计算机技术的高速发展对社会各行业都起到了巨大的推动作用。这充分体现了科技是第一生产力。在现代社会,谁把握住了科学技术的发展脉搏,谁就在竞争中占有绝对优势。而科学技术的蓬勃发展需要全面发展的高素质的人才,正是出于为未来社会培养适合社会发展需要的人才的目的,在基础教育领域,正在逐步实现从应试教育向素质教育转轨。在这一转轨过程中,计算机这一高科技手段必将扮演一至关重要的角色,为培养面向二十一世纪的人才起到推波助澜的作用。从这个角度来讲,发展计算机辅助教学(CAI)是实现教育现代化的重要内容之一。下面仅就笔者在教育教研活动中的一点体会,谈一谈对CAI在中学物理教学中的应用的几点拙见。
一.CAI在中学物理教学过程中的作用
1.利用CAI,可以生动再现物理过程,体现物理规律。
物理学是一门反映客观物质世界基本规律的基础学科,与客观世界联系紧密。而同时在中学物理教学过程中,大多数学生都认为物理难学,老师也都有物理难教的体会,其原因之一就是物理学所涉及的内容虽然和客观世界联系紧密,但是其包含的物理规律都是从客观世界中经过“定性”、“定量”、“建模”的过程中抽象出来的,是一系列的理想化的模型。因此,大多数的物理现象都不能实际展现在学生面前,只靠教师粉笔加黑板式的“板上谈兵”是有一定难度的。而如果在实际教学中有效利用CAI课件,用计算机模拟的形式可以将一些较难理解或实现的物理现象规律生动再现给学生,声光并现,可以集中学生的注意力,提高课堂效率,如再适当辅以一定的设问及“陷阱”,必将会有很好的课堂教学效果。例如在“透镜成像”一节中,可以动态演示物体靠近及远离透镜过程中像的变化情况;又如在“波的叠加”一节中,既可以以动画形式演示波的叠加过程,又可以在叠加过程的任一时刻暂停进行分析提问,亦可以分步演示叠加过程,完全按教学者教学要求而定。总之,通过在具体教学活动中应用CAI课件,对知识的传授,问题的讲解可以起到事半功倍的作用。
2.通过在中学物理课堂中使用CAI课件,有利于打破传统的单一教学模式,培养学生的能力。
我国基础教育正在逐步实现从传统的应试教育向素质教育转轨,如何打破传统的应试教育模式是一个重要的研究课题。传统的教学模式手段单一,课堂教学以讲授注入式为主,学生多数时候是处于被动学习的地位。在具体教学过程中采用一些设计符合教育规律和学生认知规律的CAI课件,可以变学生的被动学习地位为主动学习,可以提高学生的学习兴趣和求知欲,促进知识的掌握与能力的提高。同时,CAI课件也不仅仅可以应用于物理课堂教学中,还可以在课下对学生起到良师益友的自学辅导作用,现在软件市场中就有大量的能够起到这种作用的家教软件。通过这些家教型CAI课件的应用,使课堂的45分钟有了足够的外延,这对需要多练多做多想的物理学科大有裨益,在这方面,传统教学模式是不能企及的。另外,计算机网络技术在现代社会发展迅速,它对于打破传统教学模式也必将起到积极的作用,网络教学CAI的应用将进一步促进课堂教学的多元化的实现。网络CAI在最大限度上增加了教师与学生,学生与学生之间的交流,整个教学过程中教师不再是的填鸭式的主讲人,而是一名教学过程的引导者与组织者,学生成为教学活动的主体,可以较好的体现教师的主导作用,突出学生的主体地位。CAI课件的应用,必将在教育模式转轨过程起到积极的促进作用。
二.关于CAI应用于中学物理教学过程中出现的问题及如何发展中学物理教学CAI课件的几点想法
1.在中学物理教学过程当中应用CAI课件,是否要中学物理教师都要熟练掌握计算机编程并独立编制CAI课件呢?答案当然是否定的,这不是否定中学物理教师的实际能力,而是因为中学物理CAI课件的开发与编制不是一个人或几个人能够独立完成的,否则它即使有华丽的外表,也一定不能在实际教学活动起到积极的作用。因为教育是面对人的行为,教育过程要符合教育的基本规律。因此我认为在中学物理教学CAI的编制过程中要集合教学一线骨干教师、计算机专业编程人员、教育学家、专业平面设计人员等各行业人士共同参与,所以,中学物理CAI的开发应是有系统,有组织的集团化开发过程。
2.自从CAI进入中学教育领域后,中学教学CAI的发展也相当迅速。但是,有一个问题相当普遍,那就是目前的CAI课件种类单一,大多数CAI课件都只是对实际物理过程的简单模拟演示,这缩小了CAI课件的内涵。在中学物理教学CAI的就用开发过程中,还应丰富CAI课件的种类,以使CAI课件在物理教学中起到更加积极的作用。针对物理教学的实际情况,我认为除了模拟型CAI课件外,还应该加强对以下几种类型课件的应用。
(1)探索型课件。意即在课件的使用过程中,通过创设一系列“陷阱”或“台阶”式的物理环境,或由学生在一定条件下约束下输入数据自主创设物理环境,而后一步步探索进而达到教学目的的一种课件。
(2)练习型课件。此类型课件着重于在习题课上使用,并最好辅以网络功能,以便于学生在练习之后互相交流,且为了适应不同层次的学生的要求还应在编制此类课件时对习题的难度加以区分,这样可以让不同层次的学生各取所需,避免了传统教学模式中一刀齐的弊端。
(3)组合设计型课件。此类型课件主要目的旨在培养加强学生的创造力与想象力,让学生在已有知识基础上摆脱条条框框的束缚,去大胆地设计实验,设计习题。为了加强此类课件的作用,应在达到教学目的的前提下,给予学生适度以的想象空间。
(4)实时处理型课件。目前大多数CAI课件仅仅停留于对物理现象的简单模拟,这种CAI课件的使用,即使形式生动活泼,也难免给人一种“假”的感觉。而物理学讲述的都是客观物质世界的基本规律,它们是真实的。从这个意义上来讲我们不应该“以假乱真”。为此,笔者认为,在中学物理教学过程中应用CAI,还应把CAI和各类传感技术结合起来,通过一定数据收集,转换装置,将实际实验当中得到的数据马上送到计算机中进行处理,而后得到实验结果,验证物理规律。这样,CAI不再是虚拟的,而是对真实物理过程的良好再现,增加了CAI的可信度,使CAI的在教学活动中可以得到更好的教学效果。
3.目前大多数CAI课件的使用方式封闭,也是CAI在具体编制应用过程中一个非常突出的问题,为此应加强CAI课件的开放性、灵活性、交互性。我国幅员辽阔,一个CAI课件,可能在这个地区是适用的,换个地方可能就不适用了。同时,每名工作在教学第一线的教师也都有自己的一些经验习惯,CAI课件的封闭性,使CAI不能与教师有机的结合在一起。笔者就有这样的体会,买回的题库CAI软件,其题库对外是完全封闭,也就是说不允许用户对其随意增删编辑,但是题库当中值得参考的题又是少之又少,笔者的许多有价值的题目又不能送进题库,以更方便的保存,使用。情不得已,笔者只好自己编制了一个名为“中学物理题库”的小软件,虽然界面上不是很漂亮,但自己用起来倒也方便。总之,应该加强CAI课件的开放性、灵活性,否则CAI课件就很难迅速地推广应用。
4.目前,工作在教学第一线的教师的计算机水平还很有限,为了加快CAI在中学教学中的应用,除了集团化开发CAI课件之外,结合实际情况,还应由教师亲自动手制作一些小巧、灵活、适用的小型课件,为此,就迫切需要开发出一系列的适合中学物理教师使用的CAI课件创作系统,以适应中学物理教学的需要。同时,还应充分利用Internet传递信息快捷,准确的优势,加强全国各中学物理教师间的CAI课件的信息交流,以促进CAI在中学教育领域的深入发展。 以上是笔者关于CAI在中学物理教学中的应用的一点想法。总而言之,CAI在中学物理教学中加以有效利用,必然会对中学物理教学起到积极的促进作用。CAI的应用及普及,必将带来中学物理教学的一次革命性突破。 |