何煥成

【中圖分類號】G62.20 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）18-0-01

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)的時間極短，當(dāng)學(xué)生還沒來得及看清時，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，利用計算機(jī)可反復(fù)操作，使學(xué)生認(rèn)識其過程，同時還可以利用它的某一時刻的靜止畫面來解釋它下落時的特點(diǎn)。教學(xué)中的難點(diǎn)就容易突破，省時方便。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)中有些物理的實驗在課堂教學(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。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，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)，因為科學(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^多時間板書，特別是上電學(xué)課時寫例題、畫圖例的時間更多，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。這就有時間講解更多相關(guān)的知識和現(xiàn)實的應(yīng)用，引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實際，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，可以及時提出或利用計算機(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)生對某個物理現(xiàn)象有自己的觀點(diǎn)時，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)的實際，CAI在物理學(xué)科中大體可應(yīng)用在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、輔導(dǎo)教學(xué)等三個方面，下面就這三個方面加以探討。

1、計算機(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)是實現(xiàn)教師教與學(xué)生學(xué)的最主要途徑，也是計算機(jī)實現(xiàn)輔助教學(xué)功能的主要場所。利用計算機(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）利用計算機(jī)，實現(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)生個性化的發(fā)展。而“人-——機(jī)”交互式教學(xué)，計算機(jī)可利用學(xué)生各自的記憶及理解水平，及時地判別各個學(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，最大限度地實現(xiàn)因材施教的教學(xué)模式。整個交互式學(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)生在計算機(jī)的因勢利導(dǎo)下，使他們在掌握知識的同時潛移默化的學(xué)到了怎樣學(xué)習(xí)的本領(lǐng)。

（2）利用計算機(jī)模擬課堂演示實驗。

利用計算機(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)或可見度低的實驗，如有關(guān)波的實驗（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，像的動態(tài)變化等）；也可以通過計算機(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)變化等一些實驗。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。

2、利用計算機(jī)進(jìn)行實驗教學(xué)

學(xué)生通過實驗操作，不但可以達(dá)到理論聯(lián)系的效果，而且可以通過實驗培養(yǎng)動手能力、思考能力及想象創(chuàng)造能力。但傳統(tǒng)的實驗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)生按部就班地做實驗，不能充分調(diào)動思維造成的；而利用計算機(jī)進(jìn)行學(xué)生實驗的模擬教學(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)生實驗“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)生通過計算機(jī)，在機(jī)器的要求下邊思考邊選擇實驗儀器，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。