導(dǎo)語(yǔ)：CAI在物理教學(xué)中的淺嘗一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)形式和變化的過(guò)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(xiǎn)的現(xiàn)象，以及一些需要高精儀器才能實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象，都難以在課堂上實(shí)現(xiàn)。所以，在教學(xué)這些物理現(xiàn)象時(shí)，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(lái)了困難。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ComputerAssistedInstruction簡(jiǎn)稱cai）就是把傳統(tǒng)的電視圖像技術(shù)與計(jì)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(dòng)畫等。因此，如果把計(jì)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(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

1、增大課堂容量，節(jié)約教學(xué)時(shí)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(diǎn)、難點(diǎn)，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(shí)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(yùn)動(dòng)”、“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(yùn)動(dòng)”、“人造衛(wèi)星的發(fā)射”等教學(xué)過(guò)程中嘗試用CAI教學(xué)，較好地實(shí)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(dòng)參與學(xué)習(xí)，積極思考，親自參加學(xué)習(xí)實(shí)踐，就必須首先培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，采用了圖形、圖像、文本、聲音、動(dòng)畫等多種媒體信息刺激學(xué)生的多個(gè)感官、以調(diào)動(dòng)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(shí)，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(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，利用動(dòng)畫手段模擬質(zhì)點(diǎn)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，引出勻速圓周運(yùn)動(dòng)這個(gè)概念，使本來(lái)抽象的概念以形象生動(dòng)的動(dòng)畫顯示給學(xué)生。又如對(duì)物體進(jìn)行受力分析是解決物理問(wèn)題的關(guān)鍵。我們可以在屏幕上演示受力分析的基本過(guò)程：用閃爍或改變顏色、移動(dòng)等方法隔離物體，按先場(chǎng)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(dòng)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(dòng)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(shí)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生隨時(shí)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(diǎn)和難點(diǎn)

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(guò)程中逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識(shí)，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(gè)基本過(guò)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(guò)同化和順應(yīng)過(guò)程逐步建構(gòu)起來(lái)，并在“平衡→不平衡→新的平衡”的無(wú)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(guò)觀看錄像后，經(jīng)過(guò)互相討論，對(duì)以前認(rèn)為的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”產(chǎn)生了懷疑，這時(shí)采用計(jì)算機(jī)模擬伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)（演示實(shí)驗(yàn)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(cuò)誤認(rèn)知，再通過(guò)邏輯推理，分析判斷逐步從理性上否定錯(cuò)誤認(rèn)知，并建立起“力是改變物體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)是學(xué)生第一次接觸到的較復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)。把它分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，是很難理解和掌握的。只有建立一個(gè)鮮明正確的物理形象，看清其變化過(guò)程，才能揭示它的本質(zhì)。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)，其過(guò)程變化很快，只能看個(gè)大概。可是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，我們就可以把實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行緩慢地演示，逐點(diǎn)把平拋運(yùn)動(dòng)等效于水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的這樣一個(gè)分解過(guò)程展示出來(lái)，真正地使學(xué)生在本質(zhì)上把握分析拋體運(yùn)動(dòng)的方法，以后在分析飛機(jī)投彈為什么要提前計(jì)算提前量、分析獵人打猴子的實(shí)驗(yàn)等問(wèn)題時(shí)就很容易了。

再如光的波粒二象性的理解歷來(lái)是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，常用的方法是用掛圖或投影帶領(lǐng)學(xué)生分析一個(gè)光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，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(gè)一個(gè)通過(guò)狹縫，每一個(gè)光子在光屏上出現(xiàn)的位置是無(wú)規(guī)則的，但只要有足夠的時(shí)間，光子就越來(lái)越多，底片就出現(xiàn)了有規(guī)律的干涉條紋，由此來(lái)說(shuō)明單個(gè)光子的粒子性和大量光子所體現(xiàn)的波動(dòng)性。這個(gè)過(guò)程可用動(dòng)畫來(lái)形象演示，教學(xué)中花費(fèi)時(shí)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(huì)發(fā)展和人的發(fā)展的實(shí)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(kāi)發(fā)，使他們獲得當(dāng)今社會(huì)所需要的各種能力和品質(zhì)，而這些都可以通過(guò)多媒體計(jì)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(shí)反饋功能等得以實(shí)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(gè)真實(shí)問(wèn)題（“拋錨”），然后圍繞該問(wèn)題展開(kāi)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)――對(duì)問(wèn)題進(jìn)行假設(shè)，通過(guò)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(shí)現(xiàn)。在解決問(wèn)題過(guò)程中，應(yīng)分散難點(diǎn)，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(gè)水平引導(dǎo)到另一個(gè)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(jiǎn)化問(wèn)題，分散難點(diǎn)，如設(shè)地球是一個(gè)球體，發(fā)射裝置放在北極。）→（2）提出問(wèn)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(guò)發(fā)射速度的改變，運(yùn)動(dòng)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(yàn)證（邏輯推理進(jìn)行同化）→（6）技能訓(xùn)練（同化知識(shí)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化思維，出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋校正。）→（7）深化提高（順應(yīng)原來(lái)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(gè)教學(xué)過(guò)程不僅使學(xué)生由淺到深掌握新知識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，理論應(yīng)用于實(shí)踐，勇于克服困難，自覺(jué)學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)。

對(duì)學(xué)生而言，課堂教學(xué)中運(yùn)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(duì)知識(shí)的記憶和理解，縮短學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握時(shí)間。

僅以上幾點(diǎn)，便顯而易見(jiàn)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(shí)代步伐，不斷更新觀念，學(xué)習(xí)、使用新知識(shí)、新技術(shù)，把多媒體計(jì)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(shí)有效的舉措。