谈MCAI与中学物理教学的整合

1、谈MCAI与中学物理教学的整合摘要：本文从AI应与中学物理教学相辅相成的观点出发，分析了计算机辅助教学在开发学生的自主性学习中的优越性，提出了采用AI与中学物理教学高度整合的教学方式，有利于开发学生的潜能，转变以传授知识为主，树立以素质教育为主，突出创新教育的观念。关键词：AI；中学物理教学;教学设计以多媒体计算机和通信技术为龙头的信息产业迅速开展，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形式，以适应信息化的时代要求。多媒体计算机辅助教学(简称AI)是现代教育史上的一种崭新的教学方式，AI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

2、革带来了新的活力，提供了新的手段和技术支持。在素质教教育推向深化的今天，其地位也尤为重要。为此，在中学物理教学过程中，首先应从整体着眼，关注AI与中学物理教学的会通和整合。本文结合笔者的教学理论，谈几点做法：1.AI与中学物理教学方法的整合目前我国的AI软件使用方式不尽如愿，源于实际的调查认为：用于老师演示、学生练习型的各占学校的44%至52%；情景模拟、教学测验型的各占学校的15%多一点儿；游戏、问题解答型的各占学校的8%；发现学习型的仅为6%。金建梅，等.计算机在中国中小学教育中的应用现状分析J.中国电化教育，1999，1从以上数据可以看出，在目前教学理论中，AI的主要应用方式是老师演示和

3、学生操作练习；这两类软件在使用上明显是以美国心理学家桑代克和斯金纳的“行为主义学习理论学习是刺激与反响的联结为根据的，主要表现为片面追求界面华美、媒体效果，而无视学习者的认知特点。其本质均是试图通过外界媒体的刺激，使学生被动模拟和承受物理知识。而现代教学方法由单一走向多样化、综合化，要求老师在指导学生学习物理过程中，注重学生的个性差异，施行分层教学，量体裁衣，把多样化的教学方法综合起来，灵敏运用。而集多媒体计算机技术、网络技术、通讯技术、多媒体技术于一体的多媒体计算机辅助教学形式，充分表达了这一新的教育理念和教学方式。如传授物理概念等陈述性知识，宜采用操作练习、教学测验、游戏型等以到达对课堂教

4、学的补充；假设是培养学生解决某类问题的才能，那么可采用问题解答型，通过设疑思辩，解决问题。这是因为AI可以营造问题的气氛，并能借媒体的超文本功能对关键性的问题进展引导，学生利用它提供问题的情境，进展主动地分析、协作、探究、发现学习，从而培养学生的自我教育才能，分析问题、解决问题的才能。以现代教育思想和建构主义学习理论为平台的计算机辅助教学，应该是学生在老师引导下辅以计算机的帮助，积极主动参与，有高度选择性、探究性的、协作性的一种教学活动。老师理应潜心研究如何创造性地运用AI帮助学生自主性学习，从而促进学生全面开展，不断进步教育质量，使AI在适应21世纪要求的人才培养中发挥更大的作用。2.AI与

5、中学物理教学设计的整合计算机技术的应用，使“师之所存，道之所存的传统教育时空观开场变迁，教学时空扩展到校外、家庭、社会，以致超越国界。AI课件的启动，一改传统的“口语+粉笔+黑板的传道授业形式，使教学情境发生改观，给受教育者带来全新的视听界域。使教学效果更显著。但为什么仍有不少老师在教学理论中，沿袭传统的教学形式，并没有利用现代教育技术打破陈旧的传递式的教学设计呢？主要原因有两个：其一是没有充分考虑把计算机技术和物理教学的学科特质结合起来；其二是在强调教育技术的同时没有充分考虑老师的主导作用和学生主体性。这样就难以把计算机技术和物理教学完善地结合起来，从而失去了AI的本意。例如，对高二教材中“

6、透镜成像作图法一节的辅助教学软件。大量的j2AI教学设计仍遵循老路：通过物距、焦距、不同透镜凸透镜、凹透镜分别取不同值，请学生观察透镜成像的情况，这实际上是迫使学生承受该透镜的成像随物距、焦距、不同透镜凸透镜、凹透镜变化而变化的事实，这样的学习过程仍是将学生推向被动承受学习的处境，其立足点在于操练学生的知识技能。而笔者利用VB自行设计的“透镜成像作图法的软件程序附后特点，充分挖掘超媒体功能的优权力，产生一个以学生为中心的媒体学习环境，进步了学生在学习过程中的学习积极性和参与性。笔者首先让学生自己观察，探究物距、焦距、不同透镜凸透镜、凹透镜的变化对成像的影响，让学生主动地去寻找成像规律，由学生自

7、已设计一套解决问题的方案，并在实际中操作，同学间互相交流协作、探究、发现规律，老师仅仅是提出一些建议，这样将学生置身于一项真实的“任务之中，变“学为“做，在“做中学，力图通过学生的“做的主动探究过程以到达培养他们的创新精神、动手才能和解决问题的才能，充分地发挥了AI的成效，同时也解决因实验仪器缺乏的困境。真正表达教学观念向“知识与技能的统一和“教会学生学习的转变。使学生的智能得到开发，创新潜能得以挖掘，人格得以合谐开展。老师的观念方法和对教学设计的处理直接影响到教学的质量和时效，关系到学生的创造力的培养和开展。因此，老师还须确立现代教育理念，只有正确的教育理念观照下，实现AI与中学物理教学设计

8、的高度整合。把老师的“讲让学生的积极参与活动所代替，使学生由“听讲、“记笔记的学习方式更多的变为观察、实验和主动地考虑，以突出他们的主体地位，从而实现AI把学习的主动权交还给学生的初衷。3.AI与情感交流、人机交互、人际交流的整合情绪心理学认为，认知过程即是对信息的加工过程。人的情绪、情感体验所构成的稳定的心理背景和一时的心理状态都对正在进展的信息加工起组织、协调作用，故人的情绪和情感能促进或阻止人的认知过程。人与人之间的交流，过去、如今、将来都是教学的主题。信息化的宗旨使这种交流更为便捷、更加有效。由于物理学科的特点是以注重理智的、动态的美，讲究以理服人，而非以情动人，但这绝非是一个无视情感

9、交流的理由。而要求我们恰当利用情感迁移的作用促进本学科的学习。计算机本身缺乏情感交流这一弊端。但是AI以计算机兼有的动画、声音、图片等多种信息媒体为载体，能创造一个兴趣盎然的教学情景，刺激学生的学习情绪。故在AI课上，情感交流、人机交流、人际交流交融于一起，以学生为中心的多媒体教育教学环境中，学生在学习过程中感受到了一种挑战，在人机对话和群体协作中真正地“做物理，这样既培养了情感意志等非智力因素又实在可行地进步了学生的创造才能。但我们必须清醒地认识到，以“人机交流取代“人际交流的AI是非常尷尬和行不通的。必须关注AI与老师、学生、计算机的高度交融；注重研究如何在遵循主体感知特点的前提下，更好地运用媒体，以利于师之间生情感流动，协调学生知识、智力、兴趣、情感、意志等各方面因素，使其在合人作中建构物理知识，进步学生的科学素养和人文素养。总之，AI在蓬勃开展。怎样使中学物理教学更能适应时代特点和学生的开展需要，在教学过程中表达“双主体性，这就要求广阔老师运用先进的现代教育技术充分考虑学生、老师、媒体、教学内容“四要素的互相关系，利用整体、优化的方法将各要素有机地结合起来，以实现AI和是学物理教学的交融，这也