何煥成

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

如何認(rèn)識(shí)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(duì)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(wèn)題談幾點(diǎn)拙見。

一、CAI對(duì)物理教學(xué)的影響

在現(xiàn)代課堂教學(xué)改革實(shí)踐過(guò)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(dòng)態(tài)、化不可操作為可操作過(guò)程。對(duì)化解知識(shí)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(guò)程更加直觀。從認(rèn)識(shí)論的角度看，學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)過(guò)程的起點(diǎn)是對(duì)事物的感性認(rèn)識(shí)。在物理科的學(xué)習(xí)中學(xué)生由于無(wú)法理解一些抽象的理論，而對(duì)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(dòng)中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、回聲測(cè)距、透鏡成像等。對(duì)初中學(xué)生就很難接受也很難描繪清楚。就相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容我們即可應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)演示空中加油的情景和等速救護(hù)的過(guò)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(dòng)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(méi)來(lái)得及看清時(shí)，該過(guò)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(lái)困難。如平拋運(yùn)動(dòng)我們就可以使用數(shù)碼相機(jī)把其運(yùn)動(dòng)全過(guò)程拍下來(lái)，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(shí)其過(guò)程，同時(shí)還可以利用它的某一時(shí)刻的靜止畫面來(lái)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(wú)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(dòng)畫的進(jìn)行動(dòng)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(guò)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(guò)程感染了學(xué)生的學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，使學(xué)生變被動(dòng)為主動(dòng)，從而更加崇尚科學(xué)，因?yàn)榭茖W(xué)有無(wú)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(duì)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(lái)擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。教學(xué)過(guò)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(guò)程。這就有時(shí)間講解更多相關(guān)的知識(shí)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(guò)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(guò)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(wèn)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(wèn)題的辦法。當(dāng)學(xué)生對(duì)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(shí)，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(shì)，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(shí)的最直接場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)學(xué)習(xí)地位為主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)興趣及求知欲，促進(jìn)知識(shí)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(duì)象定在中等程度學(xué)生身上，結(jié)果在教學(xué)過(guò)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(guò)程可用以下流程圖來(lái)表示：

通過(guò)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(shì)利導(dǎo)下，使他們?cè)谡莆罩R(shí)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(dòng)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(dòng)態(tài)變化等）；也可以通過(guò)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(lái)演示分子動(dòng)理論、物體與物體的相互作用（如碰撞過(guò)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(dòng)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)

學(xué)生通過(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動(dòng)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(dòng)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(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”，就可以用模擬型教學(xué)，學(xué)生通過(guò)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(cè)不同條件下的模擬結(jié)果，選擇數(shù)據(jù)處理等。通過(guò)這種教學(xué)，不僅引導(dǎo)和培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)腦的習(xí)慣，而且給學(xué)生提供了拓寬思維的環(huán)境。