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CAI在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用初探
摘要：物理學(xué)是個(gè)異彩紛呈的天地，多彩多姿的物理現(xiàn)象令我們?yōu)橹浴６诟咧形锢斫虒W(xué)里，怎樣把正確的物理概念、規(guī)律傳授給學(xué)生，并通過生動、活潑的課內(nèi)外教學(xué)使學(xué)生領(lǐng)略到物理世界的奇景異致，建立起對物理學(xué)的興趣，是每一位一線物理教師都在反復(fù)思考的問題。
關(guān)鍵詞：CAI 多媒體 物理 應(yīng)用
在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，限于種種條件，許多精彩絕倫的物理現(xiàn)象往往無法十分清晰地呈現(xiàn)于學(xué)生的面前，這確實(shí)是我們物理教師的一個(gè)遺憾。
幸運(yùn)的是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步，這種曾經(jīng)的遺憾已經(jīng)可以通過現(xiàn)代技術(shù)手段CAI加以彌補(bǔ)。學(xué)過計(jì)算機(jī)的人都知道，CAI也就是所謂計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer-Assisted Instruction）。
那么，究竟CAI為何有如此魔力能超越我們沿襲已久的傳統(tǒng)課堂教學(xué)呢？下面我們就此問題作一個(gè)初步的探討。
第一、從教育心理學(xué)角度看，運(yùn)用 CAI手段對提高課堂教學(xué)質(zhì)量肯定大有裨益。
教育心理學(xué)研究表明：人獲取的外界信息中，83％來自視覺，11％來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5％來自觸覺，1％來自味覺，顯然增加視覺、聽覺信息量是多獲取信息最可取的方法。而CAI教學(xué)手段以其豐富的色、聲、圖、文以及動感、技巧，生動直觀地、科學(xué)準(zhǔn)確地傳遞大量信息，恰恰在視覺、聽覺效果方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。這樣，CAI教學(xué)手段有利于學(xué)生在課堂上獲取物理知識，必然能提高教學(xué)質(zhì)量。
第二、從實(shí)際應(yīng)用分析，運(yùn)用CAI教學(xué)可以大大提高教學(xué)質(zhì)量。
理論上，CAI教學(xué)可以提高教學(xué)質(zhì)量，但實(shí)際上如何呢？必須通過實(shí)踐加以驗(yàn)證。近兩年，我在物理教學(xué)中嘗試充分運(yùn)用CAI教學(xué)手段，以論證其作用的真實(shí)性。結(jié)果，從多方面表明，CAI教學(xué)確有不可比擬的效果。
1．CAI教學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量
我們知道，動態(tài)的事物比靜態(tài)的事物更能引起學(xué)生的注意，更能調(diào)動學(xué)生的興趣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。CAI為教學(xué)創(chuàng)設(shè)一個(gè)生動有趣的教學(xué)情境，化無聲為有聲，化靜為動，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生面向靜態(tài)呆板的課本和板書，難免枯燥乏味。計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)克服了這一缺陷，靜止的物體可以按指定的軌跡運(yùn)動，靜態(tài)的圖可以像動畫一樣移動，可以像流水般呈現(xiàn)一幅幅變幻的圖象，色彩可以變化，速度可以控制。例如：在教"并聯(lián)電路"時(shí)，我采用改變逐漸改變電路連線顏色的動畫方式展示電流的流動方向與流動過程，讓學(xué)生在視覺上對抽象的知識有直觀認(rèn)識，進(jìn)而理解了電路并聯(lián)這一比較抽象的概念。學(xué)生在動畫的刺激下，始終保持著濃厚的學(xué)習(xí)興趣，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，收到了良好的效果。
2．CAI教學(xué)能將難點(diǎn)簡單化，提高教學(xué)質(zhì)量
我們不少物理教師也常采用CAI教學(xué)手段進(jìn)行物理教學(xué)，把難以用傳統(tǒng)教學(xué)表達(dá)的重點(diǎn)、難點(diǎn)利用CAI教學(xué)手段，或制作相應(yīng)的動畫、或模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、或人為控制模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓抽象、現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以完成的物理現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生如見其人、如聞其聲、如臨其境，從而將難點(diǎn)簡單化。如我考慮到以往講"波的干涉"一課時(shí)，學(xué)生對干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生較難理解，我先將兩列連續(xù)的相向的波疊加的模擬過程展示給學(xué)生看，再將波的干涉示意圖用動畫的形式展示給學(xué)生看，學(xué)生觀察到兩列波向外傳播時(shí)，各點(diǎn)的疊加規(guī)律，從而進(jìn)一步理解"穩(wěn)定的互相間隔的振動最強(qiáng)的區(qū)域和振動最弱的區(qū)域"這一知識點(diǎn)，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。
3．CAI教學(xué)能提高教學(xué)效率，提高教學(xué)質(zhì)量
40分種一節(jié)課，確實(shí)令不少教師覺得時(shí)間不夠用，如何提高教學(xué)效率，確是一個(gè)值得商討的問題。往往，我們的時(shí)間經(jīng)常會浪費(fèi)在畫圖、抄習(xí)題題目上。如果我們在備課時(shí)充分利用CAI，將圖象及上課要用的題目事先在電腦中畫好、輸入，甚至將解題步驟、過程在電腦上準(zhǔn)備好，以備上課之用。上課時(shí)，我們就能節(jié)約不小的時(shí)間，和用課前的準(zhǔn)備時(shí)間與電腦的功能，提高堂上的教學(xué)效率，亦不失為一項(xiàng)明智之舉。我?quot;透鏡成像作圖法"一課中，事先將各種透鏡的成像作圖法用"幾何畫板"準(zhǔn)備好。上課時(shí)，我利用動畫依次顯示各光線來代替手工作圖，既增加課堂的趣味性，又節(jié)約出更多時(shí)間讓學(xué)生練習(xí)、思考，真正達(dá)到"還時(shí)于生"的目的，教學(xué)質(zhì)量相應(yīng)得到提高。
事實(shí)上，在教學(xué)中善于使用現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段進(jìn)行教學(xué)，有利于增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、生動性和時(shí)代性，增加教學(xué)容量；有利于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性；有利于增加師生交流機(jī)會，使教學(xué)氛圍更加生動活潑，更好地落實(shí)因材施教，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量，從而有利于提高學(xué)生素質(zhì)。實(shí)踐證明，教學(xué)媒體的現(xiàn)代化是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的技術(shù)基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。 第三、從比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，運(yùn)用CAI教學(xué)成績大大提高了。
筆者也對CAI教學(xué)作了比較實(shí)驗(yàn)，我執(zhí)教的普通班高一(2)班58人，重點(diǎn)班高一(12)班55人；在學(xué)習(xí)《機(jī)械波》一節(jié)時(shí)，以高一(12)班為實(shí)驗(yàn)班，高一(2)班為對照班，上完這部分內(nèi)容后進(jìn)行試驗(yàn)測試，并對成績進(jìn)行比較分析，結(jié)果如下表：
班 別 人數(shù) 期末平均分 試驗(yàn)測試平均分
實(shí)驗(yàn)班 55 73.6 82.4
對照班 58 62.1 61.16
由于兩個(gè)班不是平衡班，只能借助上學(xué)期期末考試作比較，從試驗(yàn)結(jié)果看來，利用CAI輔助教學(xué)，確實(shí)有很大的優(yōu)勢。在實(shí)驗(yàn)班使用了利用《Flash 4.0》軟件制作的課件。通過對繩波（橫波）的傳播過程、螺旋彈簧（縱波）的傳播過程進(jìn)行模擬，讓學(xué)生觀察，發(fā)現(xiàn)兩種波各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向與傳播方向進(jìn)行存在差異，通過對動態(tài)動畫的直觀比較，突破以前僅用靜態(tài)圖象難以突破的難點(diǎn)，從而對橫波和縱波的概念、特點(diǎn)加深理解，又極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果好。此實(shí)驗(yàn)說明，運(yùn)用CAI手段進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果是顯著的。
實(shí)踐證明，CAI教學(xué)具有形象性、多樣性、新穎性、趣味性、直觀性、豐富性等特點(diǎn)，在提高課堂教學(xué)質(zhì)量上具有極大的潛能，是一個(gè)對教學(xué)具有極大影響力的課題。CAI教學(xué)對于深化課堂教學(xué)改革，大面積提高教學(xué)質(zhì)量，全面提高學(xué)生素質(zhì)具有相當(dāng)重要的作用。
參考資料
《中學(xué)理科教師科研論文導(dǎo)寫》 李再湘 湖南師范大學(xué)出版社
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