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计算机辅助教学(CAI),是把教学内容,教学经验、计算机技术融为一体,实现教学功能的一种手段。地理教学涉及内容之广泛,是其它学科所无法比拟的。从宏观到微观,从整体到局部,从远古到未来……,时间跨度和空间跨度都很大。随着对传统教材、教法进行深入分析、探索,我们认为将计算机辅助教学(CAI)这一现代科学产物引入地理教学是十分必要的。
地理教学CAI的教学设计,力图发挥计算机这一教学媒体的功能与优势,注重选题。对于那些用传统教学方法,如语言文字、静态图形难以表达,学生难以理解的抽象内容,复杂的变化过程,微细结构等,CAI通过动画模拟、局部放大、过程演示等手段予以解决,教学效果很好。在教学中有效地帮助学生突破重点、难点,同时充分调动学生的主体性,实施个别化教育,真正实现地理教学的优质高效。
1知识形象突破重难点
地理教学难点多在自然地理部分,许多自然地理规律和现象远离学生生活实际环境,学生理解起来很吃力,造成理解片面,容易遗忘。而CAI则能以生动直观的形象,帮助学生建立起概念与表象之间的聯系,建立起各种感觉器官之间的联系。如“月相”一课中,“月相的成因”是难点又是重点,只由教师结合课本插图抽象地讲解,学生空间想像能力差,很难接受。使用微机模拟月相变化的过程,消除了时间和空间的距离,同时用音乐、动画和语言显示变化的不同阶段,把视觉形象和听觉形象统一在一起,把形象编码和语义编码揉合在一起,生动直观,学生一看就懂,且印象特别深刻。由于微机演示、动画的各个步骤是事先设计好的,所以使用方便,操作简单,便于教师贯彻教学意图,具有极强的表现力。
另外,CAI软件能够方便地模拟动态,这对于地理教学中一些动态性知识的展示很有好处。例如:“影响天气变化的因素”一课中,各种锋过境前后对天气的影响,传统课堂教学只能运用图示进行静态展现,而CAI软件则能化静为动,清晰地展现各种锋过境前后不同的天气现象,帮助学生进行动态观察,突破难点。
2动手操作提高主动性
认知心理学告诉我们,学生对教学的参与程度决定教学的质量。地理教学CAI还能充分利用计算机的交互特性,实行双向教学。CAI形式的习题课,是以学生为中心,教与学相结合,不但画面清晰,信息反馈及时,而且通过人机对话,学生能发挥主动性和灵活性。又由于学生可根据自己情况控制学习进度,所以又达到了因材施教,因人施教的目的。在进行时区计算的习题课上,教师可根据由易到难的原则编排一系列练习。在课堂上,由学生自己操作,题目答对,就进入高一层次的练习;答错,则给出错误信息,并再重复同类型的练习。同时也可在程序中加入小的奖励和惩罚措施,使学生象打电子游戏一样努力进取,从而达到预期目的。
另外,对于在课堂上创设学生独立探索的情境,CAI软件有着得天独厚的优势。例如:在 “影响天气变化的因素”一课,教师可以让学生分组自己操作微机,观察各种锋面天气的微机动画演示,然后拼摆或绘制表现锋面天气过程的符号示意图。这样的小组活动是在教师指导下让学生主动参与,充分体现了学生在课堂教学中的主体地位,能够充分发挥学生学习的主动性和创造性,是主体性教学的理想模式。
3集体合作体现个体化教育
学生是独特的个体,其个性特征、认知结构、认知策略千差万别,因此,如何在集体化教学的情境中注意个别化教育,就成了当前教学改革的一个难点。而计算机在这个方面的优势也是显而易见的,可以说实际上是一种面向全体学生的个别教学系统,在这个系统中,知识传授与技能训练、能力培养结合在一起,可使学生最大限度地介入学习过程。如,前例“月相”一课,在教师集中讲解个别疑点的基础上,即由学生控制计算机,进行个别观察、小组讨论、归纳规律,在理解的基础上,进行计算机程序练习。计算机练习不仅形式多样、情境逼真、反馈及时,而且速度、难度可以因人而异,不同层次的学生可依据自身情况控制学习进度、选择不同水平的习题练习,既可反复练习,也可以跳跃练习,学习能力差的学生可以得到及时耐心的指导,学习好的学生也不会吃不饱。
4渠道开放增加信息密度
CAI的快速反应和随机变化在提高教学的强度、密度,提高教学效率方面显示出极大的潜力,它使各种信息的高速度传递成为现实,它本身就是现代社会高效率的象征。地理教学CAI的设计充分利用计算机高速处理信息的特长,对复杂的过程、繁琐的计算或是动态的图形提供高速处理。可以模拟实验过程,为学生提供快速的、可变参数的、可重复的、不厌其烦的练习机会。同时,课本繁杂的文字,通过计算机简单的图像表现出来,或者生活中丰富的自然地理现象,通过计算机再现出来,都能有效地实现地理课堂教学的开放性,增加课堂信息的密度。
5精心设计加强反馈
地理教学CAI在网络中工作时还可以提供高质量的反馈方式,能使教师及时准确地掌握学生的学习情况。地理教学CAI的设计把教学评价作为重要因素加以考虑,而传统教学中对学习评价方法的设计和表述都很不够。之所以有这样的差异,根源在于传统的反馈方式单调、迟缓,信息通道狭窄。而CAI却能提供丰富多彩、生动活泼、容量大、反应快的多种反馈方式,从根本上提高了教学的质量和效率。
综上所述,CAI 标志着信息技术的又一次革命性变革,CAI在地理教学中的应用,是教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、教育思想、教学理论现代化的必然趋势。CAI在知识呈现和处理方式上,符合最新的认知理论模式,因此,它能有效的提高学习效果。CAI在地理教学中的应用,有效的提高了地理课堂质量。
地理教学CAI的教学设计,力图发挥计算机这一教学媒体的功能与优势,注重选题。对于那些用传统教学方法,如语言文字、静态图形难以表达,学生难以理解的抽象内容,复杂的变化过程,微细结构等,CAI通过动画模拟、局部放大、过程演示等手段予以解决,教学效果很好。在教学中有效地帮助学生突破重点、难点,同时充分调动学生的主体性,实施个别化教育,真正实现地理教学的优质高效。
1知识形象突破重难点
地理教学难点多在自然地理部分,许多自然地理规律和现象远离学生生活实际环境,学生理解起来很吃力,造成理解片面,容易遗忘。而CAI则能以生动直观的形象,帮助学生建立起概念与表象之间的聯系,建立起各种感觉器官之间的联系。如“月相”一课中,“月相的成因”是难点又是重点,只由教师结合课本插图抽象地讲解,学生空间想像能力差,很难接受。使用微机模拟月相变化的过程,消除了时间和空间的距离,同时用音乐、动画和语言显示变化的不同阶段,把视觉形象和听觉形象统一在一起,把形象编码和语义编码揉合在一起,生动直观,学生一看就懂,且印象特别深刻。由于微机演示、动画的各个步骤是事先设计好的,所以使用方便,操作简单,便于教师贯彻教学意图,具有极强的表现力。
另外,CAI软件能够方便地模拟动态,这对于地理教学中一些动态性知识的展示很有好处。例如:“影响天气变化的因素”一课中,各种锋过境前后对天气的影响,传统课堂教学只能运用图示进行静态展现,而CAI软件则能化静为动,清晰地展现各种锋过境前后不同的天气现象,帮助学生进行动态观察,突破难点。
2动手操作提高主动性
认知心理学告诉我们,学生对教学的参与程度决定教学的质量。地理教学CAI还能充分利用计算机的交互特性,实行双向教学。CAI形式的习题课,是以学生为中心,教与学相结合,不但画面清晰,信息反馈及时,而且通过人机对话,学生能发挥主动性和灵活性。又由于学生可根据自己情况控制学习进度,所以又达到了因材施教,因人施教的目的。在进行时区计算的习题课上,教师可根据由易到难的原则编排一系列练习。在课堂上,由学生自己操作,题目答对,就进入高一层次的练习;答错,则给出错误信息,并再重复同类型的练习。同时也可在程序中加入小的奖励和惩罚措施,使学生象打电子游戏一样努力进取,从而达到预期目的。
另外,对于在课堂上创设学生独立探索的情境,CAI软件有着得天独厚的优势。例如:在 “影响天气变化的因素”一课,教师可以让学生分组自己操作微机,观察各种锋面天气的微机动画演示,然后拼摆或绘制表现锋面天气过程的符号示意图。这样的小组活动是在教师指导下让学生主动参与,充分体现了学生在课堂教学中的主体地位,能够充分发挥学生学习的主动性和创造性,是主体性教学的理想模式。
3集体合作体现个体化教育
学生是独特的个体,其个性特征、认知结构、认知策略千差万别,因此,如何在集体化教学的情境中注意个别化教育,就成了当前教学改革的一个难点。而计算机在这个方面的优势也是显而易见的,可以说实际上是一种面向全体学生的个别教学系统,在这个系统中,知识传授与技能训练、能力培养结合在一起,可使学生最大限度地介入学习过程。如,前例“月相”一课,在教师集中讲解个别疑点的基础上,即由学生控制计算机,进行个别观察、小组讨论、归纳规律,在理解的基础上,进行计算机程序练习。计算机练习不仅形式多样、情境逼真、反馈及时,而且速度、难度可以因人而异,不同层次的学生可依据自身情况控制学习进度、选择不同水平的习题练习,既可反复练习,也可以跳跃练习,学习能力差的学生可以得到及时耐心的指导,学习好的学生也不会吃不饱。
4渠道开放增加信息密度
CAI的快速反应和随机变化在提高教学的强度、密度,提高教学效率方面显示出极大的潜力,它使各种信息的高速度传递成为现实,它本身就是现代社会高效率的象征。地理教学CAI的设计充分利用计算机高速处理信息的特长,对复杂的过程、繁琐的计算或是动态的图形提供高速处理。可以模拟实验过程,为学生提供快速的、可变参数的、可重复的、不厌其烦的练习机会。同时,课本繁杂的文字,通过计算机简单的图像表现出来,或者生活中丰富的自然地理现象,通过计算机再现出来,都能有效地实现地理课堂教学的开放性,增加课堂信息的密度。
5精心设计加强反馈
地理教学CAI在网络中工作时还可以提供高质量的反馈方式,能使教师及时准确地掌握学生的学习情况。地理教学CAI的设计把教学评价作为重要因素加以考虑,而传统教学中对学习评价方法的设计和表述都很不够。之所以有这样的差异,根源在于传统的反馈方式单调、迟缓,信息通道狭窄。而CAI却能提供丰富多彩、生动活泼、容量大、反应快的多种反馈方式,从根本上提高了教学的质量和效率。
综上所述,CAI 标志着信息技术的又一次革命性变革,CAI在地理教学中的应用,是教学手段、教学方法、教材观念与形式、课堂教学结构、教育思想、教学理论现代化的必然趋势。CAI在知识呈现和处理方式上,符合最新的认知理论模式,因此,它能有效的提高学习效果。CAI在地理教学中的应用,有效的提高了地理课堂质量。