時(shí)間：2022-08-16 06:37:21
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1教師教學(xué)方法單調(diào)，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性差在建筑課程教學(xué)中，由于概念性較強(qiáng)、理論知識較多，通常采用灌輸模式的教學(xué)方法，導(dǎo)致學(xué)生對課程枯燥，積極性不高，使其不能很好的理解掌握知識。
2教學(xué)直觀性不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)效率低目前，職業(yè)院校建筑課程仍已理論為主，然而由于課程特點(diǎn)因素，需要很多的直觀性教學(xué)體驗(yàn)，教材上的圖解及文字表述，無法達(dá)到使學(xué)生理解掌握專業(yè)知識的要求。同時(shí)傳統(tǒng)的教學(xué)使得課堂上教師的表述及書寫方式，使學(xué)生的理解速度和主動參與都受到嚴(yán)重的限制。教師僅僅側(cè)重于講授專業(yè)知識，實(shí)踐動手能力嚴(yán)重缺失，進(jìn)而學(xué)生只是頻于應(yīng)付測試及考試，但是專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)卻未達(dá)到實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。
3課堂教學(xué)缺乏交流，師生互動弱高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)是應(yīng)用型人才，需要使理論和實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來。建筑課程因現(xiàn)場情況復(fù)雜、問題多樣及解決辦法多樣等問題，需要了解實(shí)際現(xiàn)場情況，具有針對性的進(jìn)行更多的課堂交流及討論。
4理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐脫節(jié)，立體空間建模缺失建筑專業(yè)是研究實(shí)體與空間、體塊與體量、光與影的科學(xué)，涉及建筑中尺度、比例和三維空間設(shè)計(jì)的基本原則。進(jìn)而使理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，然而傳統(tǒng)教育方法無法搭建起這樣的橋梁關(guān)系。
二使用計(jì)算機(jī)輔助手段在建筑課程教學(xué)中的優(yōu)勢
1課前準(zhǔn)備更充分，教學(xué)控制更加自如，提高教學(xué)質(zhì)量采取計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式，教師前期準(zhǔn)備會更加充分，既能熟悉教材的教學(xué)內(nèi)容，又能搜集與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的更多實(shí)效性資料；突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，進(jìn)而將大量的信息呈現(xiàn)于課堂上，使課題內(nèi)容盡可能的延伸和發(fā)展。同時(shí)對教學(xué)的控制也有更好實(shí)現(xiàn)。
2注重提升實(shí)驗(yàn)性、實(shí)訓(xùn)性，提高學(xué)生實(shí)踐水平能力在建筑專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容中，涉及實(shí)驗(yàn)性、實(shí)訓(xùn)性內(nèi)容廣泛，比如“基坑支護(hù)”、“地基與基礎(chǔ)”、“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、“鋼結(jié)構(gòu)”等，不僅要有理論作為支撐，同時(shí)要進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)，對于學(xué)生而言，要具有對構(gòu)件受到空間多維力的作用分析能力，結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理能力，對測量技術(shù)的操作能力。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，可以將此類情況進(jìn)行地基模擬實(shí)驗(yàn)分析、結(jié)構(gòu)模擬分析工程等，把各環(huán)節(jié)具體、形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使其具有較強(qiáng)的工程性和實(shí)踐性。把學(xué)生從工地實(shí)踐中解脫出來，防止施工現(xiàn)場實(shí)踐的意外發(fā)生。
3注重抽象的知識變得形象具體，通俗易懂現(xiàn)階段，傳統(tǒng)教學(xué)模式仍處主要的建筑教學(xué)模式，按教學(xué)設(shè)計(jì)的思路簡單的課件仍存在局限性。在教學(xué)過程中，加強(qiáng)立體思維、空間思維，同時(shí)強(qiáng)調(diào)發(fā)散思維，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)現(xiàn)具有動靜結(jié)合，化繁為易的效果，教師可運(yùn)用AUTOCAD、Flash和3DMAX等軟件，制作出形象生動的教學(xué)情境，再結(jié)合講授使學(xué)生很容易置身其中，增強(qiáng)了課堂教學(xué)的活力，優(yōu)化了課堂教學(xué)的過程。
4拓展思維，扎實(shí)技能水平，提高學(xué)生自學(xué)能力計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有立體感、空間感及逼真感，形神兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn)，利用此類方法手段，開拓學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)技能水平。利用創(chuàng)設(shè)模擬的真實(shí)形象環(huán)境，給建筑教學(xué)帶來突破。比如：在教學(xué)過程中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件對某種建筑的結(jié)構(gòu)剖視圖講解，使學(xué)生可以三維圖立體不同角度的轉(zhuǎn)換進(jìn)行查看，研究建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特征，使其提高實(shí)踐能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生自我研究、剖析問題的能力。
三計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)注意的相關(guān)問題
1計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)要與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)雖然可以增強(qiáng)生動性、形象性及直觀性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。更能突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，提升教學(xué)質(zhì)量及效率，使教學(xué)實(shí)踐能力得到提高。但理論知識無法達(dá)到教學(xué)內(nèi)容的面面俱到，并非所有內(nèi)容都可以采用此類教學(xué)模式，必須注意與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，在教學(xué)中有針對性、有選擇地使用，進(jìn)而根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及要求和施教對象而定。
心理學(xué)認(rèn)為，興趣是積極探索某種事物的認(rèn)識傾向，它是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力源，是智能和心理發(fā)展的催化劑。學(xué)生一旦對學(xué)習(xí)發(fā)生強(qiáng)烈的興趣，就會激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)愿望和學(xué)習(xí)動機(jī)，就會聚精會神，努力追源，并感到樂在其中。多媒體計(jì)算機(jī)通過定格、慢放、加速、重復(fù)、圖像的變化、色彩以及聲音配合等效果，充分發(fā)揮其直觀、形象、新奇、促思等優(yōu)勢，引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生求知欲，活躍學(xué)生的思維。例如在“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”一課中，一上課老師就說：“同學(xué)們，今天我給大家講一個(gè)故事”，一邊說一邊簡單地操作鼠標(biāo)，與計(jì)算機(jī)連接的電視機(jī)顯示器上出現(xiàn)了畫面，學(xué)生一下子被屏幕上的有趣的畫面吸引了，隨著螢屏的演示，老師繼續(xù)講故事：猴山上的小猴子最喜歡吃猴王做的那些又香又甜的大餅，一天猴王做的大餅剛出爐，它的三個(gè)孩子吵著說“我要吃餅，我要吃餅?！庇谑呛锿醢讶龎K大餅分給三只小猴子吃，它先把第一塊餅平均切成四塊分給老一一塊，老二嫌小吵著說“一塊太少了，我要兩塊”，猴王便把第二塊餅平均切成八塊分給老二兩塊；老三更貪了吵著“兩塊太少了，我要三塊”，于是猴王把第三塊餅平均切成十二塊分給老三三塊。同學(xué)們，你知道哪只猴子分到的餅多嗎？因?yàn)橛行蜗蟮墓适虑楣?jié)，有多媒體計(jì)算機(jī)生動有趣的圖象動態(tài)顯示，使抽象的數(shù)學(xué)概念形象化，激發(fā)學(xué)生以極大興趣投入學(xué)習(xí)。
又如在教學(xué)“面積和面積單位”時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的畫畫板輔助教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解面積的意義。教師在屏幕上畫出下面圖形：
讓學(xué)生選擇喜歡的顏色給圖形涂色，學(xué)生們十分感興趣地挑選喜歡的顏色給圖形涂色，每涂一個(gè)，老師就讓學(xué)生回答這個(gè)圖形的面積是什么？當(dāng)涂到第五個(gè)圖形時(shí)，顏料一下子都跑到外面充滿整個(gè)瑩屏，學(xué)生被愣住了，為什么呢？這時(shí)教師抓緊時(shí)機(jī)問：“這個(gè)圖形的面積又是什么呢？”學(xué)生們驚喜地發(fā)現(xiàn)：這個(gè)圖形不是封閉圖形，它沒有面積。這種無聲的、動態(tài)的形象顯示，不僅一下子激發(fā)孩子們的好奇心，引起他們對學(xué)習(xí)新知識的高度興奮，并且在教師有聲的語言引導(dǎo)下進(jìn)入學(xué)習(xí)過程，達(dá)到啟迪思維，激發(fā)興趣的目的。
二、運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有利于學(xué)生掌握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。
電化教學(xué)的核心是要提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過程中，只有當(dāng)學(xué)生掌握知識的重點(diǎn)，突破難點(diǎn)的情況下，才能談得上提高教學(xué)質(zhì)量。利用多媒體計(jì)算機(jī)突破教學(xué)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)是很好的教學(xué)手段。
例如在教學(xué)“相遇問題”應(yīng)用題時(shí)，運(yùn)用軟件直觀演示輔助教學(xué)，創(chuàng)設(shè)情境，幫助學(xué)生較深刻地理解題目中數(shù)量間的關(guān)系。教師簡單地操作鼠標(biāo)，屏幕上首先出現(xiàn)了一條鐵軌，上面有一輛火車從左往右地行駛，一會兒，另一輛火車也從右往左地駛過來，兩列火車在逼真的火車運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音中相對開出，直到相遇。這時(shí)屏幕上出示了一道應(yīng)用題：“甲乙兩列火車從兩地相對行駛，甲車每小時(shí)行駛75千米，乙車每小時(shí)行駛69千米。甲車開出后1小時(shí)乙車才開出，再過2小時(shí)兩車相遇。兩地間的鐵路長多少千米？”教師再操作鼠標(biāo)，屏幕上出示了線段圖，在線段圖上分別標(biāo)出了每小時(shí)火車所行的路程。這樣難點(diǎn)在火車形象運(yùn)行的動態(tài)演示和直觀的線段圖中得以解決，它比老師的任何解釋都具有說服力，增強(qiáng)了感觀上的剌激。演示一結(jié)束，學(xué)生們很快就列出正確的算式解答。因此，利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以使學(xué)生清楚地掌握概念，獲得正確的結(jié)論，并嘗到成功的喜悅，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)的興趣。
三、運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有利于學(xué)生思維的發(fā)展。
小學(xué)生的認(rèn)識特點(diǎn)是從形象思維為主向抽象思維為主過渡，要使學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念，就必須為學(xué)生提供必要的感性材料，使之借助事物的具體形象或表象進(jìn)行思維，從而逐步理解和掌握知識。而多媒體計(jì)算機(jī)通過模擬演示，突出實(shí)際操作過程，讓學(xué)生進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象和概括，通過引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷獲取知識的思維過程，達(dá)到培養(yǎng)智能，啟迪思維的目的。
例如在“圓柱的認(rèn)識”教學(xué)中，利用軟件演示，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)圓柱的形成和側(cè)面面積的計(jì)算：
①教師操作鼠標(biāo)，屏幕上出示幾個(gè)圓柱的實(shí)物圖；再操作鼠標(biāo)，圓柱實(shí)物圖背景消去，
剩下閃爍的圓柱立體圖，學(xué)生從圓柱實(shí)物圖抽象出圓柱的立體圖，初步認(rèn)識了圓柱。
②操作鼠標(biāo)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)長方形，然后這個(gè)長方形繞著它的一條邊旋轉(zhuǎn)一周，形成一個(gè)圓柱體，讓學(xué)生掌握圓柱的形成過程和認(rèn)識圓柱的底和高。
③操作鼠標(biāo)，圓柱的底面隨著閃爍慢慢地從上往下移，讓學(xué)生認(rèn)識圓柱不但兩個(gè)底面的面積相等，而且從上到下的粗細(xì)一樣，也就是說每個(gè)橫截面的面積都相等。
④待學(xué)生掌握了圓柱的特征后，老師引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論：把圓柱的側(cè)面展開會是什么圖形呢？讓學(xué)生展開思維，各抒已見，自由發(fā)揮；有的認(rèn)為圓柱側(cè)面展開是長方形，有的認(rèn)為是平行四邊形，有的認(rèn)為是正方形。到底哪個(gè)答案對呢？老師不急著表態(tài)，而是操作鼠標(biāo)，讓學(xué)生觀察屏幕上的演示：把圓柱的側(cè)面豎著剪開，打開后得到一個(gè)長方形。
⑤操作比較：如果把側(cè)面斜著剪能否得到一個(gè)長方形？斜著剪得到一個(gè)什么樣的圖形？
⑥思考：這個(gè)長方形（或平行四邊形）的長（底）和寬（高）與圓柱的什么有關(guān)呢？在什么條件下展開后的圓柱體的側(cè)面是個(gè)正方形？這時(shí)又怎樣計(jì)算圓柱的側(cè)面面積？學(xué)生通過計(jì)算機(jī)的形象演示、教師提出的問題，結(jié)合自己的操作過程和觀察比較過程，能有條有理地講述圓柱側(cè)面面積怎樣推導(dǎo)出來。學(xué)生通過充分的動眼、動手、動腦、動口，不但弄清楚知識之間的來龍去脈，也活躍和發(fā)展了學(xué)生的思維。
四、借助多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，增加課堂密度，強(qiáng)化學(xué)習(xí)動機(jī)。
隨著信息社會的到來，計(jì)算機(jī)的開發(fā)和應(yīng)用正以前所未有的速度沖擊著我們這個(gè)時(shí)代。把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，在國外稱為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）和計(jì)算機(jī)管理教學(xué)（CMI）。我國有關(guān)CMI的研究剛剛起步，而對CAI的研究已進(jìn)入推廣和使用階段，這標(biāo)志著我國現(xiàn)代化教育技術(shù)手段的又一次飛躍。
CAI教學(xué)的發(fā)展，在國外始于60年代行為主義學(xué)習(xí)理論所倡導(dǎo)的程序教學(xué)法，即根據(jù)刺激反應(yīng)—強(qiáng)化原則，及時(shí)獲取教學(xué)信息的反饋，有效地實(shí)行個(gè)別化教學(xué)。由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)發(fā)展剛剛起步，軟件開發(fā)價(jià)格昂貴，操作難度大，并未受到廣泛關(guān)注。80年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為CAI創(chuàng)造了有利條件，尤其是認(rèn)知心理學(xué)的興起，使CAI軟件開發(fā)更側(cè)重于應(yīng)用，注重知識的條理性和結(jié)構(gòu)化，強(qiáng)調(diào)與學(xué)習(xí)者已有的認(rèn)識結(jié)構(gòu)相匹配，使其在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)的輔助達(dá)到同化和順應(yīng)，從而形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。近幾年，由于認(rèn)知心理學(xué)理論的日益成熟及多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的開發(fā)，使CAI更注重于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成、學(xué)習(xí)策略的掌握和提供更多的個(gè)別化教學(xué)選擇。CAI的發(fā)展趨勢，正順應(yīng)了現(xiàn)代化教學(xué)的兩個(gè)基本趨勢，即強(qiáng)調(diào)教學(xué)的主體性，強(qiáng)調(diào)充分發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，全面提高學(xué)生的整體素質(zhì)。
目前，我國正處于“應(yīng)試教育”向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)軌時(shí)期，堅(jiān)持素質(zhì)教育的基本觀點(diǎn)，就要面向全體學(xué)生，即通過個(gè)體的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)真正意義上的全面發(fā)展；同時(shí)，幫助學(xué)生具備各方面的基本素質(zhì)，形成合理的素質(zhì)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生終身受益。而要實(shí)現(xiàn)個(gè)性的全面發(fā)展，必須立足于學(xué)生個(gè)體差異、因材施教，這不僅要有雄厚的知識基礎(chǔ)，還必須掌握獲取知識技能的方法，形成自學(xué)能力，這樣才能適應(yīng)未來社會不斷變化的需要。
CAI教學(xué)的主要特點(diǎn)，為我們進(jìn)行素質(zhì)教育目標(biāo)的實(shí)施，提供了有益的幫助。首先，計(jì)算機(jī)信息存貯量大，處理迅速，方便的人機(jī)交互功能，提供了良好的個(gè)別化學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生能根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力理解和發(fā)展水平，調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)進(jìn)度和難度，真正實(shí)現(xiàn)因材施教。其次，計(jì)算機(jī)的模擬功能，可使抽象內(nèi)容形象化，靜止內(nèi)容動感化，為學(xué)生創(chuàng)造生動、活潑、直觀、有趣的教學(xué)條件；而教師的設(shè)問和強(qiáng)化刺激手段可極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，形成有意注意，消除學(xué)習(xí)的疲勞和緊張。這樣做既有助于學(xué)生良好的心理品質(zhì)的形成，又使學(xué)生獲取準(zhǔn)確、深刻的直觀感知，從而形成完整的理性認(rèn)識，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。第三，CAI可以提供培養(yǎng)自學(xué)能力的條件。教師可根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)識基礎(chǔ)，構(gòu)建問題情境，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地上機(jī)學(xué)習(xí)，并輔之以必要反饋練習(xí)，及時(shí)肯定或解答，幫助學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)方法，查找學(xué)習(xí)障礙，逐步提高學(xué)生自學(xué)能力和處理實(shí)際問題的能力。此外，CAI在提高課堂效率、增大課堂容量、進(jìn)行全面即時(shí)性輔導(dǎo)、減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)等方面，還具有很好的功能。
CAI的這些功能，決定了它在化學(xué)教學(xué)中會發(fā)揮日益重要的作用。近年來，雖然很多學(xué)校在計(jì)算機(jī)硬件的配置上下了很大功夫，但在軟件的開發(fā)和利用上明顯滯后于硬件的配置。而且，相當(dāng)多的教師對CAI在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用認(rèn)識不足，參與不夠，對CAI化學(xué)教學(xué)模式的研究更鮮為人知。為此，結(jié)合我校CAI化學(xué)教學(xué)的開發(fā)和實(shí)踐，我們對CAI化學(xué)教學(xué)模式提幾點(diǎn)看法。
二、計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的幾種模式
（一）計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)模式
CAI的模擬功能，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中較早開發(fā)和利用的一種功能。目前，很多學(xué)校的軟件應(yīng)用是這種教學(xué)模式。
模擬教學(xué)模式，主要是指利用CAI的模擬功能把一些抽象的理論內(nèi)容，或不易觀察清楚、危險(xiǎn)性較大、難于操作的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過二維或三維動畫形式，進(jìn)行信息處理和圖像輸出，在顯示屏幕上，進(jìn)行微觀放大，宏觀縮小，瞬間變慢，短時(shí)間內(nèi)調(diào)動學(xué)生多種感官參與活動，使學(xué)生獲取動態(tài)圖像信息，從而形成鮮明的感性認(rèn)識，為進(jìn)一步形成概念，上升為理性認(rèn)識奠定基礎(chǔ)。
模擬教學(xué)只是教學(xué)過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，比傳統(tǒng)的掛圖、模型或錄像都更真實(shí)地接近于事物的本來面貌，而且可反復(fù)播放，因此更有利于學(xué)生理解知識的本質(zhì)，培養(yǎng)他們的形象思維能力，也有助于抽象思維能力的提高。
CAI在化學(xué)教學(xué)中的模擬教學(xué)，主要適用于理論性和抽象性較強(qiáng)的內(nèi)容：如原子核組成、電子云、核外電子運(yùn)動、化學(xué)鍵中離子鍵、共價(jià)鍵形成、溶解和結(jié)晶、原電池、電解池、離子反應(yīng)和離子方程式、NH3分子結(jié)構(gòu)、有機(jī)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)等。另一方面適用于實(shí)驗(yàn)難以操作、危險(xiǎn)性大而觀察不明顯的內(nèi)容，例如，溴苯制備、氫氣還原氧化銅、氨氧化、乙酸乙醋水解等。此外，工業(yè)生產(chǎn)知識內(nèi)容，如硫酸、硝酸工業(yè)制法，煉鐵也可制成CAI課件進(jìn)行教學(xué)。
（二）多媒體綜合教學(xué)模式
計(jì)算機(jī)可以控制多種教學(xué)媒體，這是其優(yōu)于其它教學(xué)媒體的特殊功能。實(shí)際上，傳統(tǒng)教學(xué)模式的教學(xué)中，教師上課也有聲音、形象、板書、文字、掛圖和實(shí)物等，教師也可根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生的反映來調(diào)整教學(xué)策略。但我們這里所說的多媒體有二層含義，其一是把微機(jī)與其它教學(xué)媒體相互連接，賦于其它媒體交互性，同時(shí)使用幻燈、投影、錄像等手段，使多種媒體有機(jī)地貫穿于教學(xué)的全過程。其二是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，即“利用計(jì)算機(jī)交互式地綜合處理文字、圖形、圖像、聲音等多種信息，使它們建立起邏輯連接，成為一個(gè)系統(tǒng)”，使之具有綜合性，即一機(jī)多用，同時(shí)又可形成人機(jī)互動，互相交流的操作環(huán)境，形成一種身臨其境的情境。
由于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)是90年代在法國首先提出和使用的，我國高中配置多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的學(xué)校不多。因此，主要的多媒體綜合教學(xué)模式還是指前一種，但未來的發(fā)展趨勢，應(yīng)當(dāng)是使用多媒體計(jì)算機(jī)平臺，設(shè)計(jì)課件，操作使用鼠標(biāo)，簡單易行，而且教師并不需要有太多的計(jì)算機(jī)知識，因此具有更廣闊的發(fā)展前景。
實(shí)際上，進(jìn)行CAI教學(xué)，應(yīng)當(dāng)逐漸從單純的CAI向多媒體組合的CAI發(fā)展。例如，在“原電池”一節(jié)的教學(xué)中，我們把原電池中原電池原理及形成條件作為本節(jié)課的重點(diǎn)，為了突出重點(diǎn)內(nèi)容講授，讓學(xué)生從微觀本質(zhì)理解原電池的形成，不僅采用了傳統(tǒng)的分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用投影給出原電池實(shí)驗(yàn)要求、觀察步驟，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并利用微機(jī)模擬原電池所形成的閉合回路，通過電子轉(zhuǎn)移的流動過程和聲響，及兩極不同顏色的Zn2＋離解，H＋析出標(biāo)示出內(nèi)外電路所構(gòu)成的閉合回路，使學(xué)生認(rèn)識原電池本質(zhì)；最后利用錄像播放不同新型原電池的工作情況，使學(xué)生最終形成對原電池比較深刻和全面的理解。
這種多媒體組合教學(xué)，可在一定程度上突破學(xué)生認(rèn)識的時(shí)空限制，拓寬學(xué)生獲取信息的渠道，使學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等多種感覺系統(tǒng)參與信息的收集過程，形成教與學(xué)的雙向互動，更好地發(fā)揮學(xué)生思維的想象力和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，極大地提高學(xué)習(xí)效率。
（三）計(jì)算機(jī)個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)模式
我們目前采用的主要是班級授課制，很難在全班實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)，而實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)，又是化學(xué)教學(xué)由“應(yīng)試教育”向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化的重要途徑。由于CAI的課件，主要強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互功能，因此實(shí)現(xiàn)一對一的個(gè)別化教學(xué)有得天獨(dú)厚的條件。
個(gè)別輔導(dǎo)模式，主要是用計(jì)算機(jī)部分地代替教師，按照程序教學(xué)的原則，設(shè)計(jì)不同的層次遞進(jìn)的教學(xué)途徑，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)水平，選擇不同的學(xué)習(xí)程序，提出需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；計(jì)算機(jī)可向?qū)W生提問，并對學(xué)生的問題進(jìn)行分析，作出正確與否的判斷，給出高質(zhì)量的反饋，如遇困難，還可以適當(dāng)降低學(xué)習(xí)坡度，使學(xué)生循序漸進(jìn)，得到知識的鞏固和自學(xué)能力的提高。個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)模式，是一種適合自學(xué)的個(gè)別化教學(xué)方式。如果程序設(shè)計(jì)的分支越多，預(yù)想情況越豐富，越能幫助反復(fù)學(xué)習(xí)，克服障礙，共同達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化學(xué)習(xí)過程。
這種教學(xué)模式，雖然主要是以學(xué)生為主體，但也不能忽視教師的主導(dǎo)作用；教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的方法，而且要針對學(xué)生的實(shí)際，精心設(shè)計(jì)程序，使學(xué)生能用最短的時(shí)間找到解決問題的途徑，同時(shí)也可以幫助學(xué)生總結(jié)自己的個(gè)性特點(diǎn)、學(xué)習(xí)風(fēng)格，從而幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)和自學(xué)方法，真正實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教育的目標(biāo)。
個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)模式，由于受CAI課件的限制及學(xué)生計(jì)算機(jī)使用的熟練程度的影響，很難在短時(shí)間內(nèi)得到大范圍的推廣，而現(xiàn)有的軟件局限性又較多，因此可嘗試在選修課教學(xué)中，進(jìn)行小范圍的試點(diǎn)，當(dāng)課件使用比較成熟時(shí)再做推廣應(yīng)用。
以上我們只對現(xiàn)有的常用教學(xué)模式進(jìn)行了歸類，除此之外，CAI的問題解決、教學(xué)游戲及查詢和問話等多種基本模式，在個(gè)別化教學(xué)的課件中都有所表現(xiàn)，在此我們限于篇幅，不再贅述。
三、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的實(shí)踐和體會
我校開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的時(shí)間較長，不僅在化學(xué)學(xué)科，在其它各科教學(xué)中，都設(shè)計(jì)過豐富的CAI課件，這主要源于計(jì)算機(jī)硬件的配置和得力于一批對軟件開發(fā)興趣濃厚的中青年教師群體。這樣一個(gè)大的環(huán)境也在無形中推動了CAI化學(xué)教學(xué)的開發(fā)和應(yīng)用。
在CAI化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，我們感到主要是CAI課件設(shè)計(jì)比較困難?，F(xiàn)在市售的課件，模式單一，價(jià)格較高，教師個(gè)人的教學(xué)設(shè)計(jì)和風(fēng)格不同，課件使教師選擇余地較??；教師本人又沒有更多時(shí)間和精力參與設(shè)計(jì)程序，而要編程序，難度更大，由此需要有一個(gè)CAI教師備課系統(tǒng)，使教師便于選擇、存儲、檢索加工組成課件。
關(guān)鍵詞：CAI計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中學(xué)物理教學(xué)教學(xué)手段
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展及計(jì)算機(jī)的大量普及，很多中學(xué)配備了微機(jī)室、專用多媒體教室，建立電教中心，為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）打下了硬件基礎(chǔ)。如何認(rèn)識CAI在中學(xué)教學(xué)中的地位，充分發(fā)揮CAI在中學(xué)教學(xué)中的作用，是擺在廣大中學(xué)教育工作者面前的一個(gè)重要課題。筆者擬就CAI對中學(xué)物理教學(xué)中的影響、在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用、目前存在的問題談幾點(diǎn)拙見。
一、CAI對物理教學(xué)的影響
在現(xiàn)代課堂教學(xué)改革實(shí)踐過程中，CAI輔助中學(xué)物理教學(xué)，化抽象為形象、化微觀為宏觀、化靜態(tài)為動態(tài)、化不可操作為可操作過程。對化解知識難點(diǎn)，提高綜合能力，推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義。
1、應(yīng)用CAI使教學(xué)過程更加直觀。
從認(rèn)識論的角度看，學(xué)生對事物的認(rèn)識過程的起點(diǎn)是對事物的感性認(rèn)識。在物理科的學(xué)習(xí)中學(xué)生由于無法理解一些抽象的理論，而對物理產(chǎn)生一種畏懼的心理，阻礙了他們學(xué)習(xí)物理的情趣，但應(yīng)用CAI技術(shù)就可以直觀的解釋一些物理現(xiàn)象和規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)習(xí)的效率。主要表現(xiàn)在以下幾方面：
應(yīng)用CAI能夠?qū)崿F(xiàn)抽象到具體的轉(zhuǎn)變。比如，機(jī)械運(yùn)動中的相對運(yùn)動、回聲測距、透鏡成像等。對初中學(xué)生就很難接受也很難描繪清楚。就相對運(yùn)動的內(nèi)容我們即可應(yīng)用計(jì)算機(jī)來演示空中加油的情景和等速救護(hù)的過程，配上聲音的效果，讓學(xué)生從聲音、圖像全方位的感受，如置身于其情景，直觀地掌握該節(jié)的內(nèi)容。
應(yīng)用CAI可以實(shí)現(xiàn)動靜的相互轉(zhuǎn)化。在物理教學(xué)中，有很多物理現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間極短，當(dāng)學(xué)生還沒來得及看清時(shí)，該過程就已經(jīng)結(jié)束。學(xué)生就理解不了其中的本質(zhì)，給教學(xué)帶來困難。如平拋運(yùn)動我們就可以使用數(shù)碼相機(jī)把其運(yùn)動全過程拍下來，然后進(jìn)行制作，利用計(jì)算機(jī)可反復(fù)操作，使學(xué)生認(rèn)識其過程，同時(shí)還可以利用它的某一時(shí)刻的靜止畫面來解釋它下落時(shí)的特點(diǎn)。教學(xué)中的難點(diǎn)就容易突破，省時(shí)方便。
應(yīng)用CAI能夠?qū)崿F(xiàn)從微觀向宏觀轉(zhuǎn)移。由于條件限制，物理教學(xué)中有些物理的實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中無法演示，學(xué)生只能從理論上了解。像原子物理這部分內(nèi)容，學(xué)生理解不深刻、記不住。我們可以應(yīng)用多媒體的三維動畫的進(jìn)行動態(tài)的模擬演示。
如圖，把中子、鈾核等用不同顏色區(qū)別，讓中子撞擊鈾核，伴隨著一聲巨響，看到裂變過程。當(dāng)學(xué)生受此振撼時(shí)，其內(nèi)容自然記憶深刻。
因而，應(yīng)用CAI讓枯燥的物理理論得以升華，形象而又直觀的過程感染了學(xué)生的學(xué)習(xí)的動機(jī)，使學(xué)生變被動為主動，從而更加崇尚科學(xué)，因?yàn)榭茖W(xué)有無限的魅力。
2、應(yīng)用CAI可以加大課堂的信息量。
二十一世紀(jì)是信息時(shí)代，對于在學(xué)校里學(xué)習(xí)的學(xué)生，也應(yīng)培養(yǎng)處理大量信息的能力。因而在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該向?qū)W生提供更多的信息、更多的資料，及物理學(xué)的發(fā)展情況，來擴(kuò)展學(xué)生的知識面。教學(xué)過程中，教師經(jīng)?；ㄝ^多時(shí)間板書，特別是上電學(xué)課時(shí)寫例題、畫圖例的時(shí)間更多，而采用多媒體中的顯示文本的功能，這可使本應(yīng)花十幾分鐘的內(nèi)容在幾秒內(nèi)顯示于學(xué)生眼前。由于使用多媒體的直觀性也大大縮短了教學(xué)難點(diǎn)的突破過程。這就有時(shí)間講解更多相關(guān)的知識和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用，引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實(shí)際，豐富了課堂內(nèi)容，而且從根本上改變過去"滿堂灌"的教學(xué)弊端，給學(xué)生較多自由時(shí)間復(fù)習(xí)鞏固，優(yōu)化了課堂教學(xué)，增加了課堂的信息量。
3、應(yīng)用CAI便于師生間雙向交流。
傳統(tǒng)的物理教學(xué)過程中，主要是教師講學(xué)生聽，不便于學(xué)生個(gè)性的培養(yǎng)。應(yīng)用CAI能夠真正改變學(xué)生和教師的位置，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。當(dāng)學(xué)生有問題時(shí)，可以及時(shí)提出或利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與同學(xué)討論，從而多渠道尋找解決問題的辦法。當(dāng)學(xué)生對某個(gè)物理現(xiàn)象有自己的觀點(diǎn)時(shí)，也可以提供給大家進(jìn)行研討和交流，教師提供解答，這樣雙向交流中使學(xué)生的思維更加活躍，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體教師主導(dǎo)的現(xiàn)代教學(xué)思想。
可見，應(yīng)用CAI于中學(xué)物理教學(xué)，有助于教學(xué)中難點(diǎn)的突破和重點(diǎn)的把握，符合當(dāng)前教育發(fā)展趨勢，給我們教學(xué)順利的轉(zhuǎn)軌提供一種模式。
二、CAI在中學(xué)物理教學(xué)中的作用
結(jié)合目前中學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際，CAI在物理學(xué)科中大體可應(yīng)用在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、輔導(dǎo)教學(xué)等三個(gè)方面，下面就這三個(gè)方面加以探討。
1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用于課堂教學(xué)中
課堂是學(xué)生獲取各種知識的最直接場所，課堂教學(xué)是實(shí)現(xiàn)教師教與學(xué)生學(xué)的最主要途徑，也是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)輔助教學(xué)功能的主要場所。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行課堂教學(xué)，可以變以往學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)地位為主動學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)興趣及求知欲，促進(jìn)知識和能力的正遷移。
（1）利用計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)“人——機(jī)”交互式教學(xué)
常規(guī)教學(xué)中，教師了達(dá)到應(yīng)試目的，一般都把教學(xué)對象定在中等程度學(xué)生身上，結(jié)果在教學(xué)過程中忽略了“兩頭”，造成優(yōu)秀學(xué)生“吃不飽”，能力得不到充分發(fā)展；差的學(xué)生“消化不良”。造成這種現(xiàn)象的原因是局限于應(yīng)試教育，不能因材施教，抑制了學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。而“人-——機(jī)”交互式教學(xué)，計(jì)算機(jī)可利用學(xué)生各自的記憶及理解水平，及時(shí)地判別各個(gè)學(xué)生的可接受程度，隨后據(jù)此向不同學(xué)生傳遞不同的教學(xué)內(nèi)容和方式，最大限度地實(shí)現(xiàn)因材施教的教學(xué)模式。整個(gè)交互式學(xué)習(xí)過程可用以下流程圖來表示：
通過以上一系列的反饋學(xué)習(xí)，不同程度的學(xué)生在計(jì)算機(jī)的因勢利導(dǎo)下，使他們在掌握知識的同時(shí)潛移默化的學(xué)到了怎樣學(xué)習(xí)的本領(lǐng)。
（2）利用計(jì)算機(jī)模擬課堂演示實(shí)驗(yàn)。
利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的動畫功能及有關(guān)外設(shè)可以解決許多用常規(guī)手段難以表達(dá)或可見度低的實(shí)驗(yàn)，如有關(guān)波的實(shí)驗(yàn)（波的獨(dú)立性、波的干涉和衍射等）、透鏡成像（成像原理、演示物體靠近或遠(yuǎn)離透鏡時(shí)，像的動態(tài)變化等）；也可以通過計(jì)算機(jī)放大微觀世界，采用“放慢鏡頭”模擬外部環(huán)境變化等手法來演示分子動理論、物體與物體的相互作用（如碰撞過程、物體微小形變）、氣體狀態(tài)變化等一些實(shí)驗(yàn)。這些畫面清晰、直觀并且可以瞬間定格、重復(fù)播放，既減少了教師的勞動強(qiáng)度又使學(xué)生理解快、記憶扎實(shí)。
2、利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)
（1）學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，不但可以達(dá)到理論聯(lián)系的效果，而且可以通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動手能力、思考能力及想象創(chuàng)造能力。但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)效果卻跟上述目的相差甚遠(yuǎn)，這在很大程度上是由于大多數(shù)學(xué)生按部就班地做實(shí)驗(yàn)，不能充分調(diào)動思維造成的；而利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)的模擬教學(xué)，可以幫助學(xué)生手腦并用，發(fā)揮其想象創(chuàng)造能力。比如高一學(xué)生實(shí)驗(yàn)“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”，就可以用模擬型教學(xué)，學(xué)生通過計(jì)算機(jī)，在機(jī)器的要求下邊思考邊選擇實(shí)驗(yàn)儀器，組建模擬裝置，自己設(shè)定鉤碼的質(zhì)量，觀測不同條件下的模擬結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)處理等。通過這種教學(xué)，不僅引導(dǎo)和培養(yǎng)了學(xué)生動腦的習(xí)慣，而且給學(xué)生提供了拓寬思維的環(huán)境。
（2）課堂驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不但能直觀地驗(yàn)證各種規(guī)律，避免紙上談兵，且可使學(xué)生進(jìn)一步深化所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成用實(shí)驗(yàn)手段探索自然規(guī)律的習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)能力。如高中機(jī)械能守恒定律教學(xué)中引用氣墊導(dǎo)軌，定量證明守恒定律，但美中不足的是教師需花一定的時(shí)間與精力來寫加速度、速度這些中間值的演過程。如果用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可使教師拋開演算過程，快速得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使課堂更加緊湊。
3、利用計(jì)算機(jī)輔導(dǎo)教學(xué)
在計(jì)算機(jī)中可以開展以學(xué)生為主體，以發(fā)展學(xué)生個(gè)性為目的的教學(xué)方式。如果學(xué)校的計(jì)算機(jī)是以網(wǎng)絡(luò)形式存在的，則可在小范圍內(nèi)開展對某一課題進(jìn)行討論式教學(xué)，即教師預(yù)先確定討論題目，隨后讓學(xué)生上網(wǎng)自己尋找感興趣的或自己不懂的內(nèi)容，再邀請其他同學(xué)一起討論，最終得到答案。當(dāng)中，教師可以參與其中，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)指導(dǎo)。這種方法為學(xué)生主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)獨(dú)立分析解決問題及集體合作精神打下了基礎(chǔ)。
三、目前計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)中存在的問題及對策
1、存在的問題
（1）認(rèn)識上的偏差
目前，大多數(shù)學(xué)校只有教計(jì)算機(jī)的教師懂計(jì)算機(jī)，其他任課教師對計(jì)算機(jī)知之甚少。究其原因，除了經(jīng)濟(jì)因素，一是領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)識有問題，對計(jì)算機(jī)發(fā)展將引起的教學(xué)手段和方法的改變?nèi)狈α私夂驼J(rèn)識，導(dǎo)致決策的失誤；二是部分物理教師對計(jì)算機(jī)存在恐懼感，認(rèn)為計(jì)算機(jī)太復(fù)雜，學(xué)起來太麻煩?；蛘呙τ谌粘＝虒W(xué)，各類文化進(jìn)修，突擊性工作等，無暇顧及對計(jì)算機(jī)知識的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致一些物理教師不努力探索；三是用于物理教學(xué)的課件制作相對繁瑣，部分課件使用不能得心應(yīng)手，使一部分教師心存煩感。由此，CAI在目前的中學(xué)物理教學(xué)中還沒有得到應(yīng)有的重視和普及。
（2）、公開課現(xiàn)形，隨堂課匿跡
雖然目前相當(dāng)一部分學(xué)校的計(jì)算機(jī)軟、硬件配置已達(dá)到了較高的水平，但在一部分地區(qū)和學(xué)校存在著這樣的現(xiàn)象：相當(dāng)一部分物理教師僅僅是在公開課或評優(yōu)課時(shí)，為了達(dá)到“使用先進(jìn)教學(xué)設(shè)備”的要求，才臨時(shí)請人幫助自己做上課時(shí)使用的教學(xué)軟件或一點(diǎn)有關(guān)計(jì)算機(jī)的基本操作。由于物理教師對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)了解甚少，操作又不熟練，課件的設(shè)計(jì)、制作還需求人幫助，因而使用計(jì)算機(jī)輔助物理課堂教學(xué)不僅沒有解放教師，反而成了教師一種負(fù)擔(dān)，使得教師對使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)敬而遠(yuǎn)之。
（3）沒有體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢
運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對文本、圖形、圖象、動畫、視頻、聲音等多種媒體信息進(jìn)行綜合處理與控制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，它可以將文、圖、聲、像融為一體，運(yùn)用多種現(xiàn)代化手段對信息進(jìn)行加工處理，極大地增強(qiáng)人們對抽象事物與過程的理解與感受，使人們在短時(shí)間內(nèi)獲得大量知識和信息。但是在實(shí)際的物理課堂教學(xué)中，許多教師只是用它來放一段錄像，或放一段音樂，或出現(xiàn)一些文字內(nèi)容，充其量只充當(dāng)一回錄像機(jī)或錄音機(jī)或投影機(jī)，其質(zhì)量和效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上單獨(dú)的錄像機(jī)、錄音機(jī)和投影機(jī)。因此，雖然計(jì)算機(jī)具有多種媒體功能，但不能取代其他媒體，只把它當(dāng)作單一的媒體使用，則是資源的極大浪費(fèi)，而且達(dá)不到最佳效果。
（4）用計(jì)算機(jī)教學(xué)取代教師教學(xué)
計(jì)算機(jī)教學(xué)只是輔助教師教學(xué)的一個(gè)工具。把它引入物理課堂教學(xué)后，雖然教師一部分作用將由它的一部分功能代替，比如：將單憑教師的講述改為多媒體的演示：將部分師生的語言問答改為人機(jī)交流等等。恰當(dāng)合理地運(yùn)用計(jì)算機(jī)確實(shí)能給物理課堂教學(xué)帶來質(zhì)的飛躍。但物理教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用是任何機(jī)器所無法替代的，這不僅是因?yàn)榻淌裁?、學(xué)什么取決于教師，還因?yàn)樵鯓咏?、怎樣學(xué)也取決于教師，即使有最先進(jìn)的現(xiàn)代化教學(xué)工具，使用不當(dāng)也不會收到好的效果。因此如何用好計(jì)算機(jī)關(guān)鍵在教師。另外，任何時(shí)候都是為了教學(xué)而使用工具，而不應(yīng)是為了使用工具而教學(xué)，教學(xué)中是否使用計(jì)算機(jī)應(yīng)取決于教學(xué)目的和組織教學(xué)的需要。計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)的過程中，教師的主導(dǎo)作用、學(xué)生的主體作用、媒體的中介作用不可混淆，計(jì)算機(jī)只能作為一種新的、功能更先進(jìn)的媒體與其它傳統(tǒng)媒體優(yōu)化組合，用于解決教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，尤其是難點(diǎn)。
（5）大部分物理教師計(jì)算機(jī)技能滯后
大部分物理教師都能認(rèn)識到計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)越性，也有運(yùn)用計(jì)算機(jī)的積極性，但由于對計(jì)算機(jī)的性能不掌握，操作不規(guī)范，出現(xiàn)很多失誤，甚至造成干擾。另外，由于運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助物理課堂教學(xué)，必須要有相應(yīng)的教學(xué)課件。目前現(xiàn)成的課件多由實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算機(jī)專業(yè)人員制成，與中學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際需要存在著或大或小的差距，使得教學(xué)效果大打折扣。教師本身由于受計(jì)算機(jī)水平的限制，自制課件又不那么理想，勢必影響課堂教學(xué)效果。
2、解決的對策
（1）更新觀念，提高認(rèn)識
計(jì)算機(jī)是一種現(xiàn)代化的、具有多媒體功能的先進(jìn)技術(shù)，教育要快速發(fā)展，必須把最先進(jìn)的信息技術(shù)作為教育的工具，計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教育，使教育技術(shù)信息化，將是教育改革的重大突破口。未來社會發(fā)展對人才素質(zhì)的高要求，迫使我們必須采用先進(jìn)的教育思想、方法和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的教育和教學(xué)。只要我們對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有正確的認(rèn)識，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，教育改革和前進(jìn)的速度就能大輻度提高。
（2）加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，建立高素質(zhì)的物理教師隊(duì)伍
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是一門新的教學(xué)技術(shù)，它不但要求教師要懂得計(jì)算機(jī)的使用，而且要求教師自己會設(shè)計(jì)和制作教學(xué)軟件，這就向教師提出了更高的要求。這項(xiàng)工作除要求教師自學(xué)之外，最發(fā)組織教師集中進(jìn)行培訓(xùn)，這樣既節(jié)省時(shí)間又提高學(xué)習(xí)效果。進(jìn)行科學(xué)化和規(guī)范化的培訓(xùn)，對于教師將來的深造和發(fā)展是大有裨益的。學(xué)校應(yīng)當(dāng)給教師創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，有關(guān)部門也要加強(qiáng)指導(dǎo)，為提高物理教師的計(jì)算機(jī)教學(xué)水平做點(diǎn)工作。
（3）通過教研提高物理教師的業(yè)務(wù)能力
教學(xué)研究活動的開展是加強(qiáng)計(jì)算機(jī)為素質(zhì)教育服務(wù)的基本形式，是理論聯(lián)系實(shí)際的重途徑，是提高教師業(yè)務(wù)能力的有效方法。
搞教研主要有兩種方法，一是抓科研課題實(shí)驗(yàn)，通過“實(shí)驗(yàn)——學(xué)習(xí)——實(shí)驗(yàn)——認(rèn)識”的循環(huán)往復(fù)，不斷提高教師的業(yè)務(wù)能力：二是通過一些透明度比較高的群眾性教研活動的開展，像多媒體開放日、計(jì)算機(jī)評優(yōu)課、課件評比展覽等活動，推動物理教師努力提高自己的業(yè)務(wù)能力。
（4）發(fā)揮教師才能，合作開發(fā)軟件
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ComputerAssistedInstruction）簡稱CAI，是將計(jì)算機(jī)作為教學(xué)媒體，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生通過與計(jì)算機(jī)的對話來進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種新型教學(xué)形式。作為教學(xué)媒體，計(jì)算機(jī)能幫助教師改善教學(xué)效果，擴(kuò)大教學(xué)范圍，延伸教師的教育功能，而且，計(jì)算機(jī)具有交互性，具有快速存取和自動處理等功能，它不僅能夠呈現(xiàn)教學(xué)信息，還能接收學(xué)生回答問題并進(jìn)行判斷，對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)。總之，計(jì)算機(jī)具有許多其他教學(xué)媒體所不具備的功能。
近幾年的實(shí)踐中，CAI在課堂教學(xué)方面充分顯示出積極作用：
1．有利于發(fā)展學(xué)生智力，培養(yǎng)學(xué)生能力。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的環(huán)境中，需要學(xué)生手腦并用，通過各種輸入設(shè)備與計(jì)算機(jī)“對話”，利用各種途徑學(xué)習(xí)所需知識，解決學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
2．可以提供形象化的教學(xué)信息。計(jì)算機(jī)能以多種方式向?qū)W生提供學(xué)習(xí)材料，屏幕顯示的內(nèi)容可以隨意重復(fù)和迅速更換，可以表現(xiàn)事物的動態(tài)變化，還可以隨畫面變化產(chǎn)生相應(yīng)的聲音，利用多媒體技術(shù)使某些抽象的、難以表現(xiàn)的教學(xué)過程得以實(shí)現(xiàn)。
3．可在有限的時(shí)間內(nèi)增大課容量，提高課堂教學(xué)效率和效益。利用計(jì)算機(jī)的大容量存儲和快速顯示功能，對大量教學(xué)信息進(jìn)行優(yōu)化處理。還可通過課件向?qū)W生提供一些與課文內(nèi)容相關(guān)的自然、人文等資料，擴(kuò)充學(xué)生的視野，幫助學(xué)生更好地理解課本內(nèi)容。
4．通過圖文并茂、生動有趣的多媒體界面展示學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5．便于學(xué)生自學(xué)和個(gè)別訓(xùn)練。學(xué)生的學(xué)習(xí)速度（如閱讀、答題時(shí)間）可由自身掌握，也可由電腦控制，因而可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
計(jì)算機(jī)之所以能在教學(xué)中起這樣的積極作用，一方面是計(jì)算機(jī)設(shè)備本身具有的能力，另一方面，也是最重要的方面，就是教師事先編制好了具有各種功能的CAI課件，計(jì)算機(jī)只是執(zhí)行這些課件。
二、CAI課件的設(shè)計(jì)與制作策略
1．稿本設(shè)計(jì)
編寫課件稿本是CAI課件設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，它是CAI課件制作的依據(jù)。所以CAI課件稿本的編寫質(zhì)量，直接影響課件的制作和使用效果。稿本設(shè)計(jì)需重視幾個(gè)方面：
（1）動態(tài)性。用計(jì)算機(jī)制作動畫，表現(xiàn)事物的動態(tài)變化過程，是輔助教學(xué)最重要的優(yōu)勢之一。歷史學(xué)科的動態(tài)性，包括影視動畫效果、圖表動畫效果、圖片及文字的動畫效果等。如課件《秦始皇統(tǒng)一六國》，用計(jì)算機(jī)動畫配上聲音，模擬秦王陸續(xù)滅掉東方六國的過程，很好地解決了用語言和掛圖難于表述大規(guī)模統(tǒng)一戰(zhàn)爭的問題。然后讓一幅秦始皇畫像徐徐移入屏幕，恰到好處地表現(xiàn)了“秦王掃六合，虎視何雄哉”的神韻和氣勢。
（2）實(shí)用性。CAI課件的設(shè)計(jì)，應(yīng)以突出重點(diǎn)、難點(diǎn)為中心，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的為宗旨。如課件《帝國主義之間的矛盾和第一次世界大戰(zhàn)》，在揭示帝國主義之間矛盾的根源和實(shí)質(zhì)，以及突出帝國主義之間最主要的矛盾──英德矛盾的過程中，采用宏觀動畫和表格對比的方法，形象地表達(dá)了“帝國主義之間經(jīng)濟(jì)政治發(fā)展不平衡”，出現(xiàn)“實(shí)力與擁有殖民地倒掛的狀況”，引起帝國主義對殖民地的爭奪。這樣的軟件，能做到教有所用，學(xué)有所用，真正實(shí)現(xiàn)了CAI的價(jià)值。
（3）直觀性。直觀性既是教學(xué)原則，也是CAI課件設(shè)計(jì)中不可缺少的要素。在歷史教學(xué)中，可以用電影、電視再現(xiàn)歷史情境，也可以通過模型達(dá)到直觀教學(xué)的目的。但揭示歷史規(guī)律或本質(zhì)時(shí)，也需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來達(dá)到直觀教學(xué)的目的。如揭示“中國社會半殖民地化一步步加深的進(jìn)程”，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，在空白的中國地圖上，陸續(xù)加上《》、《》、《》的主要內(nèi)容，可以看到割地的面積越來越大，賠款的數(shù)額越來越多，被迫開放的港口越來越多、越來越深入到內(nèi)陸，甚至一些
重要城市如天津等。
（4）可操作性。在CAI稿本設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮到CAI課件在制作完成之后易于操作。課件內(nèi)容應(yīng)突出重點(diǎn)、難點(diǎn)，以解決教學(xué)中存在問題為中心；課件結(jié)構(gòu)合理，方便教師在教學(xué)過程中合理運(yùn)行課件輔助教學(xué)；操作簡便，并配有簡要操作說明，方便師生使用。避免出現(xiàn)教師講課時(shí)忙于操作媒體或?qū)W生進(jìn)行人機(jī)會話時(shí)無所適從的情況，易于操作的軟件才易于廣泛應(yīng)用。
（5）創(chuàng)新性。在CAI稿本設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，以學(xué)生為中心，充分利用各種信息資源，來支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作式探索，完成對新知識的意義建構(gòu)。在教學(xué)中，由傳統(tǒng)的知識呈現(xiàn)、知識表征，向高層次知識建構(gòu)發(fā)展。
2．課件使用
CAI課件制作的最終目的，就是為教學(xué)服務(wù)。但并不是任何情況下都適合使用CAI課件輔助教學(xué)，在實(shí)際使用中應(yīng)注意如下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）最佳效果特點(diǎn)。在教學(xué)中，不應(yīng)為用CAI而用，應(yīng)精心挑選那些非CAI不能或只有CAI效果最佳的知識內(nèi)容，進(jìn)行設(shè)計(jì)使用，充分發(fā)揮CAI的優(yōu)勢。如上文提到的用動畫模擬“秦滅六國”的過程和用CAI揭示“帝國主義之間矛盾的根源和實(shí)質(zhì)”。
（2）最佳效益特點(diǎn)。在教學(xué)中，計(jì)算機(jī)作為最先進(jìn)的媒體，同時(shí)也是成本最高的媒體。它應(yīng)和其它媒體優(yōu)化組合，產(chǎn)生最佳教學(xué)效果，才有最佳效益。如果利用CAI課件教學(xué)所產(chǎn)生的效果，其它媒體也能達(dá)到，則雖有最佳效果，卻無最佳效益。因此我們利用CAI課件教學(xué)時(shí)，應(yīng)注意計(jì)算機(jī)與普通媒體的優(yōu)化組合，以期產(chǎn)生最佳教學(xué)效益。
（3）主動學(xué)習(xí)特點(diǎn)。為了更好地深化教育、教學(xué)改革，將素質(zhì)教育的目標(biāo)落實(shí)到課堂教學(xué)中，課件制作也要在體現(xiàn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、主動探究、主動解決問題這一方面多加考慮，因此，在這種新的教學(xué)理念指導(dǎo)下，制作的課件應(yīng)系統(tǒng)、全面，并針對學(xué)生個(gè)別需求，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)制作，要做有意義的建構(gòu)，真正體現(xiàn)計(jì)算機(jī)個(gè)別教學(xué)。
三、合理開展CAI工作的步驟
發(fā)展CAI涉及范圍廣泛，它的研究領(lǐng)域包括教育學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)及專業(yè)學(xué)科。它的開發(fā)涉及教學(xué)管理人員、任課教師、計(jì)算機(jī)工程師。它的應(yīng)用還需要教師和學(xué)生參加。這是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
最初的CAI制作常常是由一個(gè)“全能的”教師來完成，他既懂專業(yè)、懂教育，還精通計(jì)算機(jī)，課件開發(fā)完畢，他還是用戶。課件是照著他的需求訂做的。實(shí)際上這種“全能的”教師是很少的。這樣做最大的問題是限制了課件的水平；開發(fā)出的課件不能滿足大范圍應(yīng)用的要求，從而限制了開發(fā)高質(zhì)量課件的積極性；開發(fā)周期長，難于維護(hù)，不能滿足教學(xué)改革的需要。
CAI的開發(fā)必然發(fā)展到有組織的工程方法，朝著優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)開發(fā)水平較高、較為通用的大型的課件。課件開發(fā)過程大體需要如下幾個(gè)步驟：
1．做好充分的需求調(diào)查。組織有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師、教育管理者、學(xué)生、計(jì)算機(jī)專家等，分析教材的教學(xué)目標(biāo)，研究教材的教學(xué)過程、教學(xué)要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的特點(diǎn)，確定課件開發(fā)的需求說明。課件開發(fā)還要花費(fèi)大量的時(shí)間與勞動，因而確定開發(fā)課件計(jì)劃時(shí)要注意從量大、面廣的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課入手，盡量配合教學(xué)的改革與教材建設(shè)同步。
歷史學(xué)科具有豐富的制作CAI課件的素材，如音像資料、圖片和地圖等，這與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，集圖、文、聲、像于一體，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)效率的功能相吻合。也就是說，歷史學(xué)科與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有很好的結(jié)合點(diǎn)，許多教學(xué)內(nèi)容都適合于制作CAI課件，利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。如“和民族危機(jī)的加深”、“蔣家王朝的覆滅”、“三國鼎立”、“隋唐文學(xué)和藝術(shù)”、“新航路的開辟”，包括
政治、軍事、文學(xué)、藝術(shù)、航海、外交等內(nèi)容。
以“隋唐文學(xué)和藝術(shù)”為例，采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，以生動活潑的畫面，加上美術(shù)背景、配樂詩朗誦等，直觀形象地展示了隋唐豐富多彩的文學(xué)、繪畫、書法、石窟藝術(shù)和舞蹈音樂，其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于教師的講述和板書。
2．做好稿本的編寫和審查。稿本是保證課件質(zhì)量的至關(guān)重要一步。稿本的編寫和審查應(yīng)組織有教學(xué)專長的教師和專家參與，以現(xiàn)有較好的教材為主編寫，并嚴(yán)格組織稿本審查。稿本的要求是充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特長，補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足，而不是簡單地重復(fù)展示教材的內(nèi)容。
3．鼓勵(lì)教師參與課件制作。也可在一定的基礎(chǔ)上建立課件制作的專門機(jī)構(gòu)，利用現(xiàn)成的開發(fā)工具，組織有經(jīng)驗(yàn)的課件開發(fā)人員，高效地制作出質(zhì)量高的課件。完整的課件應(yīng)包括：選定課題、概念和技巧；高質(zhì)量、界面友好的課件；帶有評價(jià)的練習(xí)功能；學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計(jì)評價(jià)系統(tǒng)。
4．鼓勵(lì)教師將優(yōu)秀課件廣泛應(yīng)用于教學(xué)。目前，教學(xué)中研制出的一些CAI課件，大致可分為以下幾種類型：
（1）演示教學(xué)過程。采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行輔助教學(xué)，并發(fā)展為集動畫效果、視頻影像、聲音等為一體，演示完整的教學(xué)過程。這類課件的序列是變化的、多分支的，既能適應(yīng)班級集體教學(xué)的需要，又能適應(yīng)個(gè)別教學(xué)的需要。如上文提到的課件《秦始皇統(tǒng)一六國》，根據(jù)主菜單的內(nèi)容，既可按順序進(jìn)行集體教學(xué)，也可針對個(gè)別需要隨意選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容或重復(fù)同一內(nèi)容。整個(gè)課件除主要采用動畫效果、配音外，穿插“長平之戰(zhàn)”、“萬里長城”、“靈渠”三段視頻影像，并設(shè)計(jì)如“秦國為何能成為‘戰(zhàn)國七雄’中實(shí)力最強(qiáng)的國家”等思考題。
（2）高密度知識傳授、大信息量的優(yōu)化處理和靈活的文字板書應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)的大容量存儲和快速顯示功能，在專題課和綜合復(fù)習(xí)課中，集中出現(xiàn)多項(xiàng)知識的集合、排列、對比。如專題課件《中國歷代貨幣簡介》，按時(shí)間先后的順序，以貝幣金屬幣（包括銅幣、銀幣和金幣等）紙幣為主要線索，從古到今，把歷朝歷代各個(gè)時(shí)期的主要貨幣，制成幻燈片展示出來，具有圖文并茂、資料詳實(shí)、容量大、脈絡(luò)清楚、知識點(diǎn)明確等特點(diǎn)。
在歷史綜合復(fù)習(xí)課中采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，以靈活多變的文字板書，能把歷史知識化繁為簡，歸納線索，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)。如課件《（世界近代現(xiàn)代史）綱要》，采用計(jì)算機(jī)靈活多變的文字板書，歸納出三條主要線索：資本主義的興起和發(fā)展（14、15世紀(jì)到20世紀(jì)初）、列強(qiáng)的殖民擴(kuò)張及被壓迫民族的反抗斗爭、國際工運(yùn)及馬列主義，并把分散于各章各節(jié)的歷史知識進(jìn)行梳理、系統(tǒng)化。
（3）提供信息情境，讓學(xué)生主動完成意義建構(gòu)。利用計(jì)算機(jī)向?qū)W生提供一個(gè)教師預(yù)先創(chuàng)設(shè)好的信息情境和獲取信息的規(guī)則表，由學(xué)生主動提取所需信息，并按思考題進(jìn)行思考和小組討論、協(xié)商，完成對當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)。
在開展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和CAI課件開發(fā)與應(yīng)用的工作中，我們摸索到一些成功的經(jīng)驗(yàn)，也吸取了教訓(xùn)。
第一，計(jì)算機(jī)這種教學(xué)媒體，是現(xiàn)代化教學(xué)所必備的。要培養(yǎng)21世紀(jì)人才，就必須有適應(yīng)高容量、高密度、高效益的教學(xué)，就必須有現(xiàn)代化的教學(xué)方式，它解決了傳統(tǒng)教學(xué)手段難以解決的問題。
第二，計(jì)算機(jī)能用于改善課堂教學(xué)卻不可能全部取代其它手段。任何現(xiàn)代化的教學(xué)手段都不能替代教師的教學(xué)基本功。
第三，解決計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及CAI課件的開發(fā)，關(guān)鍵是解決隊(duì)伍問題。要建立一個(gè)老、中、青相結(jié)合的各學(xué)科CAI課件開發(fā)小組，選擇優(yōu)化的教學(xué)內(nèi)容，來取得優(yōu)化的教學(xué)效果。
一、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)象一：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)大多以“觀摩課”的方式成為教育教學(xué)中的一個(gè)點(diǎn)綴，信息技術(shù)并沒有真正與學(xué)科教學(xué)“融合”在一起。這主要是因?yàn)樵谶M(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的過程中，需要老師自己開發(fā)課件，而開發(fā)課件需要花費(fèi)很大的時(shí)間和精力。一位計(jì)算機(jī)教育經(jīng)驗(yàn)豐富的老師在談到自己開發(fā)軟件的經(jīng)驗(yàn)時(shí)直言不諱：“雖然CAI是一個(gè)好的教學(xué)媒體，但也是一項(xiàng)需投入多（時(shí)間，人力，經(jīng)費(fèi)）產(chǎn)出少的工作，它僅適用于教學(xué)中的評比、檢查、參觀、學(xué)習(xí)一類裝點(diǎn)門面的場合”，筆者在教學(xué)過程中也確實(shí)了解到大多數(shù)學(xué)校一般是在上公開課或評比課時(shí)，才用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行輔助教學(xué)。
現(xiàn)象二：雖然市場上已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的教學(xué)軟件，但是適用于教學(xué)的軟件并不多，因此大多數(shù)情況下是教師自制課件，但是在制作課件的過程中很多學(xué)校普遍存在著這樣的情況，由學(xué)科老師編寫稿本，由計(jì)算機(jī)技術(shù)人員編程實(shí)現(xiàn)，開發(fā)成小型的教學(xué)軟件，很大一部分學(xué)科老師由于計(jì)算機(jī)操作技能的生疏，使得課件的最佳優(yōu)勢不能發(fā)揮出來，且在實(shí)際應(yīng)用中常常因操作失誤而失敗，這就大大抑制了教師自制課件的積極性。
現(xiàn)象三：一般我們上課時(shí)用的課件都是事先根據(jù)教學(xué)要求而設(shè)計(jì)確定的，而現(xiàn)在多數(shù)課件的開發(fā)恰恰忽略了這一點(diǎn)，單純追求直觀和生動，忘記了作為主體存在的學(xué)生的主動性。只強(qiáng)調(diào)教師的“教”而忽略了學(xué)生的“學(xué)”，全部教學(xué)設(shè)計(jì)都是圍繞如何“教”而展開，很少涉及學(xué)生如何“學(xué)”的問題，按照這樣的理論設(shè)計(jì)的課堂教學(xué)軟件。學(xué)生參與教學(xué)活動的機(jī)會少，大部分處于被動接受狀態(tài)，學(xué)生的主動性、積極性很難發(fā)揮，更不利于創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)。很容易會進(jìn)入一種“人灌+機(jī)灌”的新的課堂教學(xué)誤區(qū)。而教師也受到定型情節(jié)的課件，完全圍繞著課件講課，缺少了課堂教學(xué)中最為精彩的“即興發(fā)揮”。把原本的“課件輔助教師”變成了“教師輔助課件”。
二、現(xiàn)狀的雖然CAI有著許多突出的特點(diǎn)，并在實(shí)踐中證明是有效的。但是作為新生事物必然存在不足和缺陷，如CAI教學(xué)系統(tǒng)一次性投入大，費(fèi)用高，而且CAI技術(shù)要求高。因此限制了許多有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科教師親自編制課件。CAI課件的制作遠(yuǎn)沒能達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)過程中備課這么方便自由。這也是機(jī)輔助教學(xué)開展中碰到的最主要的一個(gè)原因。但是考慮仔細(xì)一下，不難發(fā)現(xiàn)：老師很難把過多的精力投入到開發(fā)軟件上，如果老師把大量的時(shí)間和精力都投入到軟件開發(fā)上，就不能將主要精力放在如何利用計(jì)算機(jī)技術(shù)組織教學(xué)上來，甚至不能將主要精力放在教學(xué)上來。從而出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)只在這種公開課、觀摩課來進(jìn)行教學(xué)，裝點(diǎn)一下門面的這類情況。其實(shí)，我們認(rèn)為教師最主要的任務(wù)不在于開發(fā)軟件，而是如何現(xiàn)有的軟件把計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢發(fā)揮出來。需要指出的是這里所說的“軟件”并不是指一個(gè)具體的課件，而應(yīng)是面向?qū)W科的工具型軟件，包括帶有學(xué)科特色的平臺和多媒體資料庫。實(shí)際上，近幾年來國內(nèi)出現(xiàn)了一批有教學(xué)應(yīng)用價(jià)值的軟件。只要教師能基本掌握使用計(jì)算機(jī)的能力，稍加培訓(xùn)就能夠自如的運(yùn)用它們來按自己的意愿制作小軟件，緊密配合自己的教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，現(xiàn)在有一個(gè)用于幾何教學(xué)的平臺叫作“幾何畫板”它適合用于平面幾何、解析幾何、射影幾何等教學(xué)中使用，同時(shí)也能用于物理教學(xué)中的力學(xué)、幾何光學(xué)與數(shù)學(xué)模型、幾何圖像結(jié)合密切的部分課程。而且界面簡單、容易、直觀好用，因此這樣的軟件很受老師的歡迎。另外一個(gè)比較重要的原因就是一些老師把計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的作用看的過高，沒有根據(jù)教學(xué)要求來進(jìn)行課件設(shè)計(jì)。制作出來的課件有原來的“滿堂灌”變成了現(xiàn)在的“灌”，因此在設(shè)計(jì)課件時(shí)，不僅要注意軟件的設(shè)計(jì)技巧，更要注意學(xué)習(xí)和教學(xué)設(shè)計(jì)的運(yùn)用，這才有助于提高CAI課件的質(zhì)量。
三、尋求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用的新路子──積件思路不同的軟件是有不同的功能特點(diǎn)和用途的，世界上不存在一種適應(yīng)各種條件的萬能軟件。隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的高速，使全世界幾乎所有的主流軟件都向資源庫、平臺化、人性化方向發(fā)展，顯然教育軟件也應(yīng)該走世界軟件發(fā)展的共同方向。因此，運(yùn)用積件思想，走素材資源庫和制作平臺相結(jié)合的新思路，是使軟件開發(fā)和應(yīng)用走出目前困境的有效途徑。積件是一種思想，它是一種關(guān)于CAI發(fā)展的系統(tǒng)思路，是針對課件的局限性而發(fā)展起來的一種新的教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用模式。積件提出者認(rèn)為，積件由積件庫和積件平臺組成。積件庫是教學(xué)資料和表達(dá)方式的集合，包括五個(gè)部分：⑴多媒體教學(xué)資料庫；⑵微教學(xué)單元庫；⑶虛擬積件資源庫；⑷資料呈現(xiàn)方式庫；⑸教學(xué)策略庫。積件組合平臺則是供教師和學(xué)生使用組合積件庫并最終用于教學(xué)的軟件環(huán)境。積件的過程，對課堂教學(xué)來說，就是教師根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需求，面對不同的教學(xué)對象，針對某一教學(xué)階段和教學(xué)目標(biāo)，充分利用教學(xué)素材，結(jié)合教學(xué)策略，制作出千變?nèi)f化的有效課件。
因此，積件是基于課堂教學(xué)提出的，方便教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要，自己組合運(yùn)用多媒體教學(xué)信息源的軟件系統(tǒng)。學(xué)科教師若能根據(jù)教學(xué)實(shí)際，運(yùn)用積件思想，充分利用現(xiàn)有條件下所提供的信息資源和一些計(jì)算機(jī)公司推向市場的素材庫或教學(xué)軟件，以及音像市場上所提供的豐富的CD、VCD資源，從中選取適合教學(xué)需要的來制作課件，能適應(yīng)不同教師、不同教學(xué)情境的需要，從而徹底改變教學(xué)軟件在設(shè)計(jì)、開發(fā)和使用上的相互割裂的局面，使CAI在課堂上的運(yùn)用走出低谷，朝著更為廣闊的方向發(fā)展。
一、 運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
心理學(xué)認(rèn)為，興趣是積極探索某種事物的認(rèn)識傾向，它是學(xué)生學(xué)習(xí)的動力源，是智能和心理發(fā)展的催化劑。學(xué)生一旦對學(xué)習(xí)發(fā)生強(qiáng)烈的興趣，就會激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)愿望和學(xué)習(xí)動機(jī)，就會聚精會神，努力追源，并感到樂在其中。多媒體計(jì)算機(jī)通過定格、慢放、加速、重復(fù)、圖像的變化、色彩以及聲音配合等效果，充分發(fā)揮其直觀、形象、新奇、促思等優(yōu)勢，引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生求知欲，活躍學(xué)生的思維。例如在“分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)”一課中，一上課老師就說：“同學(xué)們，今天我給大家講一個(gè)故事”，一邊說一邊簡單地操作鼠標(biāo)，與計(jì)算機(jī)連接的電視機(jī)顯示器上出現(xiàn)了畫面，學(xué)生一下子被屏幕上的有趣的畫面吸引了，隨著螢屏的演示，老師繼續(xù)講故事：猴山上的小猴子最喜歡吃猴王做的那些又香又甜的大餅，一天猴王做的大餅剛出爐
，它的三個(gè)孩子吵著說 “我要吃餅 ，我要吃餅
?！庇谑呛锿醢讶龎K大餅分給三只小猴子吃，它先把第一塊餅平均切成四塊分給老一一塊，老二嫌小吵著說“一塊太少了，我要兩塊”，猴王便把第二塊餅平均切成八塊分給老二兩塊；老三更貪了吵著說
“兩塊太少了，我要三塊”，于是猴王把第三塊餅平均切成十二塊分給老三三塊。同學(xué)們，你知道哪只猴子分到的餅多嗎？因?yàn)橛行蜗蟮墓适虑楣?jié)，有多媒體計(jì)算機(jī)生動有趣的圖象動態(tài)顯示，使抽象的數(shù)學(xué)概念形象化，激發(fā)學(xué)生以極大興趣投入學(xué)習(xí)。
又如在教學(xué)“面積和面積單位”時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的畫畫板輔助教學(xué)，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解面積的意義。教師在屏幕上畫出下面圖形：
讓學(xué)生選擇喜歡的顏色給圖形涂色，學(xué)生們十分感興趣地挑選喜歡的顏色給圖形涂色，每涂一個(gè)，老師就讓學(xué)生回答這個(gè)圖形的面積是什么？當(dāng)涂到第五個(gè)圖形時(shí)，顏料一下子都跑到外面充滿整個(gè)瑩屏，學(xué)生被愣住了，為什么呢？這時(shí)教師抓緊時(shí)機(jī)問：“這個(gè)圖形的面積又是什么呢？”學(xué)生們驚喜地發(fā)現(xiàn)：這個(gè)圖形不是封閉圖形，它沒有面積。這種無聲的、動態(tài)的形象顯示，不僅一下子激發(fā)孩子們的好奇心，引起他們對學(xué)習(xí)新知識的高度興奮，并且在教師有聲的語言引導(dǎo)下進(jìn)入學(xué)習(xí)過程，達(dá)到啟迪思維，激發(fā)興趣的目的。
二、 運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有利于學(xué)生掌握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。
電化教學(xué)的核心是要提高教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)過程中，只有當(dāng)學(xué)生掌握知識的重點(diǎn)，突破難點(diǎn)的情況下，才能談得上提高教學(xué)質(zhì)量。利用多媒體計(jì)算機(jī)突破教學(xué)過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)是很好的教學(xué)手段。
例如在教學(xué)“相遇問題”應(yīng)用題時(shí)，運(yùn)用軟件直觀演示輔助教學(xué)，創(chuàng)設(shè)情境，幫助學(xué)生較深刻地理解題目中數(shù)量間的關(guān)系。教師簡單地操作鼠標(biāo)，屏幕上首先出現(xiàn)了一條鐵軌，上面有一輛火車從左往右地行駛，一會兒，另一輛火車也從右往左地駛過來，兩列火車在逼真的火車運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音中相對開出，直到相遇。這時(shí)屏幕上出示了一道應(yīng)用題：“甲乙兩列火車從兩地相對行駛，甲車每小時(shí)行駛75千米，乙車每小時(shí)行駛69千米。甲車開出后1小時(shí)乙車才開出，再過2小時(shí)兩車相遇。兩地間的鐵路長多少千米？”教師再操作鼠標(biāo)，屏幕上出示了線段圖，在線段圖上分別標(biāo)出了每小時(shí)火車所行的路程。這樣難點(diǎn)在火車形象運(yùn)行的動態(tài)演示和直觀的線段圖中得以解決，它比老師的任何解釋都具有說服力，增強(qiáng)了感觀上的剌激。演示一結(jié)束，學(xué)生們很快就列出正確的算式解答。因此，利用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以使學(xué)生清楚地掌握概念，獲得正確的結(jié)論，并嘗到成功的喜悅，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)的興趣。
三、運(yùn)用多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有利于學(xué)生思維的發(fā)展。
小學(xué)生的認(rèn)識特點(diǎn)是從形象思維為主向抽象思維為主過渡，要使學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念，就必須為學(xué)生提供必要的感性材料，使之借助事物的具體形象或表象進(jìn)行思維，從而逐步理解和掌握知識。而多媒體計(jì)算機(jī)通過模擬演示，突出實(shí)際操作過程，讓學(xué)生進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象和概括，通過引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷獲取知識的思維過程，達(dá)到培養(yǎng)智能，啟迪思維的目的。
例如在“圓柱的認(rèn)識”教學(xué)中，利用軟件演示，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)圓柱的形成和側(cè)面面積的計(jì)算：
①教師操作鼠標(biāo)，屏幕上出示幾個(gè)圓柱的實(shí)物圖；再操作鼠標(biāo)，圓柱實(shí)物圖背景消去，
剩下閃爍的圓柱立體圖，學(xué)生從圓柱實(shí)物圖抽象出圓柱的立體圖，初步認(rèn)識了圓柱。
②操作鼠標(biāo)，屏幕上出現(xiàn)一個(gè)長方形，然后這個(gè)長方形繞著它的一條邊旋轉(zhuǎn)一周，形成一個(gè)圓柱體，讓學(xué)生掌握圓柱的形成過程和認(rèn)識圓柱的底和高。
③操作鼠標(biāo)，圓柱的底面隨著閃爍慢慢地從上往下移，讓學(xué)生認(rèn)識圓柱不但兩個(gè)底面的面積相等，而且從上到下的粗細(xì)一樣，也就是說每個(gè)橫截面的面積都相等。
④待學(xué)生掌握了圓柱的特征后，老師引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論：把圓柱的側(cè)面展開會是什么圖形呢？讓學(xué)生展開思維，各抒已見，自由發(fā)揮；有的認(rèn)為圓柱側(cè)面展開是長方形，有的認(rèn)為是平行四邊形，有的認(rèn)為是正方形。到底哪個(gè)答案對呢？老師不急著表態(tài)，而是操作鼠標(biāo)，讓學(xué)生觀察屏幕上的演示：把圓柱的側(cè)面豎著剪開，打開后得到一個(gè)長方形。
⑤操作比較：如果把側(cè)面斜著剪能否得到一個(gè)長方形？斜著剪得到一個(gè)什么樣的圖形？
⑥思考：這個(gè)長方形（或平行四邊形）的長（底）和寬（高）與圓柱的什么有關(guān)呢？在什么條件下展開后的圓柱體的側(cè)面是個(gè)正方形？這時(shí)又怎樣計(jì)算圓柱的側(cè)面面積？學(xué)生通過計(jì)算機(jī)的形象演示、教師提出的問題，結(jié)合自己的操作過程和觀察比較過程，能有條有理地講述圓柱側(cè)面面積怎樣推導(dǎo)出來。學(xué)生通過充分的動眼、動手、動腦、動口，不但弄清楚知識之間的來龍去脈，也活躍和發(fā)展了學(xué)生的思維。
四、 借助多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，增加課堂密度，強(qiáng)化學(xué)習(xí)動機(jī)。
首先,虛擬技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)逼真的三維圖形或者是三維空間,生成一個(gè)虛擬的貼近現(xiàn)實(shí)的操作對象,所有數(shù)據(jù)全部輸入到虛擬對象中,學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作甚至是觸屏操作。通過對虛擬實(shí)驗(yàn)對象操縱,能夠了解到它的屬性與各個(gè)部位的關(guān)聯(lián)等信息,還可對虛擬對象進(jìn)行360度立體旋轉(zhuǎn),從而對其多角度瀏覽或者交互觀察。這樣一來,通過多次的虛擬逼真地學(xué)習(xí)實(shí)踐,不但可以加深學(xué)生的理解性記憶,還可以掌握實(shí)驗(yàn)課中的要領(lǐng)與注意事項(xiàng)。如此,既保證在真實(shí)驗(yàn)的中成功率,又能節(jié)省不必要的資源消耗。鑒于虛擬技術(shù)的優(yōu)勢,教育專家預(yù)計(jì)未來,虛擬技術(shù)在教育領(lǐng)域中必將有廣闊的應(yīng)用前景。
2作為醫(yī)學(xué)高職院校,絕大多數(shù)課程以醫(yī)學(xué)技術(shù)類為主,更加適用于高職院校
例如:影像技術(shù),康復(fù)治療、口腔技術(shù)、醫(yī)藥檢驗(yàn)、護(hù)理等。同時(shí)還要學(xué)習(xí)病理學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)等醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程。大量的功課和復(fù)雜的各種生理結(jié)構(gòu)讓同學(xué)們很難深刻地理解。像人體解剖學(xué)這門典型的基礎(chǔ)學(xué)科,就是需要大量的記性,沒有竅門可言,只能死記硬背。而虛擬技術(shù)可將人體的各個(gè)部位進(jìn)行數(shù)字化,再通過三維立體成像為可視化、多角度移動化便于觀察。既可作為教師授課時(shí)的一種教學(xué)新手段,又可成為學(xué)生在課下的一種預(yù)習(xí)鞏固的新方式。倘若每人一臺虛擬教學(xué)計(jì)算機(jī),那么更加便于學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)與思考。另外,虛擬3D技術(shù)在中醫(yī)針灸教學(xué)中也能發(fā)揮其自身的優(yōu)勢。通過構(gòu)建虛擬人體,建立穴位,對刺激方法和刺激量進(jìn)行數(shù)據(jù)化。讓學(xué)生感受中醫(yī)針灸學(xué)的針灸方法與力度,這種技術(shù)可以為需要多次或日常難于接觸的實(shí)踐活動和實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)平臺。最終掌握整個(gè)知識體系。虛擬技術(shù)優(yōu)勢具體如下:(1)虛擬技術(shù)的應(yīng)用容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在計(jì)算機(jī)創(chuàng)建的3D模擬虛擬環(huán)境,學(xué)生能夠比較快地進(jìn)入到人機(jī)交流的環(huán)境中。逼真的虛擬環(huán)境,使同學(xué)們感性層面上得到的知識能夠大幅提高,這樣對學(xué)生所學(xué)的知識更加深刻,再加上聲色并茂的課堂形式將使得整個(gè)教學(xué)氛圍更加活潑。同時(shí),虛擬技術(shù)還可以提供聲音、動態(tài)圖像,能夠?qū)⒃S多抽象的理論知識形象的表現(xiàn)出來,課堂的授課效率勢必會得到大幅度的提高。(2)虛擬技術(shù)延伸了傳統(tǒng)教學(xué)的手段。傳統(tǒng)的教學(xué)主要集中在教室與實(shí)驗(yàn)室中,教師在課堂中和實(shí)驗(yàn)室中講授后,虛擬技術(shù)所提供的操作環(huán)境為傳統(tǒng)的教學(xué)提供了極大的擴(kuò)展。經(jīng)過理論課程的學(xué)習(xí),虛擬技術(shù)對整個(gè)課堂教學(xué)后的的一種強(qiáng)有力的補(bǔ)充。打破了教與學(xué)的限制,在課余時(shí)間同樣可以學(xué)習(xí),為學(xué)生開辟了第二課堂,是提高課后復(fù)習(xí)效率的輔助手段。因此,虛擬技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的介入,改善了師生的互動關(guān)系,為學(xué)生提供了新的電子教學(xué)場所。此外,在一些病理、藥理等實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)的效果需要比較長時(shí)間的觀察。這樣在課程安排上會有一定程度上的限制,在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的重點(diǎn)現(xiàn)象也容易被遺漏。虛擬技術(shù)的應(yīng)用可以在很短的時(shí)間內(nèi)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象呈獻(xiàn)給學(xué)生。學(xué)生可以自己做出相關(guān)的總結(jié),減少等待的時(shí)間,提高學(xué)習(xí)的效率,打破時(shí)間上的限制。(3)虛擬技術(shù)可以規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。不論是醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)還是臨床治療,都有一些危害人體健康的操作,譬如發(fā)生血液感染或者傳染類性質(zhì)的臨床疾病。尤其在教學(xué)中,教師只能通過自己的演示或者通過教學(xué)錄像方法為學(xué)生展示,雖然這種方法規(guī)避了真實(shí)的風(fēng)險(xiǎn),但也帶不來真實(shí)體驗(yàn)。學(xué)生自然也就無法親自接觸到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,更不能體驗(yàn)到操作過程所注意的問題與風(fēng)險(xiǎn),實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)就很難被傳授出來,更多的感性知識不容易獲得。引入虛擬技術(shù),把臨產(chǎn)病例植入到虛擬環(huán)境中,將不正規(guī)的操作將導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)和注意事項(xiàng)輸入到虛擬環(huán)境中,如此一來,學(xué)生便可打消各種顧慮,全身心的投入到實(shí)驗(yàn)中。在虛擬試驗(yàn)中一旦觸及風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng),便會有相應(yīng)的提示。通過一次次的虛擬實(shí)驗(yàn),學(xué)生更能深刻了解感性知識、總結(jié)知識,此舉必將提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,且規(guī)避了風(fēng)險(xiǎn),為醫(yī)學(xué)教育提供了可靠的安全實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
3虛擬醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)作為一種新穎的教學(xué)輔助手段,在教師與學(xué)生之間能到了廣泛的關(guān)注
在實(shí)踐教學(xué)中,有著獨(dú)特的天然優(yōu)勢,解決實(shí)驗(yàn)消耗過多、教學(xué)資源匱乏所帶來的問題。特別是對醫(yī)類教育教學(xué)中存在的風(fēng)險(xiǎn)與不確定性做了很好的規(guī)避。不但可以讓學(xué)生放心大膽地去做,還提高了學(xué)生的動手能力與學(xué)習(xí)積極性,節(jié)約大量的醫(yī)療耗材。豐富了醫(yī)學(xué)教育的手段,拓寬了廣大同學(xué)們的學(xué)習(xí)方式,提高了同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。不僅如此,虛擬教學(xué)對教育思想與教育技術(shù)產(chǎn)生了一定的影響,使現(xiàn)有的教育理念與教學(xué)有了新的研究方向。
4隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,虛擬技術(shù)有更大的拓展空間
