论文部分内容阅读
【摘要】CAI既是计算机应用的一个广阔领域，又是一种新的教育技术和教学方法。本文结合初中生物教学内容，总结了使用生物CAI课件中存在的问题，并针对这些问题找出了相应的对策，以探讨生物学科素质教育的新模式。
【关键词】中学生物 生物教学 CAI 课件 计算机辅助教学
一、引言
CAI是Computer-Assisted Instruction三个英文单词首字母的缩写，通常称为计算机辅助教学。它是指利用计算机技术和现代通信技术来处理、控制、传输和表现教学信息，对学生传授知识和训练技能，实现教学最优化。
计算机辅助教学（CAI）能把学习内容在大与小、动与静、虚与实、远与近、深与浅、快与慢、局部与整体、外表与内里、无形与有形、理论与实践等之间相互转化。特别是初中生物教学，利用现代教育技术，可以使学生在短时间内看到动植物生长发育、生物进化发展、生命的起源等的连续过程；看到只有通过显微镜摄影和动画技术才能表现出来的用肉眼看不到的生物体内生理生化的变化过程；看到动物的取食、洄游、迁徙、生殖等各种行为的连续过程；看到各种生物实验的连续操作过程及其结果等。这是传统的生物课堂教学无法比拟的。所以，随着计算机的普及，老师们制作课件的热情与日俱增。可是，在实际的应用过程中，老师们制作的课件往往存在许多问题，这严重影响了它对教学的辅助作用。
二、 操作部分
笔者在听课和实践过程中作了初步的统计，教学效果不佳的生物课件大体有以下几种类型：
1、不易操作型。有的教师在制作课件时，盲目地追求最新的“高科技”，用PowerPoint、或Flash、Authorware、Director等制作，再加上Photoshop、MP3、3DS、Animator等软件“杂交”，中间设置了大量的超级链接，把教学课件搞得机关重重。一旦上起课来，由于紧张或不熟练，常常忘了其中的机关，按错了按钮，该闪烁却进行了滚动，该切换却操作成旋转，弄得所讲的内容与所要展示的图片或文字牛头不对马嘴，洋相百出，学生听起课来满头雾水，教学效果自然不佳。
2、哗众取宠型。计算机辅助教学可以有文字、图片、声音、动画，跟传统的一支粉笔、一块黑板包打天下相比，丰富多了。但有的教师片面追求华丽、花俏，文字术语不符合生物学要求，生物的实物图模糊不清，比例也不当，与教材大相径庭，甚至背道而驰。在一个课件里，往往爱设置大量的背景音乐和带鼓励性的语言，如有的在习题中学生回答正确时，计算机马上以天线宝宝的口吻“哦！耶！你真聪明！”、“棒极了”等称赞，引得学生哄堂大笑，还纷纷跟着学腔拿调。这些做法，对小学生也许适合，对初中生来说，则分散了学生的注意力，对老师的讲解反而充耳不闻了。这种课上完后，每个学生都兴高采烈地走出教室，嘴里却唠叨着：“今天老师到底讲了些什么呀？”
3、简单粗糙型。有的教师课件制作简单粗糙，总共三四张幻灯片，而且图片、文字都是书上有的，而文字没有经过多大的归纳、综合，模式图也不作任何动画设置，纯粹以多媒体替代小黑板与挂图，还自鸣得意：“我用了多媒体设备！”这种课件纯粹是为了赶时髦，发挥不出多媒体教学的优势。对学生而言，它是摆设，价值不大，学生当然不会满意。
4、削足适履型。不少教师为了用计算机而做CAI课件，平时又不去学习做课件，临到要上公开课或汇报课了，才急急忙忙地找别人帮忙，人家帮他做好一个，又怕操作失误，为方便，就干脆让人将课件设计成顺序式结构，上课时只需按一个键，课件便按顺序“播放”下去。这样上出的课简直就是“流水课”，教师总要想方设法将学生的思路引到电脑的既定流程上来。一旦学生的思路稍有出轨，提出教师没有事先准备好的问题，教师便会束手无策，因为电脑流程仍按原设计继续展示着，自己无法更改，只好忽略学生的疑问，按部就班地给学生“灌”下去，这无异于削足适履。
三、讨论
计算机辅助教学（CAI）是应用计算机交互科学性、界面友好性和反馈及时性，在教学过程中融图、文、声、像于一体，具有人工智能化的双向教学过程。尤其是生物教学，其中有宏观的内容，如：复杂多样的“生态系统”、人与“生物圈”的关系等，我们无法亲自体验，但可以通过多媒体一一领略；也有微观的知识如：细胞的微细结构、细菌、病毒、基因、DNA等，可以通过多媒体进行展示。因此，我们要多用多媒体来辅助教学。虽然它对生物教学能达到最优化，但也有不可避免的缺陷，不是任何课堂都能适用，更不是越多越好。所以，在制作课件时千万不可马虎。以上在使用过程中出现的种种问题，只能说明这些人还没能熟练掌握这种教学手段，只把它作为一种时髦的装饰品，也说明他们还没有真正转变教学观念，挂羊头卖狗肉，穿新鞋走老路，搞的仍是老一套。要真正发挥多媒体教学的辅助作用，我觉得在制作课件时应严格遵循以下原则：
1、易控原则。生物教学要求有较强的直观性，于是不少老师在教学中挂图、模型、标本、网上下载的图片、超级链接的课件等经常交替使用，使得师生都手忙脚乱。为避免在操作时失控，制作出来的课件要容易使用、操作方便，最好是只要稍懂微机，会用键盘、鼠标的人就能够使用，便于教师和学生控制。如：在课件的操作界面上设置醒目的菜单、按钮和图标，尽量避免复杂的键盘操作，避免层次太多的交互操作。为便于教学，尽量设置好各部分内容之间的转移控制，可以方便地切换和跳转。对于以学生课堂练习为主的课件，要对输入的练习做即时应答，并允许学生自由选择训练次数、训练难度，尽量为学生创设主动参与学习的条件和机会；对于演示课件，最好要可以根据现场教学情况改变演示进程。
2、辅助原则。计算机作为电教媒体，只是一种教学的辅助手段，现代化的技术必须要有现代化的思想与之相适应。在设计课件的时候，仍需要发挥教师主导、学生主体的作用，要坚持多媒体的辅助性原则。在课件结构上，可采用模块化思想，变“线性结构”为“非线性结构”，将课件设计成学生学习的资料库，并注意增强课件的交互性及其界面的人性化，使课件流向能根据教学需要而随意调度，真正使课件成为教学的辅助手段。运用现代教学手段教学必须与常规教学相结合，不能凌驾于其上，更不能与之对立，要摆在一个合适的位置，不能取代传统的讲授法、讨论法等，更不能代替学生的各种实际操作和实验。
3、必要原则。多媒体课件应用的目的是优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又要有利于学生的学。所以，首先关心的是利用某个课件进行教学是否有必要、是否有实效，必须根据教学的内容来决定用不用、什么地方用，宜用则用，不宜用就得忍痛割爱，决不勉强。选取那些常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的内容。如：当地没有的动植物（南极的企鹅、澳洲的袋鼠、珍惜的大熊猫、珙桐、远古的恐龙……），就可以通过计算机展现出来；DNA的复制我们无法看到，但可以轻松地通过多媒体进行过程再现；或选取课堂上用常规手段不能很好解决的问题（如：短暂的动植物受精作用过程可通过慢细镜头细致呈现）；也可以用来解决教学重点、难点问题。如：《血液循环》一节中，体循环和肺循环的途径，血液在循环途径中成分的变化，书上的插图无法体现血液的流动与成分的变化。这就有必要运用多媒体来解决这个难题。课件制作时应注意：①先出现空白血液循环模式图；②出现体循环血液流动方向及颜色，每经过一个地方闪烁几下，让学生说出其名称；③出现肺循环血液流动方向及颜色，仿照步骤二进行；④同时出现体循环和肺循环血液流动情况，让学生识别二者分别经过的途径；⑤归纳出血液循环的途径及血液成分的变化，用字幕显示。这种课件设计既形象又实用，解决了学生的难题，效果很好。
4、简洁原则。每个教师面对的学生情况各不相同，自制课件要求能体现自己上课的意图，能突出重点、抓住要害，做出的课件尽量方便自己使用。生物CAI课件设计要处理好直观性与发展思维的关系，突出教学内容的本质特征，课件展示的画面应符合学生的视觉心理；内容要简洁、扼要、重点突出，画面的布局要突出重点，同一画面对象不宜多，避免或减少引起学生注意的无益信息干扰。CAI课件界面要和谐，选择好恰当的切入点和教学内容配合教学，注意色彩对比要符合学生的视觉美感，线条的粗细、字符的大小，要保证学生都能一目了然。避免多余动作、浓缩文字显示数量，因为过多的文字阅读不但容易使人疲劳，而且干扰学生的感知。建议初学做课件时不必把目标定得太大，尽量缩小范围（如细胞的结构、细胞的分裂、植物的双受精现象等），积少成多，熟练后再慢慢组合大件。
运用CAI生物课件不仅可以突破时空限制（如讲植物生长时，用计算机演示植物从发芽到开花、结果的全过程动画只需几分钟），还可以打破动静的限制（如生物细胞的分裂过程，利用多媒体技术，能将其全过程进行动态演示），也可以激发学生学习兴趣，减少教师在课堂上的繁杂活动，增加有效教学时间。作为跨世纪的教师，应该立足传统，充分利用现代教育技术，优化生物教学。古人云：“工欲善其事，必先利其器。”只有熟才能生巧，要真正发挥多媒体的辅助教学作用，我们首先要熟练掌握课件制作的技巧，多在平时的教学中运用自己制作的课件，多积累一些素材，积少成多，建立自己的课件素材库。同时，我们要及时更新我们的教学理念，对照新课程标准的要求，设计出使用更方便、结构更合理、学生更喜欢、效果更理想的优质课件来，使我们的生物教学更年轻、更有活力，从而有效地为祖国培养出更多更好的高素质优秀生物人才。
（作者单位：530309广西横县灵竹中学）
【关键词】中学生物 生物教学 CAI 课件 计算机辅助教学
一、引言
CAI是Computer-Assisted Instruction三个英文单词首字母的缩写，通常称为计算机辅助教学。它是指利用计算机技术和现代通信技术来处理、控制、传输和表现教学信息，对学生传授知识和训练技能，实现教学最优化。
计算机辅助教学（CAI）能把学习内容在大与小、动与静、虚与实、远与近、深与浅、快与慢、局部与整体、外表与内里、无形与有形、理论与实践等之间相互转化。特别是初中生物教学，利用现代教育技术，可以使学生在短时间内看到动植物生长发育、生物进化发展、生命的起源等的连续过程；看到只有通过显微镜摄影和动画技术才能表现出来的用肉眼看不到的生物体内生理生化的变化过程；看到动物的取食、洄游、迁徙、生殖等各种行为的连续过程；看到各种生物实验的连续操作过程及其结果等。这是传统的生物课堂教学无法比拟的。所以，随着计算机的普及，老师们制作课件的热情与日俱增。可是，在实际的应用过程中，老师们制作的课件往往存在许多问题，这严重影响了它对教学的辅助作用。
二、 操作部分
笔者在听课和实践过程中作了初步的统计，教学效果不佳的生物课件大体有以下几种类型：
1、不易操作型。有的教师在制作课件时，盲目地追求最新的“高科技”，用PowerPoint、或Flash、Authorware、Director等制作，再加上Photoshop、MP3、3DS、Animator等软件“杂交”，中间设置了大量的超级链接，把教学课件搞得机关重重。一旦上起课来，由于紧张或不熟练，常常忘了其中的机关，按错了按钮，该闪烁却进行了滚动，该切换却操作成旋转，弄得所讲的内容与所要展示的图片或文字牛头不对马嘴，洋相百出，学生听起课来满头雾水，教学效果自然不佳。
2、哗众取宠型。计算机辅助教学可以有文字、图片、声音、动画，跟传统的一支粉笔、一块黑板包打天下相比，丰富多了。但有的教师片面追求华丽、花俏，文字术语不符合生物学要求，生物的实物图模糊不清，比例也不当，与教材大相径庭，甚至背道而驰。在一个课件里，往往爱设置大量的背景音乐和带鼓励性的语言，如有的在习题中学生回答正确时，计算机马上以天线宝宝的口吻“哦！耶！你真聪明！”、“棒极了”等称赞，引得学生哄堂大笑，还纷纷跟着学腔拿调。这些做法，对小学生也许适合，对初中生来说，则分散了学生的注意力，对老师的讲解反而充耳不闻了。这种课上完后，每个学生都兴高采烈地走出教室，嘴里却唠叨着：“今天老师到底讲了些什么呀？”
3、简单粗糙型。有的教师课件制作简单粗糙，总共三四张幻灯片，而且图片、文字都是书上有的，而文字没有经过多大的归纳、综合，模式图也不作任何动画设置，纯粹以多媒体替代小黑板与挂图，还自鸣得意：“我用了多媒体设备！”这种课件纯粹是为了赶时髦，发挥不出多媒体教学的优势。对学生而言，它是摆设，价值不大，学生当然不会满意。
4、削足适履型。不少教师为了用计算机而做CAI课件，平时又不去学习做课件，临到要上公开课或汇报课了，才急急忙忙地找别人帮忙，人家帮他做好一个，又怕操作失误，为方便，就干脆让人将课件设计成顺序式结构，上课时只需按一个键，课件便按顺序“播放”下去。这样上出的课简直就是“流水课”，教师总要想方设法将学生的思路引到电脑的既定流程上来。一旦学生的思路稍有出轨，提出教师没有事先准备好的问题，教师便会束手无策，因为电脑流程仍按原设计继续展示着，自己无法更改，只好忽略学生的疑问，按部就班地给学生“灌”下去，这无异于削足适履。
三、讨论
计算机辅助教学（CAI）是应用计算机交互科学性、界面友好性和反馈及时性，在教学过程中融图、文、声、像于一体，具有人工智能化的双向教学过程。尤其是生物教学，其中有宏观的内容，如：复杂多样的“生态系统”、人与“生物圈”的关系等，我们无法亲自体验，但可以通过多媒体一一领略；也有微观的知识如：细胞的微细结构、细菌、病毒、基因、DNA等，可以通过多媒体进行展示。因此，我们要多用多媒体来辅助教学。虽然它对生物教学能达到最优化，但也有不可避免的缺陷，不是任何课堂都能适用，更不是越多越好。所以，在制作课件时千万不可马虎。以上在使用过程中出现的种种问题，只能说明这些人还没能熟练掌握这种教学手段，只把它作为一种时髦的装饰品，也说明他们还没有真正转变教学观念，挂羊头卖狗肉，穿新鞋走老路，搞的仍是老一套。要真正发挥多媒体教学的辅助作用，我觉得在制作课件时应严格遵循以下原则：
1、易控原则。生物教学要求有较强的直观性，于是不少老师在教学中挂图、模型、标本、网上下载的图片、超级链接的课件等经常交替使用，使得师生都手忙脚乱。为避免在操作时失控，制作出来的课件要容易使用、操作方便，最好是只要稍懂微机，会用键盘、鼠标的人就能够使用，便于教师和学生控制。如：在课件的操作界面上设置醒目的菜单、按钮和图标，尽量避免复杂的键盘操作，避免层次太多的交互操作。为便于教学，尽量设置好各部分内容之间的转移控制，可以方便地切换和跳转。对于以学生课堂练习为主的课件，要对输入的练习做即时应答，并允许学生自由选择训练次数、训练难度，尽量为学生创设主动参与学习的条件和机会；对于演示课件，最好要可以根据现场教学情况改变演示进程。
2、辅助原则。计算机作为电教媒体，只是一种教学的辅助手段，现代化的技术必须要有现代化的思想与之相适应。在设计课件的时候，仍需要发挥教师主导、学生主体的作用，要坚持多媒体的辅助性原则。在课件结构上，可采用模块化思想，变“线性结构”为“非线性结构”，将课件设计成学生学习的资料库，并注意增强课件的交互性及其界面的人性化，使课件流向能根据教学需要而随意调度，真正使课件成为教学的辅助手段。运用现代教学手段教学必须与常规教学相结合，不能凌驾于其上，更不能与之对立，要摆在一个合适的位置，不能取代传统的讲授法、讨论法等，更不能代替学生的各种实际操作和实验。
3、必要原则。多媒体课件应用的目的是优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又要有利于学生的学。所以，首先关心的是利用某个课件进行教学是否有必要、是否有实效，必须根据教学的内容来决定用不用、什么地方用，宜用则用，不宜用就得忍痛割爱，决不勉强。选取那些常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的内容。如：当地没有的动植物（南极的企鹅、澳洲的袋鼠、珍惜的大熊猫、珙桐、远古的恐龙……），就可以通过计算机展现出来；DNA的复制我们无法看到，但可以轻松地通过多媒体进行过程再现；或选取课堂上用常规手段不能很好解决的问题（如：短暂的动植物受精作用过程可通过慢细镜头细致呈现）；也可以用来解决教学重点、难点问题。如：《血液循环》一节中，体循环和肺循环的途径，血液在循环途径中成分的变化，书上的插图无法体现血液的流动与成分的变化。这就有必要运用多媒体来解决这个难题。课件制作时应注意：①先出现空白血液循环模式图；②出现体循环血液流动方向及颜色，每经过一个地方闪烁几下，让学生说出其名称；③出现肺循环血液流动方向及颜色，仿照步骤二进行；④同时出现体循环和肺循环血液流动情况，让学生识别二者分别经过的途径；⑤归纳出血液循环的途径及血液成分的变化，用字幕显示。这种课件设计既形象又实用，解决了学生的难题，效果很好。
4、简洁原则。每个教师面对的学生情况各不相同，自制课件要求能体现自己上课的意图，能突出重点、抓住要害，做出的课件尽量方便自己使用。生物CAI课件设计要处理好直观性与发展思维的关系，突出教学内容的本质特征，课件展示的画面应符合学生的视觉心理；内容要简洁、扼要、重点突出，画面的布局要突出重点，同一画面对象不宜多，避免或减少引起学生注意的无益信息干扰。CAI课件界面要和谐，选择好恰当的切入点和教学内容配合教学，注意色彩对比要符合学生的视觉美感，线条的粗细、字符的大小，要保证学生都能一目了然。避免多余动作、浓缩文字显示数量，因为过多的文字阅读不但容易使人疲劳，而且干扰学生的感知。建议初学做课件时不必把目标定得太大，尽量缩小范围（如细胞的结构、细胞的分裂、植物的双受精现象等），积少成多，熟练后再慢慢组合大件。
运用CAI生物课件不仅可以突破时空限制（如讲植物生长时，用计算机演示植物从发芽到开花、结果的全过程动画只需几分钟），还可以打破动静的限制（如生物细胞的分裂过程，利用多媒体技术，能将其全过程进行动态演示），也可以激发学生学习兴趣，减少教师在课堂上的繁杂活动，增加有效教学时间。作为跨世纪的教师，应该立足传统，充分利用现代教育技术，优化生物教学。古人云：“工欲善其事，必先利其器。”只有熟才能生巧，要真正发挥多媒体的辅助教学作用，我们首先要熟练掌握课件制作的技巧，多在平时的教学中运用自己制作的课件，多积累一些素材，积少成多，建立自己的课件素材库。同时，我们要及时更新我们的教学理念，对照新课程标准的要求，设计出使用更方便、结构更合理、学生更喜欢、效果更理想的优质课件来，使我们的生物教学更年轻、更有活力，从而有效地为祖国培养出更多更好的高素质优秀生物人才。
（作者单位：530309广西横县灵竹中学）