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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�。而在高中物理教學(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(dòng)、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(duì)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(duì)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(dòng)感、技巧，生動(dòng)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(shì)。這樣，CAI教學(xué)手段有利于學(xué)生在課堂上獲取物理知識(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)有趣的教學(xué)情境，化無聲為有聲，化靜為動(dòng)，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(dòng)，靜態(tài)的圖可以像動(dòng)畫一樣移動(dòng)，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(dòng)畫方式展示電流的流動(dòng)方向與流動(dòng)過程，讓學(xué)生在視覺上對(duì)抽象的知識(shí)有直觀認(rèn)識(shí)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)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(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域"這一知識(shí)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(huì)浪費(fèi)在畫圖、抄習(xí)題題目上。如果我們?cè)趥湔n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(dòng)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(dòng)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(huì)，使教學(xué)氛圍更加生動(dòng)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(duì)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(duì)照班，上完這部分內(nèi)容后進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，并對(duì)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(cè)試平均分
實(shí)驗(yàn)班 55 73.6 82.4
對(duì)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(shì)。在實(shí)驗(yàn)班使用了利用《Flash 4.0》軟件制作的課件。通過對(duì)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(dòng)方向與傳播方向進(jìn)行存在差異，通過對(duì)動(dòng)態(tài)動(dòng)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(duì)橫波和縱波的概念、特點(diǎn)加深理解，又極大地調(diào)動(dòng)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(duì)教學(xué)具有極大影響力的課題。CAI教學(xué)對(duì)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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