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摘 要:分析了演示型CAI在中学物理教学中的优点,提出了在中学物理教学中合理有效地使用演示型CAI课件应注意的几个方面。
关键词:演示型CAI;中学物理教学;课件
中学物理教学中不断加强现代教育技术辅助教学是新课程改革下的必然趋势。中学物理许多概念和规律都较为抽象,涉及到的许多物理现象和过程也都是中学物理教学的重难点所在。积极采取计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instructing)是一个常用而可行的策略,使用CAI演示教学可以使复杂的概念、规律形象直观化,便于重点、难点的学习,还可以节约课时,活跃课堂,启发引导学生积极思维,激发学习兴趣。因此,合理利用演示型CAI进行物理教学成为物理教育者应该去深思的问题。
一、演示型CAI在中学物理教学中的应用优势
在中学物理教学当中,主要是以演示型CAI为主,使用演示型CAI辅助中学物理教学,可以化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程,可以有效化解知识难点,提高综合能力,推进素质教育。
1.应用CAI使教学过程更加直观
从认识论的角度看,学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论,而对物理产生一种畏惧的心理,阻碍了他们学习物理的情趣,但应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律,激发学生的兴趣,提高学习的效率。主要表现在以下几方面:
(1)应用CAI能够实现抽象到具体的转变。比如,机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等,教师很难描绘清楚学生也很难接受。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示飞机空中加油的情景,配上声音的效果,让学生从声音、图像全方位的感受,如置身于其情景,直观地掌握该节的内容。
(2)应用CAI可以实现动静的相互转化。在物理教学中,有很多物理现象出现的时间极短,当学生还没来得及看清时,该过程就已经结束。学生就难于理解其中的本质,给教学带来困难。如平抛运动我们就可以使用flash动画软件制作平抛运动的演示程序,利用计算机可反复操作的功能,使学生认识其过程,同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破,省时方便。
(3)应用CAI能够实现微观到宏观的转化。像原子物理这部分内容,学生难于学习理解,我们可以应用多媒体的三维动画的进行动态的模拟演示中子撞击铀核过程——把中子、铀核等用不同颜色区别,让中子撞击铀核,学生听见声音,看到裂变过程,得到学习更深刻。
2.应用CAI可以有效创设问题情境
物理新课程标准提倡探究性学习,即问题解决式学习,旨在培养学生分析问题、解决问题,以至发现、提出问题的能力,从而提高学生的科学探究能力。这就要求我们在物理教学中必须把学生要学习的内容巧妙地转化为问题情境。采用CAI方式可以很好帮助我们实现这一课堂教学策略。利用CAI演示一些自然现象、实验,创设出恰当的情境,通过问题引起学生认知的冲突,激起学生强烈的问题意识和探求动机,引发学生积极思考。
实践证明,这种CAI创设问题情境的方式,可以极大地激发学生的学习动机和兴趣,有利于培养学生的创新意识和提出问题的能力。
3.应用CAI可以大大增加课堂的信息量
二十一世纪是信息时代,对于在学校里学习的学生,也应培养处理大量信息的能力,因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料,包括物理学的发展情况等,来扩展学生的知识面。在教学过程中,教师经常花较多时间板书,特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多,而采用多媒体中的显示文本的功能,这可使本需花十几分钟的内容立即显示于学生眼前。这种直观性也大大缩短了教学难点的突破过程,教师也就有更多时间来支配,可以讲解相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端,优化了课堂教学,增加了课堂的信息量。
二、演示型CAI设计应用需注意的几个方面
1.应该根据物理学科的内在特点合理把握选题对象
CAI课件选题的正确与否是一个CAI课件成功和具有使用价值的关键。物理学是一门以实验为基础的学科。如果我们将能用实验就可说明清楚的问题或规律,也制成课件,就违背了物理学科的特点。因此,我们在CAI设计时,需要合理把握我们的选题对象。一般可以包括一些内容:物理试验无法演示的,物理实验效果不佳的;实验具有危险性的或实验需时太长的;实验时动态变化太快而无法看清的;实验时只能看到其最后的结果,而形成结果的原理却很难反映的,用传统的教学手段不易表现“动”和“变”因果的;物理学中较难理解、抽象的概念,涉及到物质的微观和宏观的现象;物理上的实例包括场的分布,物质的内部世界,电子绕核旋转,天体的运动,核反应、微小形变,布朗运动等等。
2.依据教材,而又不局限于教材,充分发挥CAI课件的优越性
CAI课件必需以教育、心理学理论为指导,结合学生的认知规律、心理的特点,依据现有的教材,围绕教学目标和教学中难点来设计。要尽可能地从不同的角度去突破教学中的难点,启迪学生思维,激发学生学习兴趣。因此在设计CAI课件时,我们就不能局限于教材,运用多种手段从不同的角度去突破教材中的时空、平面的限制。如“分子力”这一知识点的课件设计,就应该增加教材中所没有的引力与分子间距离、斥力与分子间距离的关系图,以补充教学讲解。还可以运用三维动画,分不同的层次,将分子斥力、引力与分子间距离的关系变化以形象、直观的演示出来,来加深学生对本知识点的理解。
3.渗透STS思想,加强物理学科与科学技术之间的联系
STS(科学(Science)、技术(Technique)与社会(Society))思想要求我们在教学中渗透科学技术与社会进步和发展的联系。中学物理教学要为“科教兴国”服务,就必需在课堂教学中加强物理学科与科学技术、社会生活之间的联系,引导他们树立科技意识,学会科学思维。如1901年倫琴发现了X射线,人们将之运用于医疗以及工业的探伤;再如讲解摩擦起电的原因及静电时,可结合工业上的静电除尘和静电刷的原理;在讲乐音和噪音时,加入噪音的来源及等级危害,对社会、人类生活危害的事例。课堂上让学生根据所学的波的知识讨论减弱噪音的办法,同时介绍减弱噪音的最先进的技术和方法,及在社会中的应用,课后让学生调查噪音来源。这样便使现代科学技术的发展以一种学生易于接受的形式融入物理教学中。
4.适当开发带幽默诙谐色彩的卡通和动画课件
教育心理学和记忆心理学都表明,在物理课堂教学中,让学生得到视觉和听觉在内的多感官刺激,不仅能进行愉快教学,而且还能加深印象。因此我们有必要在教学课件中,利用CAI教学手段以其丰富的色、声、图、文以及动感、技巧,生动直观地、科学准确地传递大量信息,将物理学知识用直观、生动、夸张幽默诙谐的动画表示出来,在寓教于乐中,它不仅可以唤起学生对原有的知识、经验中的感性认识,而且促进和加深学生对抽象知识、教学内容的理解,开发学生的想象力,激发学生的学习兴趣和求知欲望。笔者认为这方面国外物理教育者采用非常普遍,我们的CAI设计素材也可以从一些外文网站中去获取,如国外中学物理网站http://www.physicsclassroom.com/中有许多卡通性质的图片,我们可以截取作为PPT素材。
三、结语
在网络教育和信息化时代的今天,中学物理教师应积极优化自身的知识结构,加强学习一些教学型计算机软件,合理利用演示型CAI进行中学物理辅助教学,更好地在教学中实现演示型CAI与中学物理的整合,以促进素质教育的真正实施。
参考文献:
[1]许寿延.CAI在中学物理教学中的作用及影响[J].福建教育学院学报.2006(9).
[2]简德光.CAI与中学物理教学的整合[J]贵州教育学院学报.?2003(2).
[3]张郿.STS教育在物理教学中的合理渗透[J].中国成人教育.2006(11).
关键词:演示型CAI;中学物理教学;课件
中学物理教学中不断加强现代教育技术辅助教学是新课程改革下的必然趋势。中学物理许多概念和规律都较为抽象,涉及到的许多物理现象和过程也都是中学物理教学的重难点所在。积极采取计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instructing)是一个常用而可行的策略,使用CAI演示教学可以使复杂的概念、规律形象直观化,便于重点、难点的学习,还可以节约课时,活跃课堂,启发引导学生积极思维,激发学习兴趣。因此,合理利用演示型CAI进行物理教学成为物理教育者应该去深思的问题。
一、演示型CAI在中学物理教学中的应用优势
在中学物理教学当中,主要是以演示型CAI为主,使用演示型CAI辅助中学物理教学,可以化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程,可以有效化解知识难点,提高综合能力,推进素质教育。
1.应用CAI使教学过程更加直观
从认识论的角度看,学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论,而对物理产生一种畏惧的心理,阻碍了他们学习物理的情趣,但应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律,激发学生的兴趣,提高学习的效率。主要表现在以下几方面:
(1)应用CAI能够实现抽象到具体的转变。比如,机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等,教师很难描绘清楚学生也很难接受。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示飞机空中加油的情景,配上声音的效果,让学生从声音、图像全方位的感受,如置身于其情景,直观地掌握该节的内容。
(2)应用CAI可以实现动静的相互转化。在物理教学中,有很多物理现象出现的时间极短,当学生还没来得及看清时,该过程就已经结束。学生就难于理解其中的本质,给教学带来困难。如平抛运动我们就可以使用flash动画软件制作平抛运动的演示程序,利用计算机可反复操作的功能,使学生认识其过程,同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破,省时方便。
(3)应用CAI能够实现微观到宏观的转化。像原子物理这部分内容,学生难于学习理解,我们可以应用多媒体的三维动画的进行动态的模拟演示中子撞击铀核过程——把中子、铀核等用不同颜色区别,让中子撞击铀核,学生听见声音,看到裂变过程,得到学习更深刻。
2.应用CAI可以有效创设问题情境
物理新课程标准提倡探究性学习,即问题解决式学习,旨在培养学生分析问题、解决问题,以至发现、提出问题的能力,从而提高学生的科学探究能力。这就要求我们在物理教学中必须把学生要学习的内容巧妙地转化为问题情境。采用CAI方式可以很好帮助我们实现这一课堂教学策略。利用CAI演示一些自然现象、实验,创设出恰当的情境,通过问题引起学生认知的冲突,激起学生强烈的问题意识和探求动机,引发学生积极思考。
实践证明,这种CAI创设问题情境的方式,可以极大地激发学生的学习动机和兴趣,有利于培养学生的创新意识和提出问题的能力。
3.应用CAI可以大大增加课堂的信息量
二十一世纪是信息时代,对于在学校里学习的学生,也应培养处理大量信息的能力,因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料,包括物理学的发展情况等,来扩展学生的知识面。在教学过程中,教师经常花较多时间板书,特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多,而采用多媒体中的显示文本的功能,这可使本需花十几分钟的内容立即显示于学生眼前。这种直观性也大大缩短了教学难点的突破过程,教师也就有更多时间来支配,可以讲解相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端,优化了课堂教学,增加了课堂的信息量。
二、演示型CAI设计应用需注意的几个方面
1.应该根据物理学科的内在特点合理把握选题对象
CAI课件选题的正确与否是一个CAI课件成功和具有使用价值的关键。物理学是一门以实验为基础的学科。如果我们将能用实验就可说明清楚的问题或规律,也制成课件,就违背了物理学科的特点。因此,我们在CAI设计时,需要合理把握我们的选题对象。一般可以包括一些内容:物理试验无法演示的,物理实验效果不佳的;实验具有危险性的或实验需时太长的;实验时动态变化太快而无法看清的;实验时只能看到其最后的结果,而形成结果的原理却很难反映的,用传统的教学手段不易表现“动”和“变”因果的;物理学中较难理解、抽象的概念,涉及到物质的微观和宏观的现象;物理上的实例包括场的分布,物质的内部世界,电子绕核旋转,天体的运动,核反应、微小形变,布朗运动等等。
2.依据教材,而又不局限于教材,充分发挥CAI课件的优越性
CAI课件必需以教育、心理学理论为指导,结合学生的认知规律、心理的特点,依据现有的教材,围绕教学目标和教学中难点来设计。要尽可能地从不同的角度去突破教学中的难点,启迪学生思维,激发学生学习兴趣。因此在设计CAI课件时,我们就不能局限于教材,运用多种手段从不同的角度去突破教材中的时空、平面的限制。如“分子力”这一知识点的课件设计,就应该增加教材中所没有的引力与分子间距离、斥力与分子间距离的关系图,以补充教学讲解。还可以运用三维动画,分不同的层次,将分子斥力、引力与分子间距离的关系变化以形象、直观的演示出来,来加深学生对本知识点的理解。
3.渗透STS思想,加强物理学科与科学技术之间的联系
STS(科学(Science)、技术(Technique)与社会(Society))思想要求我们在教学中渗透科学技术与社会进步和发展的联系。中学物理教学要为“科教兴国”服务,就必需在课堂教学中加强物理学科与科学技术、社会生活之间的联系,引导他们树立科技意识,学会科学思维。如1901年倫琴发现了X射线,人们将之运用于医疗以及工业的探伤;再如讲解摩擦起电的原因及静电时,可结合工业上的静电除尘和静电刷的原理;在讲乐音和噪音时,加入噪音的来源及等级危害,对社会、人类生活危害的事例。课堂上让学生根据所学的波的知识讨论减弱噪音的办法,同时介绍减弱噪音的最先进的技术和方法,及在社会中的应用,课后让学生调查噪音来源。这样便使现代科学技术的发展以一种学生易于接受的形式融入物理教学中。
4.适当开发带幽默诙谐色彩的卡通和动画课件
教育心理学和记忆心理学都表明,在物理课堂教学中,让学生得到视觉和听觉在内的多感官刺激,不仅能进行愉快教学,而且还能加深印象。因此我们有必要在教学课件中,利用CAI教学手段以其丰富的色、声、图、文以及动感、技巧,生动直观地、科学准确地传递大量信息,将物理学知识用直观、生动、夸张幽默诙谐的动画表示出来,在寓教于乐中,它不仅可以唤起学生对原有的知识、经验中的感性认识,而且促进和加深学生对抽象知识、教学内容的理解,开发学生的想象力,激发学生的学习兴趣和求知欲望。笔者认为这方面国外物理教育者采用非常普遍,我们的CAI设计素材也可以从一些外文网站中去获取,如国外中学物理网站http://www.physicsclassroom.com/中有许多卡通性质的图片,我们可以截取作为PPT素材。
三、结语
在网络教育和信息化时代的今天,中学物理教师应积极优化自身的知识结构,加强学习一些教学型计算机软件,合理利用演示型CAI进行中学物理辅助教学,更好地在教学中实现演示型CAI与中学物理的整合,以促进素质教育的真正实施。
参考文献:
[1]许寿延.CAI在中学物理教学中的作用及影响[J].福建教育学院学报.2006(9).
[2]简德光.CAI与中学物理教学的整合[J]贵州教育学院学报.?2003(2).
[3]张郿.STS教育在物理教学中的合理渗透[J].中国成人教育.2006(11).