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摘要：计算机辅助地理教学（CAIG）的有效应用关系到大学地理课堂从教学方法、教学内容到教学理念的全方位变革。本文分析了从理论基础、主要功能、应用误区等角度探讨了提高大学课堂计算机辅助地理教学的有效性，并指出了计算机辅助地理教学未来走向。
关键词：CAIG、有效性、功能、积件
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（b）-0000-00
计算机辅助地理教学（Computer Assisted Instruction in Geography）简称CAIG，是随着现代科技发展而兴起的一种全新地理教学模式。大学课堂中，如何有效利用这一教学手段是关系到从教学方法、教学内容到教学理念的全方位变革。利用CAIG如何实现大学地理课堂教学内容精简实用、教学方法灵活多样、学生学习积极主动是一个值得探讨的命题。
1.CAIG的理论基础
现代教育思想主张，在教学过程占中心地位的应当是学，而不是教。美国心理学家华生在巴甫洛夫条件反射实验的影响下，提出了刺激—反应学说，基本观点是：学习过程中的学习情境、学习变量等外部条件的控制十分重要，有的学生难以达到学习成功的原因，就是因为对学习情景控制等外部条件不当，如果对学习情景有良好的控制，再复杂的学习对于学生来讲也会是轻而易举的。CAIG为学习过程的外部条件创设了多层次、多维度情境，为CAIG在大学地理课堂的发展提供了理论依据。
2.CAIG的主要功能
（1）教学信息量的拓展
大学地理教育一个主要功能是将丰富多彩、前瞻性的地理信息传输给大学生。依靠传统的板书和纸质材料无法达到这一目标。在充分备课的基础上，通过计算机辅助教学，以多媒体形式向学生展现图像、视频、音频、文字，提高课堂的信息载荷量，提高课堂质量。由于地理学研究的对象很多属于大尺度大范围的，很多地理事物是学生没有见过的，或者说不可能见到的，更无法像物理、化学、生物那样在实验室进行演示试验，比较抽象。运用CAIG技术等现代手段传递的信息要比传统手段优化，其至少有这样几个优点：A.化繁为简。CAI技术将众多图文、影视、声音信息，预先编辑好调用起来比较方便，只需轻轻一按鼠标众多信息一一展示，节省了时间增加了课堂信息量，通过CAIG技术可以轻松的使圖放大或缩小，文字从繁到简，提高了图的清晰度。B.化静为动、化动为静。CAIG技术可以将静态的图、物变成动态的过程，便于学生的形象感知，又能提高学生的学习兴趣。比如大陆漂移，可以把课本上四个地质年代的大陆分布图通过扫描，图像的美化，再用进行编辑变成动态的漂移图，使学生对大陆漂移有一个感性的认识；月球、地球、太阳每时每刻都在高速运动着，地球上的空气和水亦是运动不已，诸如热力环流、三圈环流、季风、气旋、反气旋、气团、锋面、水循环、大洋环流等等。为了研究的方便，我们可以利用课件根据所需将运动变化着的地理事物截取其中的一瞬间定格，供学生仔细观察与探究。C.化抽象为形象。在地理教学中，许多非常抽象的地理概念规律，超出学生的生活感知范围，用传统的手段，达不到理想的效果，比如在讲锋面时可以用二维动画制作冷暖空气相遇时的三种不同情况的锋面类型及其天气特点，通过形象的图像使学生获得感性认识加深了印象。D.化宏观为直观。CAIG技术可以超越时空展示、模拟，演示宏观世界。地理教学中所要研究的地理事物或要素，如地质、地貌、植被、水文、生物、工农业生产等，学生无法去一一实地感知，运用CAIG技术可以超越时空展示实地情况，加强直观认识。有的是难以观察的大尺度的地理现象，如三圈环流，运用CAIG技术可以把全球的大气在水平和垂直方向的运动展现出来。
（2）教学过程的优化
借助计算机平台，教师能创设比传统教学更为丰富生动的教学情境，无形中展现了地理思维过程。借助计算机平台，可以充分发挥教与学的互动，让大学地理课堂成为探索式课堂。例如根据需要让屏幕出现所要的图形，屏幕图文可以闪烁、变色，还可以平移、旋转、翻折，甚至可以创设虚拟模型，让学生主动地探索。借助于CAIG技术可以把难以理解的内容化抽象为具体，构建概念化地理模型，起到传统手段无法替代的效果。
地理教学的一个主要任务就是培养学生的阅读、填绘、分析地图的能力，传统的教学手段是运用教学挂图，课本附图，地图册等来讲授，或是用投影片来展示，这些教具的使用在一定程度上可以提高教学效率。但是由于教学挂图在使用上要占用一定的空间，有时一堂课还要换几幅挂图，给老师带来不便，倘若使用投影片老师在课前要花费大量的时间制作和维护投影片，而运用多媒体计算机则方便得多，很多的教学用图、图片在市场上有现成的光盘，我们可以从中获得，而且随着网络技术的发展，我们还可以从网上下载很多的图像资料，有的可以直接运用于教学，有的可以经PHOTOSHOP等工具处理后加以应用。由于这些图像是以数字信号保存于计算机中，因而不需占用如保存挂图、投影片那么多的现实空间，而且调用非常方便。
（3）教学平台的拓展
大学教学的课后效应非常明显，通过CAIG，以互联网为媒介，可以将一门地理课程打造成一个学生可以自助学习的平台。尤其对于某门课程感兴趣的学生群，可以在平台上提供拓展性的资源和空间。以CAIG的学生对于提高学生的自学能力、创新能力有显著效果。
基于CAIG重难点突出，地理教材中有很多重要的地理概念、原理、规律，需要学生掌握。其中不少是学生学习的重点，也是难点，这些知识点如果运用语言讲述，很难讲清楚，即使配以挂图、模具、投影片也很难讲清楚，而利用信息技术可以把不易观察的地理事物充分显示出来，将问题化难为易从而突破教学中的难点和重点问题，如地球的公转中太阳直射点的变化及其影响，是教学的重点、难点，通过3DMAX制作立体地球在宇宙空间的运动，再配之以静态的图结合几何知识，就可以把它讲得非常透彻，效果鲜明。 （4）教学相长的实现
CAIG的高信息量，使得部分学生对于专业知识的认知和理解会达到较高层次、较深水平，在与老师的互动中实现教学相长的良性循环。CAIG技术能跨越时空形象地展现事物的发生、发展过程，直观地揭示事物的本质和内在的联系，引导学生获得大量生动鲜活的感性认识，学生的手、眼、耳、口、脑多种器官同时启动进行观察、讨论、分析、综合、创新，从而培养学生各方面的能力。当代世界著名的心理学家和教育家的霍华德·贾德纳创建的多元智能理论认为：每个人都同时拥有八种或九种智能，致使这几种只能在每个人身上以不同的方式、不同的程度组合存在，使得每个人的职能都各具有特色。所以，教师在课堂教学中要为不同的学生提供不同的展示自己的机会，并做出相应的评价。多媒体计算机可以把知识能力要点编辑成交互性很强的练习，能及时提供高质量的反馈信息，能使教师及时掌握学生的学习情况，及时制定教学策略，实现真正的因材施教。
3.现阶段CAIG的误区
越来越多的大学地理教师乐于在课堂教学中运用多媒体辅助教学，然而不能充分合理利用CAIG，其教学有效性得不到充分的发挥。因此，必须认识和避免CAIG存在的一些问题和误区。
首先，部分较高难度的计算机教学软件，由于技术上的原因，还难以广泛使用。这种情况下，大多数地理课件的制作是在计算机老师的技术支持下制作完成的，往往是地理老师把一堂课的内容通过备课，根据教和学的需要，并根据所能搜集的素材，编写出脚本，然后交给计算机老师制作。由于大多数地理老师不懂如何制作，而大多数计算机老师又不精通地理，所以在制作过程中往往不太好沟通，地理教师试教之后根据反馈信息再请计算机老师修改就更不容易了。所以制作一堂课的地理课件，往往要花很长时间，这就限制了它的广泛使用。因此，对于大学地理老师来说，不能盲目追求新技术，可以将一些传统的CAIG，如PPT、AUTHORWARE、3DMAX、Flash等技术进行挖掘。
其次，认为CAIG是万能的，可以取代一切传统的手段。其实，先进的教学方法和手段是为教学服务的，达到教学目标是最重要的。有些可以用传统的手段解决的问题，就不必要为用而用，这样反而有喧宾夺主，哗众取宠之嫌。况且在运用多媒体电脑教学的过程中，传统的手段亦非常重要，比如板书，有时候用一手优美的粉笔字在讲课过程中与学生互动效果更好，有时候对于一些即兴的发挥和讲解，传统教学手段则更為实用。
第三，忽视老师的主导，学生的主体作用。在一些多媒体课件中，非常缺乏灵活性，有的老师只是充当一个放映员，有的课件不适合常规课堂教学，特别是一些现成的软件。有些软件在制作过程中调控性能不强，教师无法根据课堂情况及时调控，从而限制了教师的主观能动性。不少课件仍沿用的老的思路，重点放在教上，在学生如何学上调控不够，尤其是基于网络平台的大多数课件，仍是单机课件，只适用于教不太适用于学，今后应大力改善基于网络的课件，更方便学生一人一机来学习。
4.CAIG发展的新方向
（1）传统信息技术软件挖掘
为了拓展CAIG功能，满足新的教学需要，一个发展方向是不断挖掘已有教学信息技术软件功能，创新性开发新型课件。例如使用面最广、门槛最低的PPT，可以充分利用其触发器功能，开发动态效果突出、教学交互性强、控制自由度高、结构层次丰富、教学功能完整的课件。巧妙地组合使用触发器技术，克服了出现对象之间前后顺序限制、相互干扰的问题，实现了课件里同一页面上的对象其出现完全由操控者控制其顺序，大大增强了课件了功能性，可以实现要求更高的互动教学。充分发挥自定义动画、触发器的构建一些动画模型，构建了电子书翻页模型、烛光闪动等效果，对于提高作品的艺术性、趣味性、观赏性有很大作用。在课堂教学中也能起到启发学生、激发学生学习兴趣的功能。
（2）新兴教学信息技术开发
在CAIG领域，先后出现过教学程序、课件、插件、构件、元件、基件、部件、群件等一系列名称和概念。目前大多数的教学软件是按教学设计的原理方法编制的，它是事先由教学设计确定的、有固定程序、固定情节、模式化的、封闭的、整体的教学软件，一个教学软件的运行就相当于上了一堂完整的课，这就是我们常说的“课件”。随着我们对“课件”更深一步的认识和多媒体计算机技术的广泛运用，不少教师已经开始对那种封闭型的教学课件逐渐萌生出一种困惑，并期望能够有一种新的、更为灵活的、符合教学模式的、多元化发展的、教师和学生可以根据自己的教学和学习需要组合运用的多媒体信息资源，人们称之为“积件”。简单地说，积件就是在课堂教学中用一些袖珍的课件进行临时组合而成的临时课件。从狭义而言，积件是最小化的知识单元。从广义而言，积件是一种设计教学软件的策略和思路，是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。它的主要特征是最小化和可重组性。积件代表了课堂教学软件设计的新方向。
5.结论
计算机辅助地理教学的有效应用关系到大学地理课堂从教学方法、教学内容到教学理念的全方位变革。计算机辅助地理教学为大学地理课堂的学习过程创设了多层次、多维度情境，具有拓展教学信息量、优化教学过程、拓展教学平台、实现教学相长的重要功能。规避计算机辅助地理教学的误区能够提升其教学有效性。计算机辅助地理教学发展新方向主要包括：传统信息技术软件挖掘、新兴教学信息技术开发。创新性使用计算机辅助地理教学才能进一步提高其教学的有效性。
参考文献：
[1]常禹，朱良峰，张成娟.基于Google Maps API的地理CAI课件设计与实现[J].信阳师范学院学报（自然科学版），2011，（3）.
[2]廖晓芳.探索大学课堂多媒体计算机辅助教学[J].科协论坛（下半月），2009，（7）.
[3]汪冬梅.计算机辅助教学在大学课堂教学中的应用[J].科技资讯，2012，（10）.
[4]温瑞虹.论大学地理多媒体教学的误区[J].教育教学论坛，2012，（22）.
关键词：CAIG、有效性、功能、积件
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（b）-0000-00
计算机辅助地理教学（Computer Assisted Instruction in Geography）简称CAIG，是随着现代科技发展而兴起的一种全新地理教学模式。大学课堂中，如何有效利用这一教学手段是关系到从教学方法、教学内容到教学理念的全方位变革。利用CAIG如何实现大学地理课堂教学内容精简实用、教学方法灵活多样、学生学习积极主动是一个值得探讨的命题。
1.CAIG的理论基础
现代教育思想主张，在教学过程占中心地位的应当是学，而不是教。美国心理学家华生在巴甫洛夫条件反射实验的影响下，提出了刺激—反应学说，基本观点是：学习过程中的学习情境、学习变量等外部条件的控制十分重要，有的学生难以达到学习成功的原因，就是因为对学习情景控制等外部条件不当，如果对学习情景有良好的控制，再复杂的学习对于学生来讲也会是轻而易举的。CAIG为学习过程的外部条件创设了多层次、多维度情境，为CAIG在大学地理课堂的发展提供了理论依据。
2.CAIG的主要功能
（1）教学信息量的拓展
大学地理教育一个主要功能是将丰富多彩、前瞻性的地理信息传输给大学生。依靠传统的板书和纸质材料无法达到这一目标。在充分备课的基础上，通过计算机辅助教学，以多媒体形式向学生展现图像、视频、音频、文字，提高课堂的信息载荷量，提高课堂质量。由于地理学研究的对象很多属于大尺度大范围的，很多地理事物是学生没有见过的，或者说不可能见到的，更无法像物理、化学、生物那样在实验室进行演示试验，比较抽象。运用CAIG技术等现代手段传递的信息要比传统手段优化，其至少有这样几个优点：A.化繁为简。CAI技术将众多图文、影视、声音信息，预先编辑好调用起来比较方便，只需轻轻一按鼠标众多信息一一展示，节省了时间增加了课堂信息量，通过CAIG技术可以轻松的使圖放大或缩小，文字从繁到简，提高了图的清晰度。B.化静为动、化动为静。CAIG技术可以将静态的图、物变成动态的过程，便于学生的形象感知，又能提高学生的学习兴趣。比如大陆漂移，可以把课本上四个地质年代的大陆分布图通过扫描，图像的美化，再用进行编辑变成动态的漂移图，使学生对大陆漂移有一个感性的认识；月球、地球、太阳每时每刻都在高速运动着，地球上的空气和水亦是运动不已，诸如热力环流、三圈环流、季风、气旋、反气旋、气团、锋面、水循环、大洋环流等等。为了研究的方便，我们可以利用课件根据所需将运动变化着的地理事物截取其中的一瞬间定格，供学生仔细观察与探究。C.化抽象为形象。在地理教学中，许多非常抽象的地理概念规律，超出学生的生活感知范围，用传统的手段，达不到理想的效果，比如在讲锋面时可以用二维动画制作冷暖空气相遇时的三种不同情况的锋面类型及其天气特点，通过形象的图像使学生获得感性认识加深了印象。D.化宏观为直观。CAIG技术可以超越时空展示、模拟，演示宏观世界。地理教学中所要研究的地理事物或要素，如地质、地貌、植被、水文、生物、工农业生产等，学生无法去一一实地感知，运用CAIG技术可以超越时空展示实地情况，加强直观认识。有的是难以观察的大尺度的地理现象，如三圈环流，运用CAIG技术可以把全球的大气在水平和垂直方向的运动展现出来。
（2）教学过程的优化
借助计算机平台，教师能创设比传统教学更为丰富生动的教学情境，无形中展现了地理思维过程。借助计算机平台，可以充分发挥教与学的互动，让大学地理课堂成为探索式课堂。例如根据需要让屏幕出现所要的图形，屏幕图文可以闪烁、变色，还可以平移、旋转、翻折，甚至可以创设虚拟模型，让学生主动地探索。借助于CAIG技术可以把难以理解的内容化抽象为具体，构建概念化地理模型，起到传统手段无法替代的效果。
地理教学的一个主要任务就是培养学生的阅读、填绘、分析地图的能力，传统的教学手段是运用教学挂图，课本附图，地图册等来讲授，或是用投影片来展示，这些教具的使用在一定程度上可以提高教学效率。但是由于教学挂图在使用上要占用一定的空间，有时一堂课还要换几幅挂图，给老师带来不便，倘若使用投影片老师在课前要花费大量的时间制作和维护投影片，而运用多媒体计算机则方便得多，很多的教学用图、图片在市场上有现成的光盘，我们可以从中获得，而且随着网络技术的发展，我们还可以从网上下载很多的图像资料，有的可以直接运用于教学，有的可以经PHOTOSHOP等工具处理后加以应用。由于这些图像是以数字信号保存于计算机中，因而不需占用如保存挂图、投影片那么多的现实空间，而且调用非常方便。
（3）教学平台的拓展
大学教学的课后效应非常明显，通过CAIG，以互联网为媒介，可以将一门地理课程打造成一个学生可以自助学习的平台。尤其对于某门课程感兴趣的学生群，可以在平台上提供拓展性的资源和空间。以CAIG的学生对于提高学生的自学能力、创新能力有显著效果。
基于CAIG重难点突出，地理教材中有很多重要的地理概念、原理、规律，需要学生掌握。其中不少是学生学习的重点，也是难点，这些知识点如果运用语言讲述，很难讲清楚，即使配以挂图、模具、投影片也很难讲清楚，而利用信息技术可以把不易观察的地理事物充分显示出来，将问题化难为易从而突破教学中的难点和重点问题，如地球的公转中太阳直射点的变化及其影响，是教学的重点、难点，通过3DMAX制作立体地球在宇宙空间的运动，再配之以静态的图结合几何知识，就可以把它讲得非常透彻，效果鲜明。 （4）教学相长的实现
CAIG的高信息量，使得部分学生对于专业知识的认知和理解会达到较高层次、较深水平，在与老师的互动中实现教学相长的良性循环。CAIG技术能跨越时空形象地展现事物的发生、发展过程，直观地揭示事物的本质和内在的联系，引导学生获得大量生动鲜活的感性认识，学生的手、眼、耳、口、脑多种器官同时启动进行观察、讨论、分析、综合、创新，从而培养学生各方面的能力。当代世界著名的心理学家和教育家的霍华德·贾德纳创建的多元智能理论认为：每个人都同时拥有八种或九种智能，致使这几种只能在每个人身上以不同的方式、不同的程度组合存在，使得每个人的职能都各具有特色。所以，教师在课堂教学中要为不同的学生提供不同的展示自己的机会，并做出相应的评价。多媒体计算机可以把知识能力要点编辑成交互性很强的练习，能及时提供高质量的反馈信息，能使教师及时掌握学生的学习情况，及时制定教学策略，实现真正的因材施教。
3.现阶段CAIG的误区
越来越多的大学地理教师乐于在课堂教学中运用多媒体辅助教学，然而不能充分合理利用CAIG，其教学有效性得不到充分的发挥。因此，必须认识和避免CAIG存在的一些问题和误区。
首先，部分较高难度的计算机教学软件，由于技术上的原因，还难以广泛使用。这种情况下，大多数地理课件的制作是在计算机老师的技术支持下制作完成的，往往是地理老师把一堂课的内容通过备课，根据教和学的需要，并根据所能搜集的素材，编写出脚本，然后交给计算机老师制作。由于大多数地理老师不懂如何制作，而大多数计算机老师又不精通地理，所以在制作过程中往往不太好沟通，地理教师试教之后根据反馈信息再请计算机老师修改就更不容易了。所以制作一堂课的地理课件，往往要花很长时间，这就限制了它的广泛使用。因此，对于大学地理老师来说，不能盲目追求新技术，可以将一些传统的CAIG，如PPT、AUTHORWARE、3DMAX、Flash等技术进行挖掘。
其次，认为CAIG是万能的，可以取代一切传统的手段。其实，先进的教学方法和手段是为教学服务的，达到教学目标是最重要的。有些可以用传统的手段解决的问题，就不必要为用而用，这样反而有喧宾夺主，哗众取宠之嫌。况且在运用多媒体电脑教学的过程中，传统的手段亦非常重要，比如板书，有时候用一手优美的粉笔字在讲课过程中与学生互动效果更好，有时候对于一些即兴的发挥和讲解，传统教学手段则更為实用。
第三，忽视老师的主导，学生的主体作用。在一些多媒体课件中，非常缺乏灵活性，有的老师只是充当一个放映员，有的课件不适合常规课堂教学，特别是一些现成的软件。有些软件在制作过程中调控性能不强，教师无法根据课堂情况及时调控，从而限制了教师的主观能动性。不少课件仍沿用的老的思路，重点放在教上，在学生如何学上调控不够，尤其是基于网络平台的大多数课件，仍是单机课件，只适用于教不太适用于学，今后应大力改善基于网络的课件，更方便学生一人一机来学习。
4.CAIG发展的新方向
（1）传统信息技术软件挖掘
为了拓展CAIG功能，满足新的教学需要，一个发展方向是不断挖掘已有教学信息技术软件功能，创新性开发新型课件。例如使用面最广、门槛最低的PPT，可以充分利用其触发器功能，开发动态效果突出、教学交互性强、控制自由度高、结构层次丰富、教学功能完整的课件。巧妙地组合使用触发器技术，克服了出现对象之间前后顺序限制、相互干扰的问题，实现了课件里同一页面上的对象其出现完全由操控者控制其顺序，大大增强了课件了功能性，可以实现要求更高的互动教学。充分发挥自定义动画、触发器的构建一些动画模型，构建了电子书翻页模型、烛光闪动等效果，对于提高作品的艺术性、趣味性、观赏性有很大作用。在课堂教学中也能起到启发学生、激发学生学习兴趣的功能。
（2）新兴教学信息技术开发
在CAIG领域，先后出现过教学程序、课件、插件、构件、元件、基件、部件、群件等一系列名称和概念。目前大多数的教学软件是按教学设计的原理方法编制的，它是事先由教学设计确定的、有固定程序、固定情节、模式化的、封闭的、整体的教学软件，一个教学软件的运行就相当于上了一堂完整的课，这就是我们常说的“课件”。随着我们对“课件”更深一步的认识和多媒体计算机技术的广泛运用，不少教师已经开始对那种封闭型的教学课件逐渐萌生出一种困惑，并期望能够有一种新的、更为灵活的、符合教学模式的、多元化发展的、教师和学生可以根据自己的教学和学习需要组合运用的多媒体信息资源，人们称之为“积件”。简单地说，积件就是在课堂教学中用一些袖珍的课件进行临时组合而成的临时课件。从狭义而言，积件是最小化的知识单元。从广义而言，积件是一种设计教学软件的策略和思路，是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。它的主要特征是最小化和可重组性。积件代表了课堂教学软件设计的新方向。
5.结论
计算机辅助地理教学的有效应用关系到大学地理课堂从教学方法、教学内容到教学理念的全方位变革。计算机辅助地理教学为大学地理课堂的学习过程创设了多层次、多维度情境，具有拓展教学信息量、优化教学过程、拓展教学平台、实现教学相长的重要功能。规避计算机辅助地理教学的误区能够提升其教学有效性。计算机辅助地理教学发展新方向主要包括：传统信息技术软件挖掘、新兴教学信息技术开发。创新性使用计算机辅助地理教学才能进一步提高其教学的有效性。
参考文献：
[1]常禹，朱良峰，张成娟.基于Google Maps API的地理CAI课件设计与实现[J].信阳师范学院学报（自然科学版），2011，（3）.
[2]廖晓芳.探索大学课堂多媒体计算机辅助教学[J].科协论坛（下半月），2009，（7）.
[3]汪冬梅.计算机辅助教学在大学课堂教学中的应用[J].科技资讯，2012，（10）.
[4]温瑞虹.论大学地理多媒体教学的误区[J].教育教学论坛，2012，（22）.