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1、多媒体CAI课件在中学物理教学中的应用 内容摘要：以计算机和网络为核心的信息技术的普及，为现代教育教学模式的改革提供了动力。课件制作正在成为探究式教学，计算机辅助教学等新型教学模式的核心环节。本文结合相关教材理论知识和课堂实际操作，分析了课件制作在中学物理教学中的现状，包括传统物理教学与现代物理教学，概述了中学物理课件制作的设计原则与一般流程，并以实际教学案例作为补充，从而得出了课件制作优劣势的相关思考。这些都将有利于提升教学效率，改进教学方法，达到个性化的素质教育。 关键词：多媒体课件 探究式教学 计算机辅助教学 Practice and thinking of the courseware
2、 making in high school physics class Abstract: As the popularization of technology information based on computer and network gives the power to the reform of modern educational and teaching models,courseware making is becoming the nuclear part of new teaching methods such as exploring teaching,compu
3、ter-assisted instruction,etc.This paper combines some books in courseware making with practice in high school physics classes,analyzing the current situation of coureseware making in physics classroom of middle school,which includes the traditional teaching and modern teaching.Then,the paper summari
4、zes the design principles and the general process of physics courseware making in middle school,and adds some cases of practical teaching. Last it infers a few thoughts about the advantages and disadvantages which courseware making brings.All of these will be good for improving the efficiency of tea
5、ching and methods and achieve the individualized education for all-around development.Key words: CAI courseware exploring teaching computer-assisted instruction 目录0 引言 11中学物理教学现状分析 1 1.1传统物理教学 1 1.2现代物理教学 22 中学物理课件制作 32.1课件的设计原则 32.2课件的制作流程 43 中学物理课件制作案例 5 3.1高中物理牛顿第三定律教学案例 5 3.2初中物理电与磁教学案例 74 课件制作的
6、思考 85结束语 9致谢 9参考文献 10中学物理课件制作的实践与思考0引言人类社会已步入信息时代，日新月异的信息技术不断地改变着我们的社会，影响着人们的工作，学习和生活。信息技术已经成为21世纪人类必须掌握的基本技能，信息技术教育在整个社会的教育体系中也变得越来越重要，信息技术为拓展教育的时空界限，提高教育质量和效率提供了坚实的物质基础和保障。以计算机和网络为核心的信息技术普及为新时期教育的发展提供了强大的原动力。随着信息技术的到来以及网络技术的迅猛发展，学校的教育教学模式发生了深刻的变革，信息技术为学科教学开拓了广阔的天地。以信息技术为核心的现代教育技术可以优化教与学的信息传递过程，改变传
7、统的教育模式，促进素质教育观念的确立。丰富的教育资源为素质教育提供了多姿多彩的空间，形象化及灵活多样的教学方式促进了素质教育的实施。因此，作为未来社会培养人才的教师，除了具有相应的科学教育理论，完整的知识结构之外，更应重视自身能力素质的提高，这主要包括：信息能力，创新能力，教学能力，科研能力和实际操作能力。而结合目前的教育现状来看，最为迫切的任务就是提高教师的信息能力。物理是一门基础学科，在中学教学过程中的作用是显而易见的。而作为一名现代中学物理教师来说，不掌握信息技术，不能把信息技术融会到我们的教育教学中来，就不能很好地完成新时期的中学物理教学任务。随着素质教育的观念越来越深入人心，培养学生
8、的综合能力成为我们教师的首要任务。改变传统的教学模式，充分利用现代教育技术，特别是运用多媒体技术教学是信息时代中学教师工作的重心。多媒体课件因其能激发学生的学习兴趣，提高教学效率等诸多优点而成为现代教学中最常用的教学手段。教学是一种非常个性化的过程，每个教师都需要根据学生的实际情况，结合自己的教学思想来进行教学，因此利用多媒体课件教学也是我们每个中学教师必须掌握的一项技能。1中学物理教学现状分析 1.1传统物理教学在传统的物理教育中，教师偏重于知识和技能的教学，注重知识体系的结构和逻辑性；学生通过教师的讲解获得知识，通过做大量的习题来强化对所学内容的记忆和加深对所学内容的理解。这种教育的优点是
9、：学生可以在较短的时间内掌握比较系统的知识和技能，学生有较好的分析问题的能力和计算能力。但是，缺点也是明显的，主要体现在：教师偏重于知识的传授和灌输，而对学习兴趣、自主学习的培养不够重视；做习题成为应用知识的唯一方式，并且缺乏与实际生活、现代科学技术的联系；重结果轻过程，学生很少能经历科学探究的过程，学生只能被动地跟着教师的思路走，难以发挥创造性。案例：光的直线传播师：我们为什么能看到物体？生：物体上的光线进入了我们的眼睛。师：那么，光线是如何从物体到达我们的眼睛的，经过什么样的路径，下面来看实验。（教师演示平行光通过充满烟雾的空间）师：大家看到什么？生：光沿直线传播。（教师演示两平行光通过方
10、形玻璃砖）师：大家看到什么？生：光沿直线传播。师：通过实验，我们可以得出结论，光在一种均匀媒质中沿直线传播。请再列举常见的光沿直线传播的例子。生：（举例略）简评：这是传统物理教学典型的教学方式，教师演示，学生远距离观察，“短时高效”，但学生缺乏体会过程。1.2现代物理教学计算机辅助教学（CAI）的推广应用，标志着我国现代教育技术的又一次飞跃。以计算机为中心的多媒体教育手段，为我国教育注入了“现代化”的理念和新的生机，为学生提供了良好的个别学习环境，能真实实现因材施教，为素质教育目标的实施提供了有力的帮助。它与以前那种:一张嘴、一本书、一黑板的传统教学手段相比，主要有以下两个优点：其一是它可以包
11、含图片、文字、声音、视频等多种媒体信息，做到图文并茂，活跃课堂气氛，把学生带入一个全新的教学模式中，从而激发学生学习的热情与兴趣。其二是它可以将内在的、本质的东西展现出来，既形象又直观。如抽象的概念，难以想象的物理过程，跨越时空的事物，不易实现的实验，进行信息处理和图象输出，在计算机屏幕上实施微观放大，宏观缩小，动静结合，在短时间内调动学生多种感觉器官参与活动，化解教学难点，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定基础，调动了学生的积极性，提高了课堂效益。 现代信息技术与物理教学整合：（1）利用现代媒体创设物理情境 激发学生兴趣 物理学是一门深奥抽象而又充满逻辑推理的自然科
12、学，因此不少学生感到物理难学，尤其是喜欢学文的女学生，她们喜欢形象思维，对物理课常常是望而生畏。所以，将抽象的知识形象化，激发学生学习兴趣，是提高物理教学的关键。在教学中应用多媒体的声、光、色、形、像、动画等功能，创设物理情境，将抽象的物理概念转化为形象生动的物理画面，激发了学生学习物理的兴趣。 （2）利用现代媒体辅助物理实验教学 物理实验是物理教学的重要手段之一，然而由于受时间和空间等客观条件以及仪器本身因素的限制，有些实验效果不够理想。如果利用计算机模拟辅助物理实验，将起到直观形象、化小为大、化远为近、改变时空、动静变化、快慢可调、重复再现等作用。（3）利用现代媒体进行知识提炼 物理教学过
13、程中，学生通过实验、讨论等方式获取的知识有时可能是感性而不全面的，需要老师引导学生归纳、概括、总结和提炼得出规律性的结论，这是物理教学的重要一环。利用多媒体手段进行知识提炼快捷高效，同时可根据需要再现实验过程，使总结归纳不再是单一枯燥的语言叙述，激发了学生的学习兴趣。学生在实验的感性认识和理性分析之后，再给他们一个形象、连续、鲜明的知识提炼，达到深化理解、融会贯通的目的。 （4）利用现代媒体开展丰富多彩的课外活动 物理课外活动能充分发挥学生的特长，巩固和运用所学知识。如果能将多媒体手段应用于课外活动，必将极大地激发学生的参与热情，同时可将学生学习微机理论用于实践。 2中学物理课件制作2.1课件
14、的设计原则 课件是指内容特定的教学应用软件，是由教师或教学设计者根据教学目标，教学任务编制的程序。教学特性和软件特性是教学课件的两大基本特性，课件设计应该基于自身的特性来进行。 (1)课件的教学特性是它的一个重要特性，教学特性是指它具有施教，促学的功能，从这个意义上讲，课件是一种教学系统。如何让学习者经过该系统学习后达到教学目标的要求，主要由课件所展开的教与学的指导过程所决定，因此，课件必须具备使学生进行有效学习的功能。 (2)课件是一种具有教学功能的计算机软件。作为一种计算机软件，在开发过程中就应该以软件工程的思想与方法为指导。在设计教学课件时要遵循下列原则：(1)实效性原则在设计和制作教学
15、软件前，一定要冷静地思考在教学中使用课件是不是能够让学生更好地理解知识，掌握知识。课件使用得好不好，主要的标准是是否促进了学生的学习。物理课中，实验的实际操作全由机器模拟，定理公式的推导过程由机器列出，三言两语能讲清楚的问题也要做成三维动画，随时随地可取的实物也要用课件模拟，这样的做法就是本末倒置。所以，制作和使用课件必须选准最佳作用点和最佳作用时机，讲求实效性，不宜用时则不用，宜少用时不多用。(2)启发性原则 利用课件的目的是要改革以教师讲学生听为主要活动的传统教学模式，教师尽可能少讲，或者不讲，但前提是所制作的课件必须能够启发学生的思维。因此，在制作和使用课件时，应充分考虑教学目标，恰当取
16、舍材料，并使所保留的材料本身富有启发性，能引发学生的思维。(3)深刻性原则 设计课件时要深入钻研教材，把握教材的重点，难点和关键，考虑如何用课件解决这些关键问题，发挥课件的实用价值。(4)正确性原则 课件是为教学目的服务的，应保证课件制作和使用准确无误。课件制作要做到：a.内容正确。b.制作合理。c.符合教育学心理学规律。(5)乐用性原则 认知学习理论关于学习机能的研究认为，人类的学习是外部刺激与认知主体内部心理过程相互作用的结果。如果外部教学课件不能激活内部心理活动，学习者将无法达到预想效果。所以制作课件时，要注意考虑学习者原有的认知结构，认知水平和非智力因素，合理地选择并有效地使用各种媒体
17、来组织表达各种教学信息，激发学习动机，吸引学生注意，增强学生对课件的乐用性，利用课件轻松愉快地学习，使身心获得全面发展。2.2课件制作的流程（1）选题 通常教师的课件是为教学服务的，应该挑选教学的重点和难点内容，尤其是其他媒体难以表现的，恰恰又是多媒体的优势所在，如综合媒体功能，互动特点等。例如，有些被描述对象太抽象（如立体几何），有些被描述对象太大（如天体运动）或太小（如分子热运动），无法用实物来展示。其次，选题的同时还必须分析和确定教学课件制作和实施的可能，分析学校的资源条件，包括学校现有的软件和硬件。一般来说，具有以下特点的课题适合用多媒体辅助教学手段来讲授： 教材阐述的是具体生动的物理
18、事物或涉及到物理变化过程，而教材只有文字媒体或静态的图片。如高中物理教材的曲线运动，涉及到平抛运动的分解或速度变化过程的内容。 教材内容相当比较抽象，学生难以理解。如高中物理教材中的机械波与电磁波，用多媒体展示动态的声波传播原理。 教材的内容生活中不可见，且涉及多维空间。如初中物理教材中的电磁感应，涉及不可见的磁场和电场，同时判别定律涉及三维空间时。（2）脚本的设计与编写 脚本设计是制作教学课件的重要环节，需要对教学内容的选择，结构的布局，视听形象的表现，人机界面的形式，解说词的撰写，音响和配乐手段等进行周密的考虑和细致的安排。在多媒体教学课件脚本编写中，教师面临着新的挑战，既要充分了解多媒体
19、计算机的非凡表现力，以便提出精彩又可行的方案，又要理解教学意图和教学方案，熟悉教学对象的心理特点。 脚本的创作通常分为两步进行，第一步是文字稿本的创作，也就是A类脚本的创作。文字稿本是教师自己编写的，编写文字稿本时，应该根据教学内容的联系和教学对象的学习规律，对有关的画面和声音材料分出主次，合理地安排和组织，以完善教学内容。第二步是编辑稿本的编写（B类脚本），编辑稿本是在文字稿本的基础上创作的，要将每个页面的设计具体化，是制作教学软件的直接基础。（3）素材准备“多媒体素材”是多媒体教学课件中用到的各种听觉和视觉的材料，也是多媒体课件中用于表达一定思想的各种元素，包括图形，动画，图像，文本和声音
20、等。（4）制作合成多媒体课件最核心的环节是制作合成，主要任务是根据脚本的要求和意图设计教学课程，将各种多媒体素材编辑起来，制作成视听效果好，操作灵活，交互性强的课件。常用的制作多媒体课件的软件工具有：PowerPoint,Auth0ware,Flash和Dreamwaver。（5）测评和评价课件制作完成后，要经过一个反复测试，评价，修改和不断完善的过程，以确保课件的质量。在每个阶段完成后，也需要有一个评价修改的阶段。对多媒体课件的评价就是衡量和评估这个课件对学生的教育价值，判断它应用的教学效果，提出改进的方向和方法的有关建议。3.中学物理课件制作案例3.1高中物理牛顿第三定律教学案例（1） 选
21、材及制作脚本序号标题屏幕展示内容设计思想及制作要求1复习反馈复习牛顿第二定律，课前小测充分利用计算机及时反馈的特点，增大课堂教学容量，提高效率。直接显示，按钮控制答案。2日常现象播放日常生活中现象：见图3.1.1通过计算机播放影片并分析之，形象直观地引入新课。截取影片，用按钮控制播放过程，可反复播放。3演示实验播放两个演示实验，见图3.1.2通过计算机播放两个演示实验。探索出牛顿第三定律的内容。二维或三维动画制作，用按钮控制播放过程，可反复播放。4课堂小结显示定律内容，比较与平衡力的区别通过表格比较一对作用力和反作用力与平衡力的区别，用鼠标控制答案的出现。5课堂小测直接显示出课堂小测的内容利用
22、计算机适时反馈、人机友好的特点，提高课堂效益。用鼠标控制答案的出现。图3.1.1日常生活中常见的现象 图3.1.2 两个演示实验注：第一个演示实验是用来验证一对作用力和反作用力大小相等；第二个演示实验是用来验证一对作用力和反作用力方向相反，作用在同一直线上。（2）平台选择与技术制作目前，用于开发制作多媒体教学软件的平台很多，如VC+、VB、Authorware、Powerpoint等。相比较而言，VC十和VB对于一般的中学教师来说学习时难度较大，特别是VC，而Powerpoint虽然易于学习，但制作时局限性较多，交互性较差，Authorware、不仅学习起来较为容易、人机界面十分友好，并且功能
23、（特别是交互功能）相对来说比较齐全，所以我选择了Authorware50作为制作平台。先利用Authorware50制作了如下交互式界面，然后按照脚本内容逐个实现。通过友好的交互式界面，根据教学中的需要，适时地进行课堂教学。如图所述的CAI教学仅仅是一种尝试，从反馈的信息看，所有听课的学生都认为用计算机辅助教学更能激发学生兴趣，有利于对物理现象的分析和对物理过程的理解，大大提高了课堂容量和效益。3.2初中物理电与磁教学案例步骤标题屏幕展示内容设计思想及制作要求1复习反馈复习电功率相关知识，课前小测充分利用计算机及时反馈的特点，增大课堂教学容量，提高效率。直接显示，按钮控制答案。2日常现象播放日
24、常生活中现象：见图3.2.1通过计算机播放影片并分析之，形象直观地引入新课。截取影片，用按钮控制播放过程，可反复播放。3演示实验播放两个演示实验，见图3.2.2通过计算机播放两个演示实验。探索出磁场电流的内容。二维或三维动画制作，用按钮控制播放过程，可反复播放。4课堂小结显示电与磁内容通过表格比较，用鼠标控制答案的出现。5课堂小测直接显示出课堂小测的内容利用计算机适时反馈、人机友好的特点，提高课堂效益。用鼠标控制答案的出现。 4 课件制作的思考运用CAI课件进行物理教学有很大的优越性，它能很好地弥补语言、文字描述的局限性、弥补物理实验器材的局限性，打破单一的教学模式，实现教和学的多元化，提高课
25、堂效率，增加课堂容量，但也有其不足之处，必须处理好如下几点：(1)主与次在运用CAI进行物理教学时，必须首先处理好主与次的关系，一定要认识到教师仍然是课堂教学的主体，是课堂教学的支配者，CAI只是起辅助作用，用来突破教学难点、形象生动地进行教学、提高教学效率。虽然它在一些方面有很大的优越性，但我们要看到，教师在课堂教学时不仅是进行知识的讲解，还有很多情感的交流和世界观的渗透，这是CAI无法做到的，而且CAI不具备对课堂突发事件的处理及随机应变的教学能力。切忌主次不分。(2)虚与实目前，CAI在物理教学中的应用，许多是用来进行模拟化教学（物理实验的模拟），这就需要处理好虚拟与现实的关系。用计算机
26、来虚拟物理实验，有利于实验的清楚讲解与透彻分析，省时省力，但是它毕竟是人为设计与制作的，学生一方面无法体验到前人在各种实验设计中所体现出来的物理思想的光辉，另一方面，会令学生产生这样的疑问：这是真的吗？这样无疑违背了物理教学的要求，对素质教育不利。因此，在进行CAI教学时，一定要同时尽量培养学生动手实验的能力，让学生得到亲身的体验。(3)容量与效益CAI教学与常规教学一个较大的区别是可以在一节课的时间内比较轻松地进行较多的演示实验，完成较多的教学内容，加大课堂容量，提高授课效率。这是它的一个优点，但必须处理好容量与效益之间的关系。现代认知心理学告诉我们，人们在学习新知识、接受新事物时需要一个过
27、程，不可能一减而就，学生学习物理知识也是如此。大容量教学必然会造成一定的囫轮吞枣、一知半解，这样就较难取得好的效率，只剩下一些花架子了。5结束语多媒体课件的选择和设计要注意物理学科的特点，最大程度地把抽象思维具体化。 同时，恰当把握运用时机，理顺与传统教学的关系，避免多媒体课件在课堂上的滥用。 教师在教学活动中应起主导作用，多媒体课件只是辅助教具。教师应着意设计、制作、改进有新意的物理演示实验，使各种教学设备和相应的现代化教学辅助手段能充分发挥各自的作用，才能有效地提高物理教学质量。总之，运用多媒体课件进行物理教学是教学手段的极大进步，我们要大力弘扬，但在使用中不能否定传统教学模式，只有二者相
28、辅相成，才能使物理教学迈上一个新台阶。致谢 感谢XXX老师的悉心指导。参考文献1 李远蓉，朱霞，邓磊,物理探究式教学设计与案例分析,高等教育出版社，2003.2 李芒,中学物理信息化教学设计,人民邮电出版社,2004.3 方其桂,中学物理教师计算机应用实例教程,清华大学出版社，2003.4 方其桂,中学物理课件制作实例,人民邮电出版社,2002.5 张立强,初中物理教学课件制作实例导航，人民邮电出版社，2003.6 朱治国，陈艳丽,高中物理教学课件制作实例导航，人民邮电出版社，2003.7 马维新，计算机辅助教学在中学物理教学中的作用,青海师范大学民族学院学报，2009.02.8 代军庆，论多
29、媒体教学在中学物理教学中的运用,资治文摘（管理版），2009第二期.9 石瑜，物理课堂教学创建自主探究环境的实践与思考,宁德师专学报(自然科学版)，2007.03.10吕树臣，中学物理教育研究与实践探索,哈尔滨地图出版社,2006.附表1XXX大学毕业论文任务书学生姓名XXX学号XXX指导教师XXX学院名称物理与电子工程学院专业名称物理学论文题目中学物理课件制作的实践与思考题目来源实习实践（ ）教师科研（ ）教师拟定（ ）其它（ ）一、基本任务与要求1基本任务：（1）确定论文选题。 （2）收集、整理相关资料，与导师交流，拟出论文写作的初步框架。 （3）重点围绕自己的论文，详细查阅相关资料。 （
30、4）提交开题报告，拟定较详细的论文纲要。 （5）认真撰写论文的初稿和仔细修改论文，直至完善。2基本要求：（1）端正态度，认真对待毕业论文的撰写工作； （2）严格按照日程安排，定时与导师主动联系与交流； （3）克服困难，认真完成论文。二、工作内容及时间安排1选题：2010 年 1月10 日前2开题报告：2010 年 3月25 日前3收集资料及实施研究：2010 年 4月26 日前4完成初稿：2009 年 4月20 日前5完成修改稿：2009 年 5 月 1 日前6完成定稿：2009 年 5 月10日前7答辩：2009 年 5月25 日前三、需要提供有关材料1XXX大学毕业论文任务书；2XXX大学
31、毕业论文开题报告；3. XXX大学毕业论文实施过程记录表；4. XXX大学毕业论文严格按照XXX大学毕业论文工作手册要求撰写；5. XXX大学毕业论文评审表（指导教师用）；6. XXX大学毕业论文评审表（评阅人用）；7. XXX大学毕业论文答辩记录表。附表2xxx大学毕业论文开题报告学生姓名XXX学号XXX专业物理学论文题目中学物理课件制作的实践与思考1、选题背景（含国内外相关研究综述及评价）与意义。现代教育技术呼唤高素质的教师，有了计算机不是不要教师，而是对教师的要求更高，教师才是实施计算机辅助教学的关键。在信息技术飞速发展的今天，要求普通教师精通计算机是不现实的，因此合理地选择多媒体课件开
32、发平台显得尤为重要。 计算机多媒体技术的发展为CAI课件的制作创造了良好的条件，替物理课堂教学带来了勃勃生机。同时，目前一般的中学已大量配备了计算机，使CAI在物理课堂教学中应用成为可能。运用CAI课件进行物理教学有很大的优越性，它能很好地弥补语言、文字描述的局限性、弥补物理实验器材的局限性，打破单一的教学模式，实现教和学的多元化，提高课堂效率，增加课堂容量。 随着成都市中学计算机的不断普及和应用，越来越多的教师都在尝试制作计算机多媒体课件，并在教学中加以实际应用，既促进了学校教育教学的发展，也提升了教师的计算机应用能力。总之，随着现代教育技术、信息技术的不断发展，计算机课件对于教学工作的帮助
33、与优势日益明显，而且处于高速发展变化之中，需要认真加以研究探索、改进完善的地方还很多。我们不仅要加强教育思想观念的转变、教育理论进修等诸个方面的学习，而且必须努力从教学实施过程与学生学习进程两个层面上进行深入的探索和分析研究，逐步扩大信息技术与各学科整合应用的范围，提高教师掌握计算机新技术应用的能力，制作出符合实际教学要求的课件作品。2、选题研究的方法与主要内容。2.1选题研究的方法：（1）实践操作法：在动手制作多媒体课件前，对课件的设计非常重要。有的教师一味地追求最新的“技术”，把课件搞成多媒体成果展览，这是不准确的。因为，课件毕竟只是起辅助教学的作用，在课堂教学中起主导作用的还是教师。只有
34、设计好课件，才能制作出优秀的课件。 （2）理论思考法:如何改进计算机多媒体课件的设计制作，进一步提高课件制作的水平，应从思想理念，教材分析，素材选择，课件交互性和课件界面等方面着手。2.2主要内容：（1）中学物理教学现状分析，包括传统物理教学与现代物理教学的比较。（2）中学物理课件制作的设计原则和一般制作流程。（3）中学物理课件制作的案例，包括初中物理与高中物理。（4）课件制作的相关思考。3、研究条件和可能存在的问题。3.1 条件：（1）参考文献。 （2）图书馆资料、电子阅览室相关的期刊资料以及网上相关资源。3.2 存在的问题：（1）理论：对网络化信息化课件制作理论方面知识的缺乏，对一些CAI（计算机辅助教学）术语还不够了解，但可以通过进一步学习进行弥补。（2）资源：缺少必要的实验道具与教学场景，无法对相关信息的真伪进行验证。但我可以努力通过相关理论仔细论证，力求信息的真实性。4、拟解决的主要问题和预期的结果。4.1拟解决的主要问题：(1) 总结有关中学课件制作中传统与现代教学模式有效结合的讨论。(2) 通过课件制作案例的分析，得到中学物理课件制作的相关思考。 4.2 预期成果： 掌握有关物理课件制作的基本理论知识，在此基础上对计算机辅助教学与信息化网络化教学有更加深入的理解，为对现代化教学与传统化教学在中学物理课堂上的运用打下坚实的基础。13