摘要：在物理教學中，科學的使用計算機輔助教學，不僅可以拓展和超越物理時空、“改變”物理形體的大小、還可調節(jié)物理過程的進程速度、使抽象的問題形象化，從而使學生在課堂上就能完整、清晰、形象地感知物理現(xiàn)象，提高學習效率?？茖W使用計算機輔助教學手段，要實現(xiàn)它與傳統(tǒng)教學模式的有機結合，保證圖形效果與科學性相統(tǒng)一。

關鍵詞：計算機輔助教學（CAI）；物理教學；模擬；實驗

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2007)2(S)-0053-3

現(xiàn)代信息技術的迅猛發(fā)展促使現(xiàn)代教育技術的飛速發(fā)展，作為高科技產物的計算機輔助教學也正逐步融入物理課堂教學。勿庸置疑，這種現(xiàn)代化教學手段的使用增強了物理課堂教學的直觀性、趣味性，增大了課堂容量，充分調動了學生學習的積極性，在許多方面是傳統(tǒng)的教學模式所無法比擬的。然而，計算機固有的局限性決定了它在輔助中學物理教學中不可避免的存在弊端，如運用不當，會適得其反。本文對計算機輔助中學物理教學中應該注意的問題談幾點看法［1］。

1計算機輔助教學(CAI)

計算機輔助教學(computer Assisted Instruction——CAl)是把計算機作為一種新型教學媒體，將計算機技術運用于課堂教學、實驗課教學、學生個別化教學及教學管理等各教學環(huán)節(jié)，以提高教學質量和教學效率的教學模式。

計算機輔助教學是隨著計算機技術的發(fā)展而產生和發(fā)展的。當社會正隨著各種新技術的涌現(xiàn)而邁向信息時代的時候，人們接受知識的方式也發(fā)生了重大改變，對教育提出了更高的要求，具有更多高新技術成份的計算機輔助教學愈發(fā)顯現(xiàn)出它在教育中的重要性。

2計算機輔助教學為物理教學提供了有利的條件

物理學是以實驗為基礎的學科，物理教學過程也是以物理現(xiàn)象為研究基點，學生對物理概念的認識、理解和掌握，要依靠對物理現(xiàn)象的感知。由于物理實驗條件的限制，某些物理實驗根本無法完成，學生不能獲得完整的感性材料，容易造成感知上的障礙，從而影響物理知識的學習，利用計算機輔助教學在某種程度上可以彌補這些不足。

2．1拓展和超越物理時空

在現(xiàn)代物理的教學中，存在一些高難技術和有危險性的物理實驗，這些實驗不適于或根本無法在課堂上演示。例如各種高能加速器、原子反應堆、核裂變與聚變等，都可以通過計算機模擬的方式，完整、安全地呈現(xiàn)在屏幕上，從而起到拓展和超越物理時空的作用，使學生有如臨現(xiàn)場的感覺。

2．2“改變”物體形體大小

例如行星是搬不到實驗室的，學生也無法用肉眼觀察微觀粒子的運動。但是，我們可以利用計算機動畫技術模擬出太陽系行星的運動情況，從而比較生動的講述萬有引力定律。同樣，我們可以利用多媒體技術模擬出分子原子的運動，探索分子運動規(guī)律。由此可見，計算機輔助物理教學可以“改變”物體形體的大小，模擬天體以及分子運動，豐富教學內容，增加學生的感觀認識，提高教學效果。

2．3調節(jié)物理過程的進程速度

在許多物理變化過程中，比如拋體運動或剛體碰撞運動，它們是瞬間變化的，其進程速度很快，學生往往看不清運動的詳細情況，實物演示效果很差。而采用錄像快拍、計算機控制慢放手段或計算機模擬技術，學生就可以通過屏幕清晰地看出每一時間段的運動情況和整個運動軌跡的變化，增強了學生對這些物理過程的正確認識和理解，降低了教學難度。

2．4使抽象的問題形象化

在物理教學過程中，教師很難用語言描述那些人眼觀察不到的物理現(xiàn)象，如電流、電磁場的傳播、電磁感應等物理現(xiàn)象。若借助計算機模擬技術，我們就可以將這些“無形”的動態(tài)物理現(xiàn)象變?yōu)椤坝行维F(xiàn)象”呈現(xiàn)出來，使大家“看到”它們的變化規(guī)律。

由此可見，計算機輔助教學進入物理教學，不僅能再現(xiàn)或模擬各類物理現(xiàn)象，而且還能通過各種手段使復雜的問題簡單化，將漫長或瞬間的物理演變過程成為可控、有序的演化過程，能把物理內容形象、生動的展示在學生面前，使學生在課堂上完整、清晰、形象地感知物理現(xiàn)象，給學生提供思維過程中必須的感性材料，激發(fā)學生的學習興趣，使學生由知識的接受者轉變?yōu)橹R的主動發(fā)現(xiàn)者、探索者，從而降低了教學難度，提高了學習效率。

3正確處理計算機輔助物理教學中的幾個問題

將計算機輔助教學手段應用于物理教學中，改變了傳統(tǒng)的教學結構，形成了人機人的教育模式，能促進學生知識和能力的發(fā)展，激發(fā)學生的學習興趣，為教育的發(fā)展提供了新思路。在物理教學過程中，科學使用計算機輔助手段，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，克服其不足，是擺在每位物理教師面前的一項重要課題。

3．1傳統(tǒng)教學與計算機輔助教學相結合，更有利于對物理知識的學習

計算機輔助教學對于優(yōu)化教學過程，強化教學效果有積極的作用，但是還有消極的一面，比如，它注重模擬實驗的完美，輕視了演示實驗的作用；若濫用課件教學，將喧賓奪主，淡化教師的主導作用等不良現(xiàn)象，從而影響教學效果。為了提高教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力，我們必須實現(xiàn)傳統(tǒng)教學與計算機輔助教學的有機結合。

3．1．1不要濫用教學課件

不論使用何種媒體，都必須有明確的教學目的，結合教學周密安排。一節(jié)課的時間是有限的，采用教學媒體并非越多越好，教學任務是中心，使用媒體是輔助教學，要防止“喧賓奪主”，課堂上過多追求表面的“奢華”和“大容量”，容易分散學生的注意力，影響課堂教學效果。

3．1．2不能改變教師在課堂上的主導作用

計算機輔助教學只是優(yōu)化課堂教學結構的一個有效的工具，它的引入為物理課堂教學的改革注入了新的活力，為學生創(chuàng)造了一個輕松、交互、動態(tài)、開放的學習環(huán)境，調動學習積極性是有效的。但是計算機輔助教學不是代替教師的主導作用，更不是代替教師。教師在實際教學中，是否使用和如何使用多媒體，關鍵要看是否有利于突出教學重點、突破教學難點，課件的使用只能在突破難點，強化重點的一個環(huán)節(jié)或幾個環(huán)節(jié)中起輔助作用。教師必須學會適應計算機輔助教學的教學模式，處理好兩者之間的關系，與傳統(tǒng)教學相結合才能提高教學效果。

3．1．3在物理教學中多媒體與黑板的結合，可以起到事半功倍的教學效果

在課堂上，黑板的板書能保留一節(jié)課，對學生有示范作用，在多媒體教學中欠缺的知識，教師可以利用黑板彌其不足，從而達到師生的互動，有利于培養(yǎng)學生認識問題、解決問題的能力。

3．1．4在計算機輔助物理教學中要重視師生之間的情感交流

教學過程是人與人的情感交流過程，主要體現(xiàn)在師生共同討論的合作性和學生思維的自主性，這個過程不只是傳授知識，還有方法的啟示和能力的培養(yǎng)，師生感情的交融等作用，這是不能用任何現(xiàn)代教學手段所代替的。

在計算機輔助多媒體教學中，要關注師生的情感交流，否則，就會影響教學效果。對于傳統(tǒng)的物理教學，教師講課學生聽，教師演示學生看，學生做題教師巡視，師生注意對象一致，情感交流頻繁；而運用計算機輔助教學時，教師的操作點在鍵盤，學生的注目點在屏幕，這種注意對象的不同，容易阻斷師生情感的交流。因此，只有實現(xiàn)計算機輔助多媒體教學與傳統(tǒng)教學模式的有機結合，才能達到良好的教學效果。

3．2保證計算機輔助教學中的形象效果與科學性相統(tǒng)一

計算機模擬是物理現(xiàn)象的提煉和再現(xiàn)，設計多媒體輔助教學課件首先要遵循科學性原則，即保證物理過程與現(xiàn)象的正確性。模擬物理現(xiàn)象不能片面追求表面的形象效果，一定要注意與科學性相統(tǒng)一，否則將會誤導學生，從而形成錯誤的概念和認識，這是我們在構建和使用CAI物理課件時特別應該注意的一個問題。

例如，在講“電流”時，為了說明正電荷移動的方向是電流的方向，便設計了這樣一個程序：讓正電荷緩緩的沿電路移動。這是違反客觀規(guī)律的，事實上電流的形成是自由電子在電路中定向移動，正電荷是不移動的。另外，電鍵閉合后，由于電場的傳播速度很大，整個電路中的自由電子幾乎是同時移動并產生電流的，但自由電子的移動速度遠遠小于光速，類似這樣的課件一定要避免給學生造成誤導，傳輸一些錯誤的知識。

3．3絕對不能用模擬實驗完全替代實物實驗

用計算機模擬一些實物難以操作的實驗，的確能收到意想不到的效果。然而，實驗教學是物理教學的基礎，它既是學生對物理知識的認知起點，又是物理知識由抽象到具體再到抽象這一升華過程的重要環(huán)節(jié)，同時也是學生學習興趣的重要培養(yǎng)途徑。因此在物理實驗課教學中，凡是通過努力能讓學生動手做的，必須讓學生親手做，這樣，學生的實驗能力、動手能力、解決問題的能力才能夠得到提高。

例如，“歐姆定律”揭示的是導體兩端電壓與電流之間的關系規(guī)律，有這樣一個課件：用計算機在屏幕上投出實物圖，通過移動滑動變阻器的滑動頭得到相應的阻值，計算出相應的電壓、電流值，并在圖中的電壓表和電流表上顯示出來，利用這樣的課件來進行演示講解，顯得方便、簡捷、正確，而且外觀精致，但同時也失去了物理實驗的全部特點和演示、驗證的功能，充其量只是一個魔術或游戲。這樣的計算機輔助教學手段，不僅不能提高學生的實踐操作技能，還會使學生對所學知識的科學性產生懷疑。

4適量、適當、適時的使用計算機輔助教學

4.1計算機輔助教學必將成為學校教學的主要方法

利用計算機輔助教學，改變了我們傳統(tǒng)的物理教育思想與教學模式，必將成為21世紀學校物理教育教學的主要方法。因此，在當前我國積極推進教育現(xiàn)代化、信息化的大背景下，倡導和探索計算機輔助教學，將復雜抽象的物理概念變得形象生動，提高同學們的學習興趣；對于提高課堂效率，發(fā)展學生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，有著十分重要的現(xiàn)實意義。

4．2運用計算機輔助教學要講究科學性，注意適量、適當、適時，注重實效

計算機輔助教學確實給物理課堂帶來了生機和活力，但不是決定性因素。運用得好，既可以大大提高教學質量，又能提高學習效率；運用得不好，非但不能提高教學質量，反而會攪亂了正常的教學秩序，分散學生的注意力。

在物理教學過程中，要正確處理計算機輔助教學與傳統(tǒng)教學模式的關系，正確處理計算機軟件的形象效果和科學性的關系，正確處理計算機模擬實驗與實物實驗的關系。要講究科學性，注意適量、適當、適時，注重實效。在設計教學過程中，教師要根據(jù)教學內容和教學目標選擇教學媒體和素材。教學媒體的選擇應該與教學內容相統(tǒng)一，與教學方法相協(xié)調，與認知結構相兼容，做到教學手段服務于教學目標，真正體現(xiàn)其重要價值。

參考文獻：

［1］王柏廬.走進中學IT教學.北京.高等教育出版社.2003.9

(欄目編輯王柏廬)