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CAI在高中物理教學中的應用初探
摘要：物理學是個異彩紛呈的天地，多彩多姿的物理現(xiàn)象令我們?yōu)橹�。而在高中物理教學里，怎樣把正確的物理概念、規(guī)律傳授給學生，并通過生動、活潑的課內(nèi)外教學使學生領(lǐng)略到物理世界的奇景異致，建立起對物理學的興趣，是每一位一線物理教師都在反復思考的問題。
關(guān)鍵詞：CAI 多媒體 物理 應用
在傳統(tǒng)的課堂教學中，限于種種條件，許多精彩絕倫的物理現(xiàn)象往往無法十分清晰地呈現(xiàn)于學生的面前，這確實是我們物理教師的一個遺憾。
幸運的是，隨著計算機技術(shù)的飛速進步，這種曾經(jīng)的遺憾已經(jīng)可以通過現(xiàn)代技術(shù)手段CAI加以彌補。學過計算機的人都知道，CAI也就是所謂計算機輔助教學（Computer-Assisted Instruction）。
那么，究竟CAI為何有如此魔力能超越我們沿襲已久的傳統(tǒng)課堂教學呢？下面我們就此問題作一個初步的探討。
第一、從教育心理學角度看，運用 CAI手段對提高課堂教學質(zhì)量肯定大有裨益。
教育心理學研究表明：人獲取的外界信息中，83％來自視覺，11％來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1.5％來自觸覺，1％來自味覺，顯然增加視覺、聽覺信息量是多獲取信息最可取的方法。而CAI教學手段以其豐富的色、聲、圖、文以及動感、技巧，生動直觀地、科學準確地傳遞大量信息，恰恰在視覺、聽覺效果方面有其獨特的優(yōu)勢。這樣，CAI教學手段有利于學生在課堂上獲取物理知識，必然能提高教學質(zhì)量。
第二、從實際應用分析，運用CAI教學可以大大提高教學質(zhì)量。
理論上，CAI教學可以提高教學質(zhì)量，但實際上如何呢？必須通過實踐加以驗證。近兩年，我在物理教學中嘗試充分運用CAI教學手段，以論證其作用的真實性。結(jié)果，從多方面表明，CAI教學確有不可比擬的效果。
1．CAI教學能激發(fā)學生學習興趣，提高教學質(zhì)量
我們知道，動態(tài)的事物比靜態(tài)的事物更能引起學生的注意，更能調(diào)動學生的興趣，從而激發(fā)學生的學習興趣。CAI為教學創(chuàng)設一個生動有趣的教學情境，化無聲為有聲，化靜為動，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的學習積極性。傳統(tǒng)教學中，學生面向靜態(tài)呆板的課本和板書，難免枯燥乏味。計算機多媒體教學克服了這一缺陷，靜止的物體可以按指定的軌跡運動，靜態(tài)的圖可以像動畫一樣移動，可以像流水般呈現(xiàn)一幅幅變幻的圖象，色彩可以變化，速度可以控制。例如：在教"并聯(lián)電路"時，我采用改變逐漸改變電路連線顏色的動畫方式展示電流的流動方向與流動過程，讓學生在視覺上對抽象的知識有直觀認識，進而理解了電路并聯(lián)這一比較抽象的概念。學生在動畫的刺激下，始終保持著濃厚的學習興趣，極大地調(diào)動了學生的學習積極性，收到了良好的效果。
2．CAI教學能將難點簡單化，提高教學質(zhì)量
我們不少物理教師也常采用CAI教學手段進行物理教學，把難以用傳統(tǒng)教學表達的重點、難點利用CAI教學手段，或制作相應的動畫、或模擬實驗現(xiàn)象、或人為控制模擬實驗過程，讓抽象、現(xiàn)有實驗設備難以完成的物理現(xiàn)象呈現(xiàn)在學生面前，使學生如見其人、如聞其聲、如臨其境，從而將難點簡單化。如我考慮到以往講"波的干涉"一課時，學生對干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生較難理解，我先將兩列連續(xù)的相向的波疊加的模擬過程展示給學生看，再將波的干涉示意圖用動畫的形式展示給學生看，學生觀察到兩列波向外傳播時，各點的疊加規(guī)律，從而進一步理解"穩(wěn)定的互相間隔的振動最強的區(qū)域和振動最弱的區(qū)域"這一知識點，大大提高了教學質(zhì)量。
3．CAI教學能提高教學效率，提高教學質(zhì)量
40分種一節(jié)課，確實令不少教師覺得時間不夠用，如何提高教學效率，確是一個值得商討的問題。往往，我們的時間經(jīng)常會浪費在畫圖、抄習題題目上。如果我們在備課時充分利用CAI，將圖象及上課要用的題目事先在電腦中畫好、輸入，甚至將解題步驟、過程在電腦上準備好，以備上課之用。上課時，我們就能節(jié)約不小的時間，和用課前的準備時間與電腦的功能，提高堂上的教學效率，亦不失為一項明智之舉。我?quot;透鏡成像作圖法"一課中，事先將各種透鏡的成像作圖法用"幾何畫板"準備好。上課時，我利用動畫依次顯示各光線來代替手工作圖，既增加課堂的趣味性，又節(jié)約出更多時間讓學生練習、思考，真正達到"還時于生"的目的，教學質(zhì)量相應得到提高。
事實上，在教學中善于使用現(xiàn)代化多媒體教學手段進行教學，有利于增強教學的直觀性、生動性和時代性，增加教學容量；有利于學生理解教學內(nèi)容的科學性、系統(tǒng)性；有利于增加師生交流機會，使教學氛圍更加生動活潑，更好地落實因材施教，提高課堂教學的效率和質(zhì)量，從而有利于提高學生素質(zhì)。實踐證明，教學媒體的現(xiàn)代化是實現(xiàn)素質(zhì)教育的技術(shù)基礎(chǔ)和重要環(huán)節(jié)。 第三、從比較實驗結(jié)果得出，運用CAI教學成績大大提高了。
筆者也對CAI教學作了比較實驗，我執(zhí)教的普通班高一(2)班58人，重點班高一(12)班55人；在學習《機械波》一節(jié)時，以高一(12)班為實驗班，高一(2)班為對照班，上完這部分內(nèi)容后進行試驗測試，并對成績進行比較分析，結(jié)果如下表：
班 別 人數(shù) 期末平均分 試驗測試平均分
實驗班 55 73.6 82.4
對照班 58 62.1 61.16
由于兩個班不是平衡班，只能借助上學期期末考試作比較，從試驗結(jié)果看來，利用CAI輔助教學，確實有很大的優(yōu)勢。在實驗班使用了利用《Flash 4.0》軟件制作的課件。通過對繩波（橫波）的傳播過程、螺旋彈簧（縱波）的傳播過程進行模擬，讓學生觀察，發(fā)現(xiàn)兩種波各質(zhì)點的運動方向與傳播方向進行存在差異，通過對動態(tài)動畫的直觀比較，突破以前僅用靜態(tài)圖象難以突破的難點，從而對橫波和縱波的概念、特點加深理解，又極大地調(diào)動了學生學習的興趣，教學效果好。此實驗說明，運用CAI手段進行數(shù)學課堂教學效果是顯著的。
實踐證明，CAI教學具有形象性、多樣性、新穎性、趣味性、直觀性、豐富性等特點，在提高課堂教學質(zhì)量上具有極大的潛能，是一個對教學具有極大影響力的課題。CAI教學對于深化課堂教學改革，大面積提高教學質(zhì)量，全面提高學生素質(zhì)具有相當重要的作用。
參考資料
《中學理科教師科研論文導寫》 李再湘 湖南師范大學出版社
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