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一、MCAI简介
CAI是计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）的简称，是一种用计算机进行教学的崭新形式。它以计算机为媒介，通过计算机与学生之间的交互作用实现教学过程。CAI可以用来代替教师进行课堂教学，也可作为常规课堂教学的辅助手段。
多媒体技术的发展对CAI产生了巨大的影响。在CAI模式中运用多媒体技术，使得教学信息更为丰富，教学过程更加生动有趣，教学效果更趋明显，即为多媒体计算机辅助教学，简称MCAI（Multimedia Computer Assisted Instruction）。
二、MCAI的优势
多媒体计算机辅助教学是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一。它利用多媒体教学课件将教学内容和教学策略以计算机作为教学媒体加以体现，其特点是在教学上通过采用这种更为灵活、更易接受的方式来调动学生学和教师教的积极性，使教师能够轻松地处理大量的教学信息，通过生动的语言讲解、活泼的动画以及演示录像，无疑使教学的直观性、活泼性、丰富性大大提高；学生通过易操作的人机界面与计算机进行交互操作增加了参与感，计算机能够对学生的操作做出评价，从而提高课堂教学的质量。
具体说来，利用多媒体辅助教学具有如下优势：
优势一：直观形象。图文声像并茂，易于吸引学生的注意力，使学生能够从多角度观察对象并能够突出重点，有助于概念的理解和方法的掌握。
优势二：动态交互。创设探究学习的环境，能实时反映学生的学习情况，鼓励学生的积极参与，有利于概念的构建。
优势三：对实验的扩充。通过对真实情境的再现和模拟，实现了对普通实验的扩充，进一步培养了学生的探索和创造能力。
优势四：容量大、效率高、灵活性强。可重复使用或者针对不同的学生设计不同的方案。
优势五：课堂教学的延伸。随着电脑在家庭中的普及、多媒体教学软件的发展，学生的学习时间不再局限于课堂上的几十分钟，他们可以随时利用电脑用多媒体课件或网络进一步学习，消化在课堂上没有完全消化的知识和方法。
三、MCAI在生物学教学中的应用实例
教学实例一：创设生动有趣的情境，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机。
建构主义认为“情境”是学习环境中的要素之一。情境会激发学生的学习兴趣，诱发学习动机，产生强烈的求知欲望。运用MCAI课件进行教学，在课堂教学中可以把视、听、说融于一体，把声、形、光、影等安排在不同界面上并进行组合沟通，以形式多样化的信息吸引学生注意，创设良好的学习氛围。
如在初中生物学第一册（上）（人教版）绪论《探究生物的奥秘》一节中，先用几段生物生活的录像引入新课，然后让学生大声说出在片中看到的生物的名称，通过学生的回答引导学生思考什么是生物，然后通过人机交互，让学生自己判断计算机中给出的图片哪些是生物哪些不是，自己得出结论。在为什么要学习生物部分，通过大量的图片和影像，介绍当今世界面临的重大问题，唤起学生的忧患意识；介绍当今生物学领域的最新进展，在开阔学生眼界的同时激发他们的学习兴趣；介绍我国古今生物科学领域的重要成就，培养学生的民族自豪感。最后通过几道交互式习题检测教学效果。从课后反馈来看，初一学生学习生物学的兴趣被极大地激发，普遍认为生物学是一门有趣且重要的科学，为今后的教学带来了便利。
教学实例二：较强的交互、及时的反馈功能体现了学生的自主学习。
传统教学手段，都是单向传播信息，学生被动接受，很难主动发挥。而MCAI课件使学生可以根据自己的情况，自由选择学习内容，自行控制学习节奏，屏幕上的任何一个对象 （如菜单、按钮、图形、文字等）都可以作为交互对象，可将界面转移为你所需要的教学内容，促进学生眼、耳、手、脑并用，学、思、练相结合，发挥学生学习的主动性。学生在学习过程中，可以通过信息反馈对正确的给予肯定或表扬，对错误的给予更正，有利于学生自学，为开发学生的创造性思维提供了必要条件。在这种激励机制影响下，学生心中不断产生一种成功的喜悦，进而增强了学习的自信心。
在高中生物必修第二册（人教版）《神经调节》一节中，我采用了学生在MCAI课件帮助下自学的方式，学生可以在每个教学内容间自主切换。以下是课件简介：
（1）创设情境。通过生动、有趣的FLASH动画，引出“神经调节”一节，很快地激发起学生的好奇心和迫切了解知识的欲望，使学生在一上课就进入学习和探究的氛围中，并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。然后引导学生思考：神经是如何进行调节的？兴奋是如何传导的？
（2）新课教学。第一部分：复习神经传导的基本方式、神经元的结构。考虑到学生在初中已经学习了关于神经调节的部分知识，通过开篇设疑，唤醒学生的记忆，让学生在回忆旧知识的同时，去领会新知识的意义，达到温故而知新的作用。第二部分：兴奋在神经纤维上的传导。考虑到学生对神经纤维这个概念可能已经模糊，所以在本部分内容学习前，先用视频短片复习神经元的结构，充分运用课件的动画功能，将兴奋的传导这一重点具体化、形象化，使知识具有更强的可接受性。在阶段性小结中突出兴奋在神经纤维上传导的特点。第三部分：兴奋在神经元之间的传递。首先设置一个疑问：“当兴奋传导到神经纤维的末梢时，是怎样到达下一个神经元的呢？”自然、流畅地过渡到“兴奋在神经元之间的传递”，培养了学生善于发现问题的能力，引起了学生探究下一个问题的欲望。然后在问题的引导下，利用多媒体形象地展现出突触的结构，同时为了克服兴奋在此传递过程中的抽象性，再利用动画展示兴奋在两个神经元之间的传递过程，突出兴奋传导的单向性。通过这种形式，学生能够较轻松地理解难点内容。
（3）总结。列表比较兴奋在神经纤维上的传导与在细胞间传递的区别与联系。
（4）巩固练习。学生通过交互式、具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。
教学实例三：灵活多样的演示、模拟起到化繁为易的作用。
对一些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观察到的、用语言难以表达的现象，对于一些抽象的理论、复杂的变化过程和运动形式，可以以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前，加深学生对抽象事物的理解和认识。这样教学便于引导学生探索事物的本质和联系，有利于学生知识的迁移。
如在初中生物第一册（下）（人教版）《哺乳类·家兔》一节中，家兔无法现场解剖以展现其内部结构，而用MCAI课件展示家兔的内部结构图就很方便。使用FLASH动画演示膈的升降运动与呼吸的关系、家兔的血液循环过程以及其它生物的血液循环过程，学生一目了然且生动形象、记忆深刻。
MCAI是多媒体加CAI。随着素质教育改革的进一步推进，以学生素质提高为中心的教育思想得以加强，学习（learning）比教学（Instruction）的含义更为广泛。教学系统是学习系统的子系统，教学系统的设计是传统教育技术学也是MCAI的研究任务。可以预见，MCAI应用于生物学教学具有广泛的前景。
CAI是计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）的简称，是一种用计算机进行教学的崭新形式。它以计算机为媒介，通过计算机与学生之间的交互作用实现教学过程。CAI可以用来代替教师进行课堂教学，也可作为常规课堂教学的辅助手段。
多媒体技术的发展对CAI产生了巨大的影响。在CAI模式中运用多媒体技术，使得教学信息更为丰富，教学过程更加生动有趣，教学效果更趋明显，即为多媒体计算机辅助教学，简称MCAI（Multimedia Computer Assisted Instruction）。
二、MCAI的优势
多媒体计算机辅助教学是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一。它利用多媒体教学课件将教学内容和教学策略以计算机作为教学媒体加以体现，其特点是在教学上通过采用这种更为灵活、更易接受的方式来调动学生学和教师教的积极性，使教师能够轻松地处理大量的教学信息，通过生动的语言讲解、活泼的动画以及演示录像，无疑使教学的直观性、活泼性、丰富性大大提高；学生通过易操作的人机界面与计算机进行交互操作增加了参与感，计算机能够对学生的操作做出评价，从而提高课堂教学的质量。
具体说来，利用多媒体辅助教学具有如下优势：
优势一：直观形象。图文声像并茂，易于吸引学生的注意力，使学生能够从多角度观察对象并能够突出重点，有助于概念的理解和方法的掌握。
优势二：动态交互。创设探究学习的环境，能实时反映学生的学习情况，鼓励学生的积极参与，有利于概念的构建。
优势三：对实验的扩充。通过对真实情境的再现和模拟，实现了对普通实验的扩充，进一步培养了学生的探索和创造能力。
优势四：容量大、效率高、灵活性强。可重复使用或者针对不同的学生设计不同的方案。
优势五：课堂教学的延伸。随着电脑在家庭中的普及、多媒体教学软件的发展，学生的学习时间不再局限于课堂上的几十分钟，他们可以随时利用电脑用多媒体课件或网络进一步学习，消化在课堂上没有完全消化的知识和方法。
三、MCAI在生物学教学中的应用实例
教学实例一：创设生动有趣的情境，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机。
建构主义认为“情境”是学习环境中的要素之一。情境会激发学生的学习兴趣，诱发学习动机，产生强烈的求知欲望。运用MCAI课件进行教学，在课堂教学中可以把视、听、说融于一体，把声、形、光、影等安排在不同界面上并进行组合沟通，以形式多样化的信息吸引学生注意，创设良好的学习氛围。
如在初中生物学第一册（上）（人教版）绪论《探究生物的奥秘》一节中，先用几段生物生活的录像引入新课，然后让学生大声说出在片中看到的生物的名称，通过学生的回答引导学生思考什么是生物，然后通过人机交互，让学生自己判断计算机中给出的图片哪些是生物哪些不是，自己得出结论。在为什么要学习生物部分，通过大量的图片和影像，介绍当今世界面临的重大问题，唤起学生的忧患意识；介绍当今生物学领域的最新进展，在开阔学生眼界的同时激发他们的学习兴趣；介绍我国古今生物科学领域的重要成就，培养学生的民族自豪感。最后通过几道交互式习题检测教学效果。从课后反馈来看，初一学生学习生物学的兴趣被极大地激发，普遍认为生物学是一门有趣且重要的科学，为今后的教学带来了便利。
教学实例二：较强的交互、及时的反馈功能体现了学生的自主学习。
传统教学手段，都是单向传播信息，学生被动接受，很难主动发挥。而MCAI课件使学生可以根据自己的情况，自由选择学习内容，自行控制学习节奏，屏幕上的任何一个对象 （如菜单、按钮、图形、文字等）都可以作为交互对象，可将界面转移为你所需要的教学内容，促进学生眼、耳、手、脑并用，学、思、练相结合，发挥学生学习的主动性。学生在学习过程中，可以通过信息反馈对正确的给予肯定或表扬，对错误的给予更正，有利于学生自学，为开发学生的创造性思维提供了必要条件。在这种激励机制影响下，学生心中不断产生一种成功的喜悦，进而增强了学习的自信心。
在高中生物必修第二册（人教版）《神经调节》一节中，我采用了学生在MCAI课件帮助下自学的方式，学生可以在每个教学内容间自主切换。以下是课件简介：
（1）创设情境。通过生动、有趣的FLASH动画，引出“神经调节”一节，很快地激发起学生的好奇心和迫切了解知识的欲望，使学生在一上课就进入学习和探究的氛围中，并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。然后引导学生思考：神经是如何进行调节的？兴奋是如何传导的？
（2）新课教学。第一部分：复习神经传导的基本方式、神经元的结构。考虑到学生在初中已经学习了关于神经调节的部分知识，通过开篇设疑，唤醒学生的记忆，让学生在回忆旧知识的同时，去领会新知识的意义，达到温故而知新的作用。第二部分：兴奋在神经纤维上的传导。考虑到学生对神经纤维这个概念可能已经模糊，所以在本部分内容学习前，先用视频短片复习神经元的结构，充分运用课件的动画功能，将兴奋的传导这一重点具体化、形象化，使知识具有更强的可接受性。在阶段性小结中突出兴奋在神经纤维上传导的特点。第三部分：兴奋在神经元之间的传递。首先设置一个疑问：“当兴奋传导到神经纤维的末梢时，是怎样到达下一个神经元的呢？”自然、流畅地过渡到“兴奋在神经元之间的传递”，培养了学生善于发现问题的能力，引起了学生探究下一个问题的欲望。然后在问题的引导下，利用多媒体形象地展现出突触的结构，同时为了克服兴奋在此传递过程中的抽象性，再利用动画展示兴奋在两个神经元之间的传递过程，突出兴奋传导的单向性。通过这种形式，学生能够较轻松地理解难点内容。
（3）总结。列表比较兴奋在神经纤维上的传导与在细胞间传递的区别与联系。
（4）巩固练习。学生通过交互式、具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。
教学实例三：灵活多样的演示、模拟起到化繁为易的作用。
对一些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观察到的、用语言难以表达的现象，对于一些抽象的理论、复杂的变化过程和运动形式，可以以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前，加深学生对抽象事物的理解和认识。这样教学便于引导学生探索事物的本质和联系，有利于学生知识的迁移。
如在初中生物第一册（下）（人教版）《哺乳类·家兔》一节中，家兔无法现场解剖以展现其内部结构，而用MCAI课件展示家兔的内部结构图就很方便。使用FLASH动画演示膈的升降运动与呼吸的关系、家兔的血液循环过程以及其它生物的血液循环过程，学生一目了然且生动形象、记忆深刻。
MCAI是多媒体加CAI。随着素质教育改革的进一步推进，以学生素质提高为中心的教育思想得以加强，学习（learning）比教学（Instruction）的含义更为广泛。教学系统是学习系统的子系统，教学系统的设计是传统教育技术学也是MCAI的研究任务。可以预见，MCAI应用于生物学教学具有广泛的前景。