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[摘要]随着科学技术的飞速发展，教师所承担的传授知识、解答疑问的角色显得愈加重要，而授课的内容更是日益更新与扩展。虽然传统的教学模式是一个完整的教学体系，在中学教学中具有相当的优越性。但是，它也有明显的局限性，特别是当它遇到通过语言、板书、实验、难以透彻剖析和讲清楚的问题时就显得无能为力了，而MCAI模式在教学中的应用就可以弥补传统教学的缺陷。在信息社会高速发展的今天，MCAI全面运用于高中物理力学教学，可以激发学生学习兴趣，渲染教学氛围，构置特定的教学情境，更重要的是可以有效地突破教学重难点，提高学生能力，收到事半功倍的效果。
[关键词]传统教学 MCAI 物理力学 比较研究 模式 教学效果
以多媒体计算机和通信技术为龙头的信息产业迅速发展，标志着知识经济、信息时代的到来。它不仅加速了全球信息化的进程，而且打破了传统的教学模式，以适应信息化的时代要求。多媒体计算机辅助教学（简称MCAI）是现代教育史上的一种崭新的教学方式，MCAI作为一种认知工具与学习理论、传播理论的有机结合，给21世纪教学改革带来了新的活力，提供了新的手段和技术支持。在素质教育推向深入的今天，其地位也尤为重要。
物理学是一门深奥抽象而又充满逻辑推理的自然科学，因此不少的学生感到物理难学，尤其是高中女生，她们喜欢形象思维，对于物理课常常是望而生畏。对此我在教学见习和教学实习中有深刻的体会。这样久而久之就会形成一个恶性循环，造成学生害怕物理、厌恶物理、甚至谈“物”色变等心理。于是他们就失去了学习物理的兴趣，不愿意学习物理。所以，在物理教学中将抽象的知识行形象化，激发学生的学习兴趣，是提高物理教学的关键。而多媒体丰富的感性材料和学习信息的刺激会使人有新颖感、惊奇感和独特感。这种引起差异的刺激能引起或进一步唤起人的注意和感知，从而可提高信息输入和加工的质量。我们在物理教学中应用多媒体的声、光、色、行、像、动画等功能，创设物理情景，将抽象的物理概念转化为形象生动的物理画面，从而降低了学生学习物理的难度，而且激发了学生学习物理的兴趣。多媒体课件是以视听方式进行的。在高中物理教学过程中，首先应从整体着眼，关注传统教学与MCAI教学的会通与整合，从而提升高中物理教学的效益。
多媒体的“多”是其多种具体表现，多种感官作用，多种设备，多学科交汇，多领域应用；“媒”是指人与客观世界之中介；“体”是言其综合，集成一体化。多媒体技术则是把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多种媒体信息通过计算机进行数学化采集、获取、压缩、解压缩、编辑、储存等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。
多媒体计算机能将数字、图片等直观地展现出来，给学生提供具体直观而且可感受的形象，以此调动学生的多种感官，特别是屏幕上出现的彩色画面，能把学生的审美体验推向高潮，从而使学生进入主动学习、积极思维，探索知识的认识活动中去。从而产生无限的学习热情和动力。从现代教学改革的角度看，MCAI教学能促进真正意义上的“教育平等”，使学生从被动的听讲者和接受者，转变为主动参与的学习主体，提高学生的信息意识，培养较强的获取信息、处理信息的能力。多媒体技术引入课堂实验课堂无法演示的宏观的、微观的，极快的、极慢的物理过程，突破时间及空间的束缚。进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小场景，将这些过程生动、形象地展现于学生面前，起到化无形于有形，化抽象为形象，转换思维模式，降低思维难度的作用，使学生认识加强，理解透彻，其作用主要体现在以下方面：
一、应用多媒体课件可以充分发挥学生的主体作用
提倡主体性教育，是社会主义现代化建设的现实需要，也是国际上教育改革的趋势。主体性教育的过程，是教师引导下的学生独立学习和自主活动的过程。按认知学习理论的观点，必须充分发挥学生的主动性和积极性，学生才能获得有效的认知。
在传统的课堂教学过程中，教师面向学生传授知识技能，从教学内容、策略、方法、步骤，甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程。这种方式以教师的主观意识为主，学生完全处于被动地位。
多媒体课件可以把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。在这种交互式学习环境中，学生可按自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容，可以选择适合自己水平的练习，也可以选择不同教学模式，如个别教学模式或协商讨论模式来学习，这种交互方式对教学过程具有重要意义。教师的地位和作用主要表现在培养学生掌握信息处理工具的方法和分析问题、解决问题的能力上，转变了传统的以教师为中心、以课堂为中心的教育方式。所以，在MCAI教学中学生也处于主动学习的地位，学生的主体作用可以得到充分的发挥，这样可以极大地调动学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。
二、应用多媒体课件教学可以多方位地提高学习效果和培养能力
如果让学生既能听到又能看到，再通过讨论、交流，用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。在MCAI教学中，应用多媒体课件教学，能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机，主动参与教学过程，使课堂信息量加大，学生易于接受，在愉快的气氛、交互讨论中掌握了教学的重点、难点，教学效果相当明显。同时，应用计算机与网络的功能创设引入概念的情境、创设推导规律的情境、创设提出能够逐步深入的问题情景、创设能使学生将所学知识外化的问题情景、引导学生在所设置的物理问题情景中主动探索、主动发现，在生——生、师——生的讨论与协商中充分地展现相关的物理情景，并经过比较与鉴别、分析与判断、改造已有的物理图景或建立新的物理情景，从而完成地所学知识的意义建构，它能让学生主动参与进行探索和研究，特别是对学生实现直觉思维、形象思维与逻辑思维相结合的思想训练的理想工具。因此在课堂教学中在采用传统教学的基础上应用MCAI 教学多媒体技术手段是辅助课堂教学，帮助教师完成“创设情景、激发动机、提出问题、建立图景、引导讨论、画龙点睛”的极好工具。 三、应用课件创设物理情景、培养学生的直觉思维能力
在MCAI教学中课件的制作，可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景，可以把复杂的物理过程（多种因素均在变化）暴露无遗，让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程，形象地建立起相应的过程图景，这样一方面能使学生利用自己原有的知识结构、经验去同化和顺应当前所学的知识，从而实现对知识意义上建构；另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力，这样有利于学生产生灵感和顿悟。
如竖直弹簧振子在振动过程中不仅运动学量（如位移、速度、加速度）发生变化，动力学量（振子所受合外力、弹簧弹力、振子所受支持力等）也发生变化，同时还伴随着振子动能以及弹性势能的变化，复杂的变化过程学生不知从何入手，利用几何画板设计成课件，这些量就会直接反映出来，并找出在平衡位置同自由长度位置重合时，木块所受支持力为零。这一情境会激发学生进一步探索的欲望，并理解此时木块处于脱离与不脱离的临界状态。
四、创设动态、变化的图像，培养学生辩证思维能力、逻辑思维能力
事物总是运动变化的，事物的变化分为量变与质变，其中质变是突变，而量变就有一个过程，并且事物在量变的过程中质并不变。因此寻找变化中保持不变的部分，乃是把握事物本质的重要方法。
如讲解“共点力平衡”问题时，可创设三个情景：a：夹在光滑斜面和可以转动的木板之间的小球，当木板转动时，小球所受斜面支持力、木板所受压力的变化。b：光滑斜面向左缓慢移动过程中，悬挂在竖直绳上的小球所受斜面支持力、细绳拉力的变化。c：细绳一端拴着一个小球，小球所受球面的支持力、细绳的拉力将如何变化。学生在分析、判断得到结论后，不仅得到了三个共点力动态平衡的图解法，以及使用条件，更重要的是发现了三个共点力作用下物体的动态平衡，或者是合力的大小方向不变，而且一个分力的方向不变：或者是合力的大小方向不变而物体受力三角形与结构三角形相似，且对应边之比保持不变。这正是物理变化中的几何关系的不变性。
在变化中求不变的思想是辩证思维在物理学中的重要体现，也是物理学的灵魂，贯穿于物理学始终，应用几何画板或其他教学软件，展现动态图景，帮助学生在探索本质、寻求真理的过程中逐步培养变化中求不变的意识，引导学生对物理问题进行哲学上变化中不变以及在变化中求不变的思想是辩证思维在物理学中的重要体现，也是物理学的灵魂，贯穿于物理学始终。应用几何画板或其他教学软件，展现动态图景，帮助学生在探索本质、寻求真理的过程中逐步培养变化中求不变的意识，引导学生对物理问题进行哲学上的思考，从而培养他们“全面、从本质看问题”的基本素质。
进行MACI教学应注意的问题：计算机辅助教学对于优化教学过程，强化教学效果虽然有很多积极的影响，但是还有消极的一面，比如，它注重模拟实验的完美，轻视演示实验的作用；滥用课件教学，喧宾夺主，淡化教师的主导作用；忽视学科的特点，偏离教学的主要目标等不良现象，从而影响教学效果。教学过程是人与人的活动过程，这个过程主要体现在对物理问题的探索，师生共同讨论的合作性和学生思维的自主性，这个过程不只是传授知识，还有方法的启示和能力的培养，师生感情的交融等作用，这就不是能用任何现代教学手段所代替的[12]。为了提高教学效果，培养学生的创新能力，解决问题的能力。在物理教学中更应该注意两者的结合。（1）计算机辅助教学只是优化课堂教学结构的一个有效的工具，它的引入为物理课堂教学的改革注入了新的活力，为学生创造了一个轻松、交互、动态、开放的学习环境，调动学习积极性是有效的。但是计算机辅助教师教学不是代替教师的主导作用，更不是代替教师。教师在实际教学中，是否使用和如何使用多媒体，关键要看是否有利于突出教学重点，突破教学难点，课件的使用只能在突破难点，强化重点的一个环节或几个环节中起辅助作用。教师必须学会适应计算机辅助教学的教学模式，处理好两者之间的关系，与传统教学相结合才能提高教学效果。（2）在物理教学中多媒体与黑板的结合，可以起到事半功倍的教学效果。在课堂上，黑板的板书能保留一节课，对学生有示范作用，学生在学习中随机出现一些软件中没有的问题，教师可以利用黑板弥其不足，从而达到师生的互动，更有利于培养学生认识问题、解决问题的能力。
传统教学与MCAI教学相结合在高中力学其它的知识中也是可以广泛应用的。如：牛顿第二定律、牛顿第三定律、力的合成、力的分解、变速追赶、小船渡河运动、膨胀、天体的运动问题等等，采用MCAI教学与传统教学相结合的方式，都能提高高中物理力学知识的教学效果。因为本人在教学见习及教学实习中仅对高中力学部分知识有教学经验，所以本研究仅从高中力学知识部分对传统教学与MCAI教学的结合进行了探讨并且在教学见习与实习的过程中亲自实践领略到了传统教学与MCAI教学结合的教学模式对于高中力学教学质量的提高是相当理想的。
总之，将现代教育技术应用于物理教学中，能促进学生知识和能力的发展，易于激发学生的学习兴趣，为学生提供了有利的条件。在使用过程中充分体现了它的优点，但同时也看到了它的缺点，教学过程中要使它与传统媒体相结合，使其真正成为物理教学的助手。多媒体的应用改变了原有的教学手段的结构，形成了人机人的教育模式，为教育的发展提供了新思路。
[参考文献]
[1]祝智庭，《现代教育技术》2002.3，50-51.
[2]Linn， Marcia C. “Cognition and Distance Learning”.[J]Journal of the American Society for Information Science.1996，47（11）：827-842.
[3]邓立言.《计算机辅助教学基础》，1999.8， 19.
[4]R.M.加里，L.J.布里格斯，W.W.韦杰.《教学设计与原理》.1999.6，36.
（作者单位：云南省昭通市昭阳区第一中学）
[关键词]传统教学 MCAI 物理力学 比较研究 模式 教学效果
以多媒体计算机和通信技术为龙头的信息产业迅速发展，标志着知识经济、信息时代的到来。它不仅加速了全球信息化的进程，而且打破了传统的教学模式，以适应信息化的时代要求。多媒体计算机辅助教学（简称MCAI）是现代教育史上的一种崭新的教学方式，MCAI作为一种认知工具与学习理论、传播理论的有机结合，给21世纪教学改革带来了新的活力，提供了新的手段和技术支持。在素质教育推向深入的今天，其地位也尤为重要。
物理学是一门深奥抽象而又充满逻辑推理的自然科学，因此不少的学生感到物理难学，尤其是高中女生，她们喜欢形象思维，对于物理课常常是望而生畏。对此我在教学见习和教学实习中有深刻的体会。这样久而久之就会形成一个恶性循环，造成学生害怕物理、厌恶物理、甚至谈“物”色变等心理。于是他们就失去了学习物理的兴趣，不愿意学习物理。所以，在物理教学中将抽象的知识行形象化，激发学生的学习兴趣，是提高物理教学的关键。而多媒体丰富的感性材料和学习信息的刺激会使人有新颖感、惊奇感和独特感。这种引起差异的刺激能引起或进一步唤起人的注意和感知，从而可提高信息输入和加工的质量。我们在物理教学中应用多媒体的声、光、色、行、像、动画等功能，创设物理情景，将抽象的物理概念转化为形象生动的物理画面，从而降低了学生学习物理的难度，而且激发了学生学习物理的兴趣。多媒体课件是以视听方式进行的。在高中物理教学过程中，首先应从整体着眼，关注传统教学与MCAI教学的会通与整合，从而提升高中物理教学的效益。
多媒体的“多”是其多种具体表现，多种感官作用，多种设备，多学科交汇，多领域应用；“媒”是指人与客观世界之中介；“体”是言其综合，集成一体化。多媒体技术则是把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多种媒体信息通过计算机进行数学化采集、获取、压缩、解压缩、编辑、储存等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术。多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。
多媒体计算机能将数字、图片等直观地展现出来，给学生提供具体直观而且可感受的形象，以此调动学生的多种感官，特别是屏幕上出现的彩色画面，能把学生的审美体验推向高潮，从而使学生进入主动学习、积极思维，探索知识的认识活动中去。从而产生无限的学习热情和动力。从现代教学改革的角度看，MCAI教学能促进真正意义上的“教育平等”，使学生从被动的听讲者和接受者，转变为主动参与的学习主体，提高学生的信息意识，培养较强的获取信息、处理信息的能力。多媒体技术引入课堂实验课堂无法演示的宏观的、微观的，极快的、极慢的物理过程，突破时间及空间的束缚。进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小场景，将这些过程生动、形象地展现于学生面前，起到化无形于有形，化抽象为形象，转换思维模式，降低思维难度的作用，使学生认识加强，理解透彻，其作用主要体现在以下方面：
一、应用多媒体课件可以充分发挥学生的主体作用
提倡主体性教育，是社会主义现代化建设的现实需要，也是国际上教育改革的趋势。主体性教育的过程，是教师引导下的学生独立学习和自主活动的过程。按认知学习理论的观点，必须充分发挥学生的主动性和积极性，学生才能获得有效的认知。
在传统的课堂教学过程中，教师面向学生传授知识技能，从教学内容、策略、方法、步骤，甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程。这种方式以教师的主观意识为主，学生完全处于被动地位。
多媒体课件可以把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。在这种交互式学习环境中，学生可按自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容，可以选择适合自己水平的练习，也可以选择不同教学模式，如个别教学模式或协商讨论模式来学习，这种交互方式对教学过程具有重要意义。教师的地位和作用主要表现在培养学生掌握信息处理工具的方法和分析问题、解决问题的能力上，转变了传统的以教师为中心、以课堂为中心的教育方式。所以，在MCAI教学中学生也处于主动学习的地位，学生的主体作用可以得到充分的发挥，这样可以极大地调动学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。
二、应用多媒体课件教学可以多方位地提高学习效果和培养能力
如果让学生既能听到又能看到，再通过讨论、交流，用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。在MCAI教学中，应用多媒体课件教学，能有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机，主动参与教学过程，使课堂信息量加大，学生易于接受，在愉快的气氛、交互讨论中掌握了教学的重点、难点，教学效果相当明显。同时，应用计算机与网络的功能创设引入概念的情境、创设推导规律的情境、创设提出能够逐步深入的问题情景、创设能使学生将所学知识外化的问题情景、引导学生在所设置的物理问题情景中主动探索、主动发现，在生——生、师——生的讨论与协商中充分地展现相关的物理情景，并经过比较与鉴别、分析与判断、改造已有的物理图景或建立新的物理情景，从而完成地所学知识的意义建构，它能让学生主动参与进行探索和研究，特别是对学生实现直觉思维、形象思维与逻辑思维相结合的思想训练的理想工具。因此在课堂教学中在采用传统教学的基础上应用MCAI 教学多媒体技术手段是辅助课堂教学，帮助教师完成“创设情景、激发动机、提出问题、建立图景、引导讨论、画龙点睛”的极好工具。 三、应用课件创设物理情景、培养学生的直觉思维能力
在MCAI教学中课件的制作，可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景，可以把复杂的物理过程（多种因素均在变化）暴露无遗，让学生通过观察、联想和想象去理解动态的物理过程，形象地建立起相应的过程图景，这样一方面能使学生利用自己原有的知识结构、经验去同化和顺应当前所学的知识，从而实现对知识意义上建构；另一方面又能在此过程中培养学生的形象思维能力，这样有利于学生产生灵感和顿悟。
如竖直弹簧振子在振动过程中不仅运动学量（如位移、速度、加速度）发生变化，动力学量（振子所受合外力、弹簧弹力、振子所受支持力等）也发生变化，同时还伴随着振子动能以及弹性势能的变化，复杂的变化过程学生不知从何入手，利用几何画板设计成课件，这些量就会直接反映出来，并找出在平衡位置同自由长度位置重合时，木块所受支持力为零。这一情境会激发学生进一步探索的欲望，并理解此时木块处于脱离与不脱离的临界状态。
四、创设动态、变化的图像，培养学生辩证思维能力、逻辑思维能力
事物总是运动变化的，事物的变化分为量变与质变，其中质变是突变，而量变就有一个过程，并且事物在量变的过程中质并不变。因此寻找变化中保持不变的部分，乃是把握事物本质的重要方法。
如讲解“共点力平衡”问题时，可创设三个情景：a：夹在光滑斜面和可以转动的木板之间的小球，当木板转动时，小球所受斜面支持力、木板所受压力的变化。b：光滑斜面向左缓慢移动过程中，悬挂在竖直绳上的小球所受斜面支持力、细绳拉力的变化。c：细绳一端拴着一个小球，小球所受球面的支持力、细绳的拉力将如何变化。学生在分析、判断得到结论后，不仅得到了三个共点力动态平衡的图解法，以及使用条件，更重要的是发现了三个共点力作用下物体的动态平衡，或者是合力的大小方向不变，而且一个分力的方向不变：或者是合力的大小方向不变而物体受力三角形与结构三角形相似，且对应边之比保持不变。这正是物理变化中的几何关系的不变性。
在变化中求不变的思想是辩证思维在物理学中的重要体现，也是物理学的灵魂，贯穿于物理学始终，应用几何画板或其他教学软件，展现动态图景，帮助学生在探索本质、寻求真理的过程中逐步培养变化中求不变的意识，引导学生对物理问题进行哲学上变化中不变以及在变化中求不变的思想是辩证思维在物理学中的重要体现，也是物理学的灵魂，贯穿于物理学始终。应用几何画板或其他教学软件，展现动态图景，帮助学生在探索本质、寻求真理的过程中逐步培养变化中求不变的意识，引导学生对物理问题进行哲学上的思考，从而培养他们“全面、从本质看问题”的基本素质。
进行MACI教学应注意的问题：计算机辅助教学对于优化教学过程，强化教学效果虽然有很多积极的影响，但是还有消极的一面，比如，它注重模拟实验的完美，轻视演示实验的作用；滥用课件教学，喧宾夺主，淡化教师的主导作用；忽视学科的特点，偏离教学的主要目标等不良现象，从而影响教学效果。教学过程是人与人的活动过程，这个过程主要体现在对物理问题的探索，师生共同讨论的合作性和学生思维的自主性，这个过程不只是传授知识，还有方法的启示和能力的培养，师生感情的交融等作用，这就不是能用任何现代教学手段所代替的[12]。为了提高教学效果，培养学生的创新能力，解决问题的能力。在物理教学中更应该注意两者的结合。（1）计算机辅助教学只是优化课堂教学结构的一个有效的工具，它的引入为物理课堂教学的改革注入了新的活力，为学生创造了一个轻松、交互、动态、开放的学习环境，调动学习积极性是有效的。但是计算机辅助教师教学不是代替教师的主导作用，更不是代替教师。教师在实际教学中，是否使用和如何使用多媒体，关键要看是否有利于突出教学重点，突破教学难点，课件的使用只能在突破难点，强化重点的一个环节或几个环节中起辅助作用。教师必须学会适应计算机辅助教学的教学模式，处理好两者之间的关系，与传统教学相结合才能提高教学效果。（2）在物理教学中多媒体与黑板的结合，可以起到事半功倍的教学效果。在课堂上，黑板的板书能保留一节课，对学生有示范作用，学生在学习中随机出现一些软件中没有的问题，教师可以利用黑板弥其不足，从而达到师生的互动，更有利于培养学生认识问题、解决问题的能力。
传统教学与MCAI教学相结合在高中力学其它的知识中也是可以广泛应用的。如：牛顿第二定律、牛顿第三定律、力的合成、力的分解、变速追赶、小船渡河运动、膨胀、天体的运动问题等等，采用MCAI教学与传统教学相结合的方式，都能提高高中物理力学知识的教学效果。因为本人在教学见习及教学实习中仅对高中力学部分知识有教学经验，所以本研究仅从高中力学知识部分对传统教学与MCAI教学的结合进行了探讨并且在教学见习与实习的过程中亲自实践领略到了传统教学与MCAI教学结合的教学模式对于高中力学教学质量的提高是相当理想的。
总之，将现代教育技术应用于物理教学中，能促进学生知识和能力的发展，易于激发学生的学习兴趣，为学生提供了有利的条件。在使用过程中充分体现了它的优点，但同时也看到了它的缺点，教学过程中要使它与传统媒体相结合，使其真正成为物理教学的助手。多媒体的应用改变了原有的教学手段的结构，形成了人机人的教育模式，为教育的发展提供了新思路。
[参考文献]
[1]祝智庭，《现代教育技术》2002.3，50-51.
[2]Linn， Marcia C. “Cognition and Distance Learning”.[J]Journal of the American Society for Information Science.1996，47（11）：827-842.
[3]邓立言.《计算机辅助教学基础》，1999.8， 19.
[4]R.M.加里，L.J.布里格斯，W.W.韦杰.《教学设计与原理》.1999.6，36.
（作者单位：云南省昭通市昭阳区第一中学）