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---- 谈 CAI 在物理电教课中的应用 随着计算机技术的发展，计算机在教育领域中得到了广泛的应用。一般把计算机在教育领域中的应用通称为计算机辅助教育， 即 Computer-Based?Education ，简称 CBE 。 CBE 又分为两个方面，一方面是指计算机辅助教学，即 Computer-Assisted?Instruction， 简称 CAI ， 另一方面是指计算机管理教学，即 Computer-Managed?Instruction ，简称 ?CMI? 。 近年来 PC? 机（ ?Personal?Computer， 个人计算机 ) 的迅猛发展，成本不断下降，功能不断增强，多媒体 PC 机纷纷进入学校和家庭，并开始应用于教育领域。如今， CAI? 技术已成为教育现代化的标志之一。 但是，我国的软硬件脱节严重， CAI 技术得不到充分的应用。其主要原因是，在教育界对 CAI 的认识还存在不少误区，现分析如下： 误区之一，重计算机硬件配置，轻 CAI 软件开发，轻师资队伍建设。 计算机房只作为一种摆设，开机率低，造成资源浪费。 误区之二，认为 CAI 软件只是软件开发商的事， ? 工作在第一线的教师无能力、无精力、也无必要参与软件开发。因而，市面上的 CAI? 软件大多是粗制滥造，或徒有豪华的外表却与教材严重脱节，课堂上根本无法配合教材选用。 误区之三，认为 CAI 软件就是家教软件，将 CAI 等同于 CAL （Computer-Assisted?Learning ，计算机辅助学习），或等同于 CAT （ Computer-Assisted?Training ，计算机辅助训练），视 CAI 为自动化的教学机器，忽视了 CAI 的另一个重要的方面，即计算机辅助教师教的软件。 误区之四，与上面相反，认为搞几个简单的计算机模拟实验就是 CAI 了 ， 甚至企图用模拟实验代替真实演示实验，把 CAI 当作公开课、 优质课比赛等场合的点缀品，花拳秀腿，中看不中用，没有把 CAI 技术用在提高教学质量上。 目前，较多的中小学都配备了计算机，当务之急是如何消除以上存在的这些误区，使计算机充分发挥其特点，更好地为教学服务。笔者根据自己在物理科的电教实践经验，就硬件系统的配置和开发， CAI软件的实施及综合应用技巧等方面谈几点拙见。 一、硬件系统的配置 由于当今电脑配件市场价格变动较大，总的趋势是下降的，所以硬件配置应量力而行，不能盲目追求一步到位的高配置，要视学校资金实力和师资水平高低而定，做到物尽其用。当然，教师机装备应尽量按高标准，例如， CPU 至少考虑 Pentium III （奔腾3） 800M 以上，内存在 128M 以上，硬盘容量 20G 以上。为配合外语和音乐教学，声卡应配备 32 位或 64 位声卡，光驱 50 倍速。为能输出到电视机，应配备带视频输出端的真彩显卡（至少 4M 显示内存）。另外，各种外设也应尽量分期配齐，如：彩色喷墨打印机、高亮度投影机、大屏幕视频投影机、扫描仪、录像机、摄像机等。如果条件允许，还可以自己研制一台数据采集与控制系统，用于实时控制，进行辅助实验之用。下图是一个多媒体电教室的完整配置。 对于资金实力雄厚的学校，特别是重点高级中学，应配置一间网络式的多媒体教室。这样，从 CAI 的角度来看，既能进行学生个体的辅助学习， 又能辅助教师面向全体学生作演示、分析之用。显然，教师的备课，多媒体软件的设计，彩色投影片的制作等均可在网络上的任一台工作站上进行，使网络教室同时又成为集电教、电脑、语言、音乐为一体的多功能教室。二、多媒体教室的应用方法 1、直接进行多媒体电教课 这是最基本的应用，分两类。一类是计算机辅助学生自学及训练（ CAL 与 CAT ），上机时间可灵活安排，进度由学生掌握，因人而异， 达到因材施教的目的。另一类是计算机辅助教师教学，它是给教师使用的软件，不是给学习者个体使用的，因而能更好地发挥教师的主导作用，更符合我国现行的班级授课制。教师可以利用大屏幕视频投影机或大屏幕电视机，直接播放设计好的 ?CAI 软件、 VCD 小影碟、录像片等， 也可当作电子黑板显示大段板书内容和练习题等，可大大节约时间，增大课堂的容量。2、制作教学录像片 对于一些实验过程耗时较长，实验条件苛刻或在有害环境下做的实验，如硫酸铜溶液在水中的扩散、一些静电实验、α粒子散射实验等，教师课前可先用摄像机将这些实验过程摄下，然后采用计算机添加字幕、文字解说、动画分析等剪辑手段，整理后再重新录制，最后在上课时通过录放像机播放。 3、计算机辅助实验（ CAE) 计算机辅助实验（ Computer-Assisted?Education， 简称 CAE ）分两类 一类是指“模拟实验”，通过软件实现。用于可见度不大的实体实验，配合放大的模拟实验，达到引人注目的效果，如游标卡尺、多用表等测量仪表的读数，通过软件模拟可见度大、读数清晰；也可用于从宏观模拟微观，如α粒子散射实验、链式反应等，将肉眼看不见的微观现象变成电脑屏幕上的“宏观”现象；还可用于机理过程不明显的瞬间效应（如光电效应）用“慢镜头”在屏幕上显示；另外对违反操作规程危及仪表的现象，如短路等现象，用软件模拟给学生看，让学生能看到违反操作规程的恶果，从而记忆深刻，并引以为戒。 另一类 CAE ，是通过硬件实现的。 将计算机通过输入输出系统与测控装置（含检测仪表及执行机构）联接，加上相应软件，组成一套高级的测控计算机，用于对实验进行实时测控。例如：初中教材中“萘的熔解”实验，往往是最难控制的，是教学难点之一，若用计算机控制电炉丝加热，用热电偶测温，通过软件控制温度，让水温均匀、缓慢地升高， 同时，在电脑屏幕上实时画出温度－时间图象，既直观又准确，说服力很强。 4、制作彩色投影片 这是最经济最实用的方法，要知道每节课都到电教室上课是不可能的，但每节课都放投影片却不太难，毕竟投影机的普及程度要比电脑高得多，投影机重量轻、体积小、操作简便，而一张投影片的制作成本也极低，但用电脑制作比用手工制作要简易且更丰富多彩。 
初中数学电教论文1：多媒体技术在初中数学中的应用 创新是知识经济时代的一个显著标志，二十一世纪的人才必须具有开拓进取精神，必须具有创新意识和创新才能，而知识创新的基础是教育，教育要创新就要转变教育观念，大力推进素质教育。 信息时代，以多媒体、计算机和网络通讯技术为主要标志的信息技术的迅猛发展，学习教学的环境和手段正在发生着新的变化，传统的教学目标、教学设计、教学模式和教学方法已经严重不适应信息时代对人才培养的要求。在学生完成一件作品的过程中，都需要开动脑筋，大胆想象，自己动手。”新的《数学课程标准》也把“现代信息技术作为学生学习数学和解决数学问题的强有力工具”。 针对多媒体技术在日常数学教学中的应用，结合我自身的体会谈一些粗浅的认识。 一、多媒体应用可提高学生的空间想象能力 数学教学的主要目标之一就是培养学生的空间能力。多媒体能用具体形象的媒体展示给学生，使其能从中体验形象与抽象的关系。在课件《立体图形的展开图》的制作中，我适当地运用动画、声音来对学生的学习氛围进行调节，在上课前通过媒体播放一首CD的音乐，让学生在专心致志地欣赏中达到情感智商的提高，有利于学生数学思维的发展。在讲立体图形时，我设计插入一段动画影片《旋转着的地球》，时间是半分钟，在同学观看时，结合教师课题讲解，让学生进一步复习生活中的立体图形。在制作各张幻灯片画面时，注意用意明确，使常规数学教学中要求的基本技能、重要的思想方法、运算能力和分析问题解决问题的能力尽量反映在课件中，各个幻灯片的连接注意衔接合理、自然，利用人工操作控制时间，使其变化有序，让学生对多媒体在教学应用中避免产生黑板搬家的感觉，尽量使得求解以及归纳总结等与常规教学的方法相接近，使学生比较自如、顺畅地进入数学的学习状态。 二、多媒体应用可提高学生的发散性思维能力 在对学生发散性思维能力的培养方面，针对把一个用橡皮泥做的正方体，用一刀切去一部分，那么剩下部分切口图形为哪些形状制作了多个正方体。然后用FLASH制作动画，一一把剪切的形象演示出来，剪切的角度由小而大变化，给学生以形象直观的了解，开发他们的发散性思维。如在处理教科书中数据的表示时，首先用EXCEL制作了统计表，接着利用EXCEL的强大功能在把它转化为条形统计图，折线统计图，扇形图型等表达方式，使学生能在实践生活中体验数据的存在，数据的快速处理，对开阔学生视野，体现发散思维的流畅性、变通性有较大的帮助。 三、多媒体应用可提高学生学习数学的兴趣 数学课程的特点之一是内容抽象。因此，考虑如何在传授知识的过程中做到生动形象，是数学教师在教学实践中时常思索的问题。而多媒体在数学教学中应用可以较好地解决这个难题。例如在图形的平移和旋转中，学生对图形的特征虽然了解，但应用上把握不定。我在设计课件这一部分时，采用动画显示图形的平移和旋转，例如，可以使三角形自左飞入，然后按动画叠放次序播放，将所要平移的三角形的自动地缓缓沿着移动的方向移动，让学生能够体会到平行移动由移动的方向和距离决定，加深了对平移的特征的掌握。 四、 多媒体可应用于数学教学中实验模拟和难点突破 学生在中学阶段对数学的理解有两大难点：立体几何部分与概率统计部分。以往教师对这二部分知识较难做到实验模拟。我们在选择相关软件的基础上，设计有关课件用于计算机模拟实验，可多次出现，帮助学生复习掌握。对立体几何的理解我借用高中的立体几何画板中的范例，使各类几何体能在静态和动态的状况下展现给学生，既激发学生兴趣，同时也大大加快理解速度。对概率统计我选择各种相关的EXCEL等软件，重复多次实验，对各种数据进行分析统计。 总之，在信息时代的课堂教学中，应该充分利用多媒体和网络创造的丰富资源的优势，引导和促进学生将传统的学习模式和现代的学习模式结合起来，不断促进和提高学生学习的自主性、合作性和创造性，用先进的教学技术造就优秀的新世纪人才。随着计算机的日益普及，多媒体技术的不断发展，以及互联网使用的迅速增长，这对我们每一位教师来说是一种机遇，更是一种挑战，只有以一种健康、充满激情的开放心态，迎接信息时代的挑战，才能跟上时代潮流，为我国的教育事业腾飞作出应有的贡献！ 初中数学电教论文1：浅谈电教媒体在初中数学导探教学中培养学生创新的功用 创新源自于探索，探索更是创新的过程。以引导学生自我探索为目的的初中数学导探教学模式，我们已经过两轮从初一到初三的实验。通过实验表明，恰当、巧妙地利用音乐、幻灯、录音、录像、计算机等电教手段，使形、情、境、理熔于一炉，把教师的“导”与学生的“探”有机地结合起来，和谐地进行教学，会有效地开启学生思维的闸门，激发联想，激励探索，不断培养学生的创新精神。 一、 运用电教媒体，激发学生探索兴趣 根据初中学生心理特征和思维发展的不平衡性，将数学课本中一些抽象的概念、复杂的变化过程、形态各异的运动，通过多媒体对课本、图形、图像、动态和声音等进行综合处理与控制，直接展现在学生面前，调动了学生的眼、耳、脑等器官，让他们兴奋起来，创造了一个使学生积极参与、乐于探索的情境。所以，在教学软件制作过程中我们注重利用图形、音乐和动画等多种信息来补充刺激学生的多种器官，使教学内容真实化、趣味化和多样化，有力地唤起学生的注意，调动起学生学习的积极性和学习兴趣。例如：在“直线和圆的位置关系”教学中，我们设计了如图1的教学软件，屏幕出现了：美丽清晰的地平线上，太阳开始露出了可爱的笑脸。将这一美丽的景物形象地比喻为直线和圆的关系。 在舒缓、优美的《日光曲》音乐的伴奏下，一首“一轮红日，从地平线上冉冉升起……”的散文诗轻轻诵来……组合成一个巨大的、诱人的“探索场”，在教师的引导下，学生很快“悟”图出直线和圆的位置关系在公共点个数方面存在的本质特征，教师提示学生去发现：直线和圆有几个公共点？位置关系可分为几种类型？分类的标准是什么？能否象判定点和圆的位置关系那样，通过数量关系来判定直线和圆的位置关系？这样，使学生学会运用联想，化归、数形结合的思想方法去探索问题实质，并且这样探索的兴趣也会持续下去。另外，在“直线与平面垂直”采用了“日晷”实例录像图片并配上音乐，在“轨迹”教学中运用软件的动态性、再现性等进行了教学。实验发现，学生在电教媒体的作用下，产生强烈的探奇觅胜的心理。因此，教师在多媒体的设计和使用时就必须根据学生的身心特点和教学要求，设置问题情境，并注意“五度”（程度、难度、跨度、梯度和密度）。学生探索兴趣的持续，保持了注意力的高度集中，这是非电教手段中任何教学法无法比拟的。 二、运用电教媒体，指导学生学生探索方法 冯诺依谩说过：“远离经验来源，一直处于“抽象的”近亲交配之中，一门数学学科将有退化的危险。”在数学教学中，抽象与具体、逻辑与直观是永恒的矛盾。太简单的例子不能说明问题，生动有趣的实例又因表达的困难而不易讲清，于是造成理性与感性、理论与应用的脱节。因此，在指导学生的探索方法、培养学生创新意识的过程中，我们必须首先将抽象的问题形象化、庞杂的问题明晰化、静态的问题动态化，而这些目标的达成，是靠运用电教媒体来实现的，特别是CAI，可以闪烁、变色、平移、翻折、旋转和透视等，还可以设计问题模型和供学生探试的情境，这为指导学生的探索方法，开辟了崭新的天地。如和学生研究二次函数的增减性问题，这是一个难点问题，以往都是从静态角度去和学生分析，学生也因此容易走上只记结论不去真正理解函数增减性实质的误区，更不要说让学生去主动探索了，且讲授此知识点十分费时。为此，我们充分利用了电教媒体寓教于乐易探的特点，设计运用了二次函数增减性的二维动画片，如图2。同时，结合分析函数Y与自变量X的对应值表引导学生。 （1）观察函数变化（P点在抛物线上运动……）探索PxPy的变化情况；且分析函数变化（结合X、Y的对应值表），探索函数变化实质； （2）学会总结、探索函数变化的规律。又如，在几何中有这样一个基本图形（如图3），在教材中多次出现，我们对这一基本图形通过多媒体对条件进行增减变化，使学生由浅入深、由简到繁、循序渐进地理解，进而不断提高学生的思维能力和探索水平。这样，就有机地把数形结合、化归等数学思想和方法渗透给学生，从而使学生在教学过程中逐步地学会研究、探索问题的方法，自觉养成自我探索的习惯，这是使学生终身学习、终身受益的能力，同时这也是现代教学中培养学生创造精神的前提。二、 运用电教媒体，加强学生思维训练 “二次函数增减性”二维动画图 “数学是人类思维体操”，学生是在数学问题的提出和解决过程中受到思维训练的。因此，现代数学教育观特别强调要重视问题解决的思维活动过程和知识发生过程的展现，以提高学生的思维能力。然而，传统的数学教学由于受教学技术手段的限制，在这方面常常显得力不从心：如讲抽象的数学概念，难以形象直观地表述；讲数形结合，图形不能召之即来；讲数形运动变化，黑板上的图形却静止不动。所以，我们必须借助各种电教媒体的经验替代功能，将感觉器官、思维触角延伸到浩淼深邃的多维空间，从而达到化远为近、化静为动、化繁为简、化难为易、化虚为实的效果，最大限度地拓展教育的时空领域，利用现代教学媒体展示的奇妙绚丽的声、光、形、色来激起学生强烈的学习兴趣和欲望，特别是在引导学生用变维（改变问题的维度）、变序（改变问题的条件、结论）等方式（发散式）提出新问题，将问题链引向课外或后继课程有其不可替代的特殊功能。如课本上曾要我们证明：“从□ABCD的顶点A、B、C、D向形外任意直线MN引垂线AA＇、BB＇、CC＇、DD＇，垂足分别是A＇、B＇、C＇、D＇[如图4（Ⅰ）]，求证AA＇+CC＇=BB＇+DD＇”现将直线MN向上平移（多媒体演示），使得A点在直线上侧B、C、D三点在直线的另一侧[如图4（Ⅱ）]再将直线MN向上移动，使两侧各有两个顶点[如图4（Ⅲ）]，图（Ⅱ）、（Ⅲ）中AA＇、BB＇、CC＇、DD＇之间（相加的两条垂线段在多媒体中用同一颜色不断闪烁，直线MN在符合条件的范围内不断变化，使四条垂线段处于不断变化之中……）又有什么关系？通过多媒体的演示和教师的同步引导，使学生通过“观察——实验——类比——联想——猜想——分析——归纳”的循序渐进过程达到落实思维训练的目的，其中尤其是学生创造性思维能力得到了训练和提高，真可谓有一石（多媒体）三鸟之功效。 电教媒体在优化数学教学导探中的融合性、非线性、互交性和可编辑性的特征满足了学生多角度、多方位、多层次、多联系的思维方式和个别化学习的需要。但电教媒体的音乐、画面、色彩、运动等所表现出的综合艺术效果对学生创造能力的培养与提高，将是一个颇具诱惑力和有很高研究价值的崭新领域，这正如李政道博士在“科学与艺术”研讨会上提出的“美苏之争的实质是什么，直到世纪末我们才明白，他们竞争最深层次的东西是有艺术气质的高科技人才。”所以，作为教师必须站在为培养跨世纪创新人才的高度，在使用电教媒体的同时，还应把数学与各种教学艺术的协调作用作为现代数学创新教学的重要目标之一来追求。另外，多媒体的使用要“适时、适度、适当”，当用则用，不当用是尽量不用。要用在“精彩”之处，用在激发学生兴趣、有利于突破难点、强化重点之处，用在有利于内化教学内容、提高学生创新能力之处。切不可以媒体为中心设计教学过程，不能为了多媒体而忽视学生在学习中的主体性、人文性，充分认识其“辅助”地位，重视发挥学生的主体作用，注意调动学生的积极性、主动性和创造性。只有这样，电教媒体才能在数学教学中真正发挥教师导和学生“探”的互补作用。
