導(dǎo)語：CAI在物理教學(xué)中的淺嘗一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

物理學(xué)是一門研究物質(zhì)運動變化及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)科，涉及到多種物質(zhì)運動形式和變化的過程，其中有許多現(xiàn)象變化很快，稍縱即逝；有些現(xiàn)象很不明顯，不易觀察；一些微觀現(xiàn)象，更難直接觀察；一些有危險的現(xiàn)象，以及一些需要高精儀器才能實現(xiàn)的現(xiàn)象，都難以在課堂上實現(xiàn)。所以，在教學(xué)這些物理現(xiàn)象時，往往難以明顯地展現(xiàn)，也難以根據(jù)這些物理現(xiàn)象細(xì)加分析得出規(guī)律，給教學(xué)帶來了困難。計算機(jī)輔助教學(xué)（ComputerAssistedInstruction簡稱cai）就是把傳統(tǒng)的電視圖像技術(shù)與計算機(jī)的交互性相結(jié)合而產(chǎn)生的一種全新的信息交流方式。它不僅能處理數(shù)字、文字，還能處理圖形、圖像、聲音乃至二維、三維動畫等。因此，如果把計算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用到教學(xué)當(dāng)中，必將具有傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢，主要有以下幾個方面的優(yōu)點：

1、增大課堂容量，節(jié)約教學(xué)時間，提高教學(xué)效率；

2、引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生主體作用；

3、突出教學(xué)的重點、難點，提高教學(xué)的質(zhì)量；

4、加強(qiáng)雙基（基本概念、基本技能）訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生能力；

5、擴(kuò)大學(xué)生知識領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

我在高一物理“勻速圓周運動”、“牛頓第一定律”，高二的“光的干涉和衍射”、“光的波粒二象性”，高三的“平拋運動”、“人造衛(wèi)星的發(fā)射”等教學(xué)過程中嘗試用CAI教學(xué)，較好地實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)質(zhì)量也有所提高。

一、利用CAI教學(xué)可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生主體作用

現(xiàn)代教育理論認(rèn)為：“學(xué)生應(yīng)該是學(xué)習(xí)的主體，而教師是學(xué)習(xí)的主導(dǎo)”。要使學(xué)生能主動參與學(xué)習(xí)，積極思考，親自參加學(xué)習(xí)實踐，就必須首先培養(yǎng)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。計算機(jī)輔助教學(xué)，采用了圖形、圖像、文本、聲音、動畫等多種媒體信息刺激學(xué)生的多個感官、以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生大腦處于興奮狀態(tài)，這樣才能更好地學(xué)習(xí)新的知識，體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。如我在“勻速圓周運動”的教學(xué)中，利用動畫手段模擬質(zhì)點作勻速圓周運動的過程，引出勻速圓周運動這個概念，使本來抽象的概念以形象生動的動畫顯示給學(xué)生。又如對物體進(jìn)行受力分析是解決物理問題的關(guān)鍵。我們可以在屏幕上演示受力分析的基本過程：用閃爍或改變顏色、移動等方法隔離物體，按先場力、次彈力、再摩擦力的順序依次演示物體所受的全部力。在分析中，我們可以閃爍和移動的方法引導(dǎo)學(xué)生分析受力物體和施力物體，這樣分析清晰明了，生動形象，學(xué)生容易理解和掌握。另外，還可以利用多媒體技術(shù)中的超文本鏈接方式，把物理學(xué)中的相關(guān)知識有機(jī)地結(jié)合起來，讓學(xué)生隨時調(diào)用相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、利用CAI教學(xué)可更好地應(yīng)用現(xiàn)代的教學(xué)理論，突出教學(xué)中的重點和難點

現(xiàn)代建構(gòu)主義教學(xué)理論認(rèn)為學(xué)生是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展。學(xué)生與環(huán)境的相互作用涉及兩個基本過程：同化與順應(yīng)。同化是認(rèn)知結(jié)構(gòu)數(shù)量的擴(kuò)充；順應(yīng)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化。學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是通過同化和順應(yīng)過程逐步建構(gòu)起來，并在“平衡→不平衡→新的平衡”的無限循環(huán)中得到不斷豐富、提高和發(fā)展。例如，在牛頓第一定律的教學(xué)中，學(xué)生通過觀看錄像后，經(jīng)過互相討論，對以前認(rèn)為的“力是維持物體運動的原因”產(chǎn)生了懷疑，這時采用計算機(jī)模擬伽利略的理想斜面實驗（演示實驗由于誤差太大不易成功，再者小球下落速度太快不易觀察）使學(xué)生從感性上否定錯誤認(rèn)知，再通過邏輯推理，分析判斷逐步從理性上否定錯誤認(rèn)知，并建立起“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”的物理規(guī)律，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

又如平拋運動是學(xué)生第一次接觸到的較復(fù)雜的曲線運動。把它分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，對初學(xué)者來說，是很難理解和掌握的。只有建立一個鮮明正確的物理形象，看清其變化過程，才能揭示它的本質(zhì)。常規(guī)的實驗，其過程變化很快，只能看個大概?？墒峭ㄟ^計算機(jī)技術(shù)，我們就可以把實驗的全過程進(jìn)行緩慢地演示，逐點把平拋運動等效于水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的這樣一個分解過程展示出來，真正地使學(xué)生在本質(zhì)上把握分析拋體運動的方法，以后在分析飛機(jī)投彈為什么要提前計算提前量、分析獵人打猴子的實驗等問題時就很容易了。

再如光的波粒二象性的理解歷來是一個教學(xué)難點，常用的方法是用掛圖或投影帶領(lǐng)學(xué)生分析一個光的雙縫干涉實驗，即在原光屏處放上感光底片，減弱光的強(qiáng)度致使光子只能一個一個通過狹縫，每一個光子在光屏上出現(xiàn)的位置是無規(guī)則的，但只要有足夠的時間，光子就越來越多，底片就出現(xiàn)了有規(guī)律的干涉條紋，由此來說明單個光子的粒子性和大量光子所體現(xiàn)的波動性。這個過程可用動畫來形象演示，教學(xué)中花費時間少，學(xué)生理解深刻。

三、利用CAI教學(xué)可優(yōu)化學(xué)生的物理思維能力，提高學(xué)生的素質(zhì)

素質(zhì)教育的主要目標(biāo)是依據(jù)社會發(fā)展和人的發(fā)展的實際需要，全面提高學(xué)生的基本素質(zhì)，使學(xué)生的思維得到優(yōu)化，潛能得到充分開發(fā)，使他們獲得當(dāng)今社會所需要的各種能力和品質(zhì)，而這些都可以通過多媒體計算機(jī)技術(shù)中的人機(jī)交互方式、超文本鏈接方式、邏輯判斷功能、及時反饋功能等得以實現(xiàn)。以“人造衛(wèi)星的發(fā)射”教學(xué)中，我采用建構(gòu)主義教學(xué)理論常用的“支架式教學(xué)”和“拋錨式教學(xué)”方法。首先根據(jù)教學(xué)目標(biāo)及相關(guān)的情境確定某個真實問題（“拋錨”），然后圍繞該問題展開進(jìn)一步的學(xué)習(xí)――對問題進(jìn)行假設(shè)，通過各種媒體資料和邏輯推理進(jìn)行同化、順應(yīng)，并進(jìn)行反饋補(bǔ)充和完善，使目標(biāo)最終實現(xiàn)。在解決問題過程中，應(yīng)分散難點，形成概念規(guī)律的梯子，應(yīng)遵循維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，且要因人而異把學(xué)生的認(rèn)知水平從一個水平引導(dǎo)到另一個更高的水平，就像登梯子一樣步步向上。教學(xué)流程如下：（1）前提假設(shè)（為了簡化問題，分散難點，如設(shè)地球是一個球體，發(fā)射裝置放在北極。）→（2）提出問題情景（要研究的認(rèn)知結(jié)構(gòu)）→（3）提供各種媒體資料情景（主要是通過發(fā)射速度的改變，運動軌跡的變化。）→（4）總結(jié)歸納物理概念及規(guī)律（順應(yīng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)，其間教師要進(jìn)行引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。）→（5）理論驗證（邏輯推理進(jìn)行同化）→（6）技能訓(xùn)練（同化知識結(jié)構(gòu)，優(yōu)化思維，出現(xiàn)的問題及時反饋校正。）→（7）深化提高（順應(yīng)原來的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，循環(huán)下去，不斷提高學(xué)生的認(rèn)知水平）。整個教學(xué)過程不僅使學(xué)生由淺到深掌握新知識，也培養(yǎng)了學(xué)生動手動腦，理論應(yīng)用于實踐，勇于克服困難，自覺學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)。

對學(xué)生而言，課堂教學(xué)中運用CAI手段形成多角度、多層次的信息刺激，能夠強(qiáng)化學(xué)生對知識的記憶和理解，縮短學(xué)生對知識的掌握時間。

僅以上幾點，便顯而易見采用CAI手段進(jìn)行教學(xué)不失為提高課堂教學(xué)效率的好方法。我們廣大中、小教師應(yīng)緊跟時代步伐，不斷更新觀念，學(xué)習(xí)、使用新知識、新技術(shù)，把多媒體計算機(jī)技術(shù)引入到教育教學(xué)領(lǐng)域，為全面提高教育教學(xué)質(zhì)量作出切實有效的舉措。