅助功能下降。
那么应如何把握语文教学媒体的运用时机呢？
1．根据教学过程的推进安排时机
一篇课文的学习是感知、理解、巩固、运用四环节的有机统一。
感知是认识复杂事物过程的基础。
学生不通过感知摄取知识，何谈理解、巩固、运用知识？
由于小学生因为自己的知识、阅历的限制，而对语文所描写的事物不太清楚，形成学习障碍。
这就要求在一节新课开始之前，教师充分运用媒体手段，将学生难以见到的事物展现在他们眼前。
让大量多样化的信息同时作用于学生的多种感官，创设特定的情景，唤起学生的有效注意，激发学生兴趣，使他们在有限的时间内，以比较快的速度，摄取比较多的感性知识。
以提高他们的感知教材的效率，增强感知强度。
如教学《长城》一文，教师要指导学生看文前彩图，要利用媒体教学系统，播放长城的自然风光。
学生一下子被祖国的大好河山吸引，对长城的美景叹为观止。
课文继续的情景立刻在他们的脑海中“活”起来，感知效果十分明显，很快进入了情景。
在感知课文后，应尽可能利用媒体帮助学生进一步理解重点、难点，帮助学生完成知识的迁移，深化对课文的理解。
如学完《草船借箭》后，给学生播放有关电影的录象片段，可使学生对人物形象的认识更完整，更丰满。
2．根据思维活动特点，捕捉时机
思维是智力活动的核心因素。
语文教学中对于媒体的运用，不能仅仅满足于让学生注意、看懂、听清、记住当前信息，必须根据教学重点、难点，精心确定思维启发点。
捕捉媒体运用的最佳时机。
这就要求：
创设激起学生思维的情景，利用情景教学促进思维的合理化。
如，在讲述《卖火柴的小女孩》一文，小女孩在除夕夜的大街上，每划一次火柴，都梦见一件美好的事物，反衬出小女孩的悲惨命运。
教学中，每次梦到的情景，可以让学生仔细体会，并配之以相应的电脑动画，帮助学生理解作者写作意图。
从而，进一步理解文章的中心。
当学生思维受阻时，要适时运用媒体，努力促进思维的升华。
在实践教学中，我们常常根据教学内容设计一些问题或提示，相机运用媒体，按部就班地展现出来，并给予适当的点拨指导，做到图文并貌，启而有发。
如在教学《飞夺卢定桥》一文，为了让学生理解“抢在敌人前头，是我军战胜敌人的关键”一句的意思，用投影片打出两个句子，句一：
时间还剩下二十多个小时，红四团离卢定桥还有240里；句子二：
时间还剩下二十多个小时，红四团离卢定桥只有240里。
并重点分析“只”“还”在句中的强调作用，使学生较好的理解了句意。
学完课文后以多媒体做提示，进行发散思维训练。
如在教学《穷人》之后，可启发学生想象当桑娜拉开帐子后，渔夫看到了床上的情景后的情景，并打出三张投影片，分别展示三种情景，再略加提示，让学生自由展开想象和联想。
通过学生的讨论得出了多种结局，实现并突破了思维的多元化。
根据能力训练要求，自创时机。
语文能力的提高，离不开语言材料的大量积累，即语言信息的整理和储存。
指导学生记忆语句、段落，对培养语感，积累语言具有重要作用。
在语文教学中，教师充分运用媒体的形、声、色等信息，变换形式，多次作用于学生的感官，强化学生的记忆，将精彩语句、重点段落等知识，牢固的保留在头脑中，并能灵活的取出来，而达到积累、内化的目的。
同时，语文学习的能力也得到了提高。
在语文学习的过程中，教师应尽可能拓展媒体的运用空间，使其由课内向课外延伸，有目的、有计划的发展学生的听、说、读、写以及理解、表达、鉴赏、评价等能力。
如课后播放相关影片或录象，深化课文的理解，利用多媒体组织语文学习竞赛，习作欣赏等。
另外，还可以将学生自己的言行、朗读、习作、演讲等录下来，事后在播放给学生看。
还可以挑选精彩的片段播放，学生讨论，教师点评，形成带动学生活动的踊跃性、积极性的局面，提高口头表达能力。
总之，在语文教学中，教师要根据教学目标，设计多媒体使用时机及频率，才能达到最佳效果。
综合以上的讨论，在数学、语文学科教学中，对媒体的如何运用、合适运用、运用的时间的长短、频率等所达到的最佳效果的方法很多，但不管怎样，哪种方式能达到最佳教学效果，就用哪种方式，即：
顺其自然，用所当用。
多媒体课件创作之研究
浙江省金华市第一中等职业学校 吕光金
摘要：
计算机辅助教学（CAI）构成的三要素为：
硬件、软件和课件。
在这三个要素中，硬件和软件为基础，而课件为关键，CAI系统的教学功能是通过课件的设计和运行来实现的。
新时代的教育要求教师努力学习现代教育技术、运用现代教育手段、积极开发多媒体课件应用于教学，提高教学效益。
关键词：
多媒体 课件 计算机辅助教学
计算机辅助教学（CAI：
ComputerAssistedInstruction）是现代教育的重要组成部分，它为现代教育提供了新思想、新技术。
CAI的不断发展，使得多媒体课件的开发也成了现代教育的关键。
因此，有必要了解课件的创作过程、相应的开发工具及课件的评价体系。
一、CAI课件的创作过程
CAI课件创作不同于传统的计算机应用软件设计，它是一种计算机软件开发与创意相结合的崭新的制作方法。
课件的开发过程取决于它的指导思想，它不仅影响到课件的开发效率，在很大程度上还影响到课件的开发质量，科学的开发过程是课件开发质量的保证。
多媒体CAI课件制作一般要经过课件需求分析、脚本编写、课件结构设计、素材准备、课件集成制作和课件测试等环节。
1．需求分析
需求分析包括：
课件的教学目标，课件形式选择（幻灯片、实验演示、动画等），课件开发工具与平台选择，课件的功能分析，课件的人员与经费等分析。
重点分析为什么要制作该课件？
它主要为了解决什么问题，是否能达到传统教学无法达到的效果？
2．脚本编写
脚本编写包括：
围绕教学主题，细分章节内容，确定知识呈现的方式，标注媒体的应用与表现方式。
3．课件结构设计
课件结构设计是将脚本进行程序流程化，是CAI课件制作的一个关键。
4．素材准备
素材准备包括：
文本、图形、声音、动画、视频、各种数据、图表、其它媒体等。
5．课件集成
课件集成是指按照课件结构设计，完成课件的产品化过程。
即将各种素材按教学要求和教学设计的理念，实现课件界面的制作与超文本的链接工作。
6．课件测试
课件测试的目的是找出课件制作过程中存在的问题与不足，以便及时修改。
目前流行的几种CAI课件：
（1）辅助课堂教学的辅导型CAI课件；
（2）替代课堂教学的教学型CAI课件；
（3）适合网络学习的自学型CAI课件；
（4）训练智力的增智益智型CAI课件；
（5）积件。
积件是继课件之后的第二代教学软件，它由积件库和组合平台构成。
积件不同于课件，积件的制作模式为：
制作积件库→组合积件→使用课件。
传统课件的“制作课件”阶段在积件中分为“制作积件库”和“组合课件”。
核心思想是让教师根据教学需要，运用教学设计和学习理论，自己组合教学信息和教学策略，制作适合各种教学环境的教学软件，真正做到以不变（积件）应万变（教学实际）。
因此，针对每一种不同类型的课件，它的制作过程都有一定的区别。
二、CAI课件的开发工具
目前，常用的课件开发工具有Powerpoint、Founderauthor、Authorware、Flash。
1．Powerpoint（幻灯片）
Powerpoint是Microsoft公司推出的Office捆绑软件中的一个组成部分，是用于制作幻灯片的一个软件。
非计算机专业教师选用该软件者居多，该软件能对各种媒体进行超文本链接，比较适合制作幻灯片形式的报告或演讲稿。
2．Founderauthor（方正奥斯）
方正奥斯是北大方正多媒体研究室开发的一个可视化、交互式多媒体集成创作工具。
目前为止，方正奥斯的最新版本为6．0。
方正奥斯采用基于层次结构（树形结构）的多媒体产品构造模型。
它有很明确的页的概念，类似于书本中的章、节、页（节中的内容）。
该软件提供了专门的层次结构管理器，支持分层的信息组织方法，能形成简单、清晰的层次结构，且在此模型上任意两个信息单元之间能建立超链接，如跳到前一页、跳到后一页等。
方正奥斯采用面向对象的设计思路，并基于时程控制和多层次多媒体同步模型，能支持页内多个媒体的同步和协调播放，它能采用事件驱动（如某对象进入、对象退出、点按鼠标时）和控制其它的对象，用户使用起来比较方便。
但方正奥斯存在着一些不足之处：
媒体的种类、页数、每一页中对象个数、都受到一定的限制，并且不支持容量大的图片和影片，这对复杂而内容丰富的课件制作有一定难度。
3．Authorware
Authorware是Micromedia公司开发的一个多媒体创作工具，它采用的是一种流程图模式，它对各种媒体（文本、图象、声音、动画、影片）的集成功能和与用户的交互功能特别强大。
Authorware采用的是图标模式。
课件的开发过程是以所有图标的流程安排为实质的，它以简单而清晰的流程取代复杂的编程，并且有极强的交互功能（包括文本、按钮、时钟、鼠标、热区等十多种）和丰富的函数和变量，最适合创建交互学习的课件。
以往国内一些优秀的学习软件如开天辟地、万事无忧等都是用Authorware开发的。
应该说到目前为止Authorware是最好的集成开发工具，它支持的媒体种类齐全。
4．Flash
Flash也是Micromedia公司的一个软件产品，是一种非常适合制作网上动画的多媒体课件开发工具。
Flash是一种基于“流”技术、交互式、支持矢量图形格式的动画，这种文件格式专门为网站而设计的。
所谓“流”是动画可以边下载边播放的，而不需要全部下载完毕才播放，好像一条河流，源源不断地从服务器站点流向访问的客户，用户根本感觉不到文件的传输。
Flash是目前最流行的动画制作软件，它采用时间线的模式，主要元素有场景、图层、组件三个部分。
各图层中的组件排列在不同的场景中按照一定的时间顺序出现，相当于舞台上不同演员的登台亮相，可以任意按自己的意愿安排。
Flash中的每一帧表示舞台上的某一时刻的具体内容，可以理解为内容的一页。
Flash中的图层不受限制，时间帧也不受限制；而且Flash中的帧动画、平移动画、形变动画、导引动画、遮罩动画以及Actions窗口的高级控制的相互配合，可以创建出非常复杂而生动的动画，这是其它几种软件所无法比拟的。
另外，在做一些图片放大等大型演示动画时，Flash因为采用矢量图形来描述，能做到真正的无级放大而不失真。
现在网上已有大量的课件、MTV、游戏都转向用Flash来开发。
三、CAI课件的评价体系
随着计算机辅助教学的发展，课件制作的要求也越来越高，难度也将越来越大；全国各地区的课件评价标准也不尽相同。
课件评价标准一般有：
1．科学性原则
课件要具有高度的科学性，保证表达内容正确无误，逻辑严谨，不能使学习者对教学内容产生误解或不准确的理解。
例如：
镁条的燃烧会发出耀眼的白光。
这是一个很经典的化学实验；但有的老师在做课件时，为了色彩漂亮加了点彩色，就违反了科学性原则。
2．教育性原则
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