CAI在中物理教中的應用研究

1、.CAI在中學物理教學中的應用研究【】當前CAI課件在物理教學中主要運用于輔助演示、技能操練、實驗模擬等,文章主要分析了演示型CAI在中學物理教學中的必要性,提出了在中學物理教學中合理有效地使用演示型CAI課件的優(yōu)化原那么?！尽慷嗝襟w信息;CAI;優(yōu)化設計物理學是以實驗為根底的自然科學,它的理論、規(guī)律的建立和發(fā)現(xiàn)都離不開實驗,并且要不斷地受到實驗的檢驗。因此在傳統(tǒng)教學中,學生在課堂上邊看演示實驗邊聽講是比較常見的一種教學形式。老師普遍認為演示實驗可以使復雜的概念、規(guī)律形象直觀化,便于重點、難點的學習,還可以節(jié)約課時,活潑課堂,啟發(fā)引導學生積極思維,引起學習興趣。可是實際教學中由于實驗儀器的限制

2、以及老師操作才能等問題,有的演示實驗教學效果并不理想,但是隨著計算機以及網(wǎng)絡技術的不斷開展,CAI的介入,這種現(xiàn)象有所改觀。一、演示型CAI在中學物理教學中的運用物理學作為以實驗為根底的學科,在教學中需要用大量的演示實驗來向?qū)W生傳遞直觀知識,但由于時空、環(huán)境的限制,有許多演示實驗在課堂上利用傳統(tǒng)的教學媒體和教學方法進展教學時效果不理想或難以實現(xiàn),這就需要演示型CAI來進展教學,以到達優(yōu)化教學效果。通常主要用于以下幾類演示實驗:1.定理、規(guī)律的推導實驗。定理、規(guī)律是物理學中最重要的一部分學習內(nèi)容,他們絕大多數(shù)都是在“理想狀態(tài)真空、光滑無摩擦等下推導出來的。這在傳統(tǒng)課堂教學中是難以實現(xiàn)的,老師在進

3、展演示實驗時,實驗過程以及實驗結(jié)果不可防止的會與定理規(guī)律有所偏向,容易使學生造成誤解,影響教學效果。而借助多媒體技術運用演示實驗CAI課件制作就可以很容易的模擬出“理想狀態(tài),使實驗過程以及實驗結(jié)果與定理規(guī)律很好的吻合,防止了實驗誤差對學生學習效果的影響,使其更明晰準確的承受、理解,到達良好的教學效果。2.實驗對象涉及宏觀微觀物體的實驗。物理學中有許多微觀構(gòu)造和微觀現(xiàn)象是看不見、摸不著的演示實驗是無法實現(xiàn)的。另外,還有一些關于宏觀物體的現(xiàn)象的學習,由于時空、環(huán)境的限制也是不可能進展演示的。傳統(tǒng)課堂教學只是靠掛圖、板書以及老師講授來進展,學生學習時枯燥無味,學完后印象不深,抽象空洞,難以到達規(guī)定的

4、教學目的。運用演示實驗的CAI課件可以很逼真的模擬這些宏觀和微觀物體的現(xiàn)象與構(gòu)造,使學生將抽象的內(nèi)容詳細化,給以深化的印象,實現(xiàn)教學目的,優(yōu)化教學效果。3.實驗過程不可控的實驗。自然界中有很多物理想象的過程過快、過慢或者過于抽象,但在教學過程中它們要通過細致的觀察才能學習掌握。如:“碰撞是一個極短時間內(nèi)完成的物理過程,僅僅通過老師講解、板書,難以讓學生真正認真認識理解。在教學中運用CAI課件就可以控制兩物體的互相作用過程,通過放慢、定格,學生可以細致的觀察整個實驗過程,加深理解,引發(fā)學習興趣,以到達良好的教學效果。4.實驗現(xiàn)象抽象化的實驗。物理實驗中有許多實驗現(xiàn)象具有隱含性、抽象性,不便于學生

5、觀察,也不能到達預期的效果。如“磁化現(xiàn)象,傳統(tǒng)教學只是通過一些外表現(xiàn)象來進展教學,學生對知識的認識不夠深化,通過演示實驗的CAI課件可以展示物體磁化過程的內(nèi)部變化,使該現(xiàn)象形象化、詳細化,給學生一個直觀的印象,提醒物理本質(zhì),較好地實現(xiàn)教學目的。二、演示型CAI的優(yōu)化設計通過上面的闡述,我們理解到演示型CAI在現(xiàn)代物理教學中發(fā)揮著重要的作用,它的質(zhì)量在某種程度上決定著教學效果。目前設計開發(fā)出的一些演示型CAI在表現(xiàn)形式、藝術展示等方面沒有充分考察教學需要,造成老師在教學中的操作困難,或者是不符合課堂教學要求,不能充分吸引學生,因此輔助教學時總感到有一些美中缺乏,假如能將其進展優(yōu)化設計,就可以更好

6、的滿足教學需要,到達良好的教學效果。筆者試圖根據(jù)自己的認識提出以下幾條優(yōu)化意見。1.選擇確能表達CAI課件優(yōu)勢的實驗。演示型的CAI課件在中學物理教學中多為助學型課件,主要用于輔助老師進展教學,為進步教學效果效勞的。該課件與老師講授是互為補充,取長補短,共同效勞于教學目的。它不可能完全替代老師的工作,它在教學過程中一般只出如今一個適當?shù)奈恢?老師的板書、講授等都還是不可缺少的。一個演示型CAI課件不一定要形成一個完好的體系,主要是演示物理教學中一些不易實現(xiàn)的實驗,如前面所提到的定理、規(guī)律的推導實驗、涉及微觀宏觀、過程不易控制、實驗現(xiàn)象抽象化等的實驗,應該在教學中有較高的使用率,能發(fā)揮多媒體計算

7、機長處的內(nèi)容。對一些操作方便,效果明顯的實驗,就不一定非要用計算機輔助教學,真實實驗會使學生更容易、更直觀的承受。2.充分合理地使用多媒體信息。多媒體信息是指文字、圖形、圖像、動畫、活動影像、聲音等多媒體技術來表現(xiàn)信息并把這些信息有機地結(jié)合在一起,形成圖、文、聲、像并茂的效果。人類對信息的接收主要依賴于五種感覺,即視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺,其中前二者承受的信息占承受信息總量的88%。演示型CAI在以視聽覺信息為主的同時,一定要根據(jù)教學原理,教學需求合理有效地使用多媒體信息。使多媒體信息的使用要恰到好處,促進教學效果的產(chǎn)生。下面從各種多媒體信息類型出發(fā)談談優(yōu)化設計的原那么:1文字不宜過多,文

8、本的呈現(xiàn)要突出重難點。由于演示型CAI是配合老師課堂教學的,所呈現(xiàn)的應是配合實驗需要突出加深的內(nèi)容,例如公式、定理等。切忌滿屏文字,要留給老師講解的空間,從而使整個教學過程中的CAI課件與其他教學手段、方法有機地結(jié)合在一起,使CAI地使用流暢自然,不游離在教學以外,保證整個教學過程的完好流暢。2圖形、圖像要明晰、實用。課件中的圖形、圖像,不必過分追求藝術效果,只要能明晰、準確的表現(xiàn)實驗過程、實驗現(xiàn)象,只要能將抽象的教學內(nèi)容形象詳細化,便于學生理解學習內(nèi)容即可。如前面所提到的“碰撞實驗中的小球,不一定需要立體的,平面的實驗展示更容易為學生所承受。同時明晰、實用的圖形、圖像還可以防止畫面的過分藝術

9、渲染對學生注意力的分散,從而有利于教學過程中學生注意力的維持。3動畫模擬要得當,能實在解決問題。課件中的動畫主要用于展示、模擬實驗想象和過程,為了滿足教學的需要,一般允許老師修改速度、觀察角度等,但絕不允許隨意安排動畫效果,要科學地反映客觀事實,符合科學原理,所有的操作、示范要正確標準。動畫模擬一定要準確、得當。假如老師修改了速度、觀察角度,一定要在講解中向?qū)W生說明。總之,課件中的動畫應本著科學性的原那么,防止錯誤信息的呈現(xiàn)。4活動影像的使用要方便、實用。為配合老師課堂教學,課件中的視頻最好以小段視頻為單位,以便于老師控制,靈敏使用。為實現(xiàn)教學目的,老師可以根據(jù)教學需要以及課堂中的實際情況,靈

10、敏控制控制其播放速度和播放時機,必要時還可重復播放,讓學生的思維跟得上CAI課件的展示速度,有利于學生思維的連接性,防止學生消極思維、被動思維。使得演示實驗的CAI課件在需要的環(huán)節(jié)準確的起到輔助作用,完善課堂教學,更好的發(fā)揮老師在課堂上的指導作用。5音樂、音響盡量少用。在課堂教學中物理演示實驗一般需要吸引學生的注意力,要求學生仔細觀察現(xiàn)象。根據(jù)課程要求和中學生的心理特點、認知特點,演示實驗CAI課件中應盡量少出現(xiàn)音樂、音響和不必要的音效,特別是不必要的背景音樂,這些都會分散學生的注意力影響教學效果。一次在演示實驗的CAI課件中出現(xiàn)的是實驗過程確實需要反映的客觀音效,在呈現(xiàn)這些音效時一定要做到真

11、實、合理,符合客觀實際。6恰當使用講解。中學物理演示實驗的CAI課件,主要用于輔助老師進展教學,配合老師的課堂講授,所以它的講解應該較少,甚至沒有。從頭到尾的講解不符合中學生的學習特點,容易使學生感到厭倦,教學效果不理想。一般在演示實驗的CAI課件中可以不采用講解,假如采用,一定要簡明準確,出如今適宜的環(huán)節(jié)。這樣的講解即可以緩解老師課堂講授的枯燥,又可以吸引學生的注意力,使學消費生深化的印象,在教學中起到畫龍點睛的作用,收到良好的教學效果。3.正確處理動畫與靜片的關系。根據(jù)中學生的年齡特點,決定了他們對鮮艷、逼真、動感強的畫面非常感興趣,動畫演示確實也可以表現(xiàn)出許多優(yōu)越性,它不僅可以再現(xiàn)事物的

12、發(fā)生開展過程,提醒事物的本質(zhì)屬性以及事物間的內(nèi)在聯(lián)絡,而且還可以激發(fā)學生的學習興趣,通過過程模擬,啟發(fā)聯(lián)想和引申探究。因此,許多設計者總是為設計一套新穎有趣的動片而絞盡腦汁。但在教學中我們不能只追求動片,靜片也有其優(yōu)越的一面。它便于學生長時間細致觀察和思索,并且具有操作簡單、制作方便等優(yōu)點。所以我們不能因為片面的追求表現(xiàn)形式而盲目的設計動片,應該動靜結(jié)合,合理搭配使用。至于選取哪一種表現(xiàn)形式好,唯一的衡量標準就是教學的實際需要,即看他能否促進教學目的的實現(xiàn)。因此,設計師一定要注意學生的年齡層次構(gòu)造特點,注意做到科學、合理,藝術性為教育性效勞,做到符合學生的認識規(guī)律,不能為了“動而“亂動,以致于阻礙了教學效果的產(chǎn)生。另外,在操作中還要注意各分片的定位,使得動靜結(jié)合,保證教學過程中操作方便,一步到位,準確無誤。三、結(jié)語在提倡信息化教育的今天,不能盲目的追求CAI課件的使用,像物理這樣的根底學科,無論是老師還是專業(yè)的軟件開發(fā)者,都應本著教學原那么,根據(jù)學科本