廣西地方高校大學(xué)物理CAI課件教學(xué)研究

夏雄平

[摘 要]針對目前廣西地方高校大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題，提出并設(shè)計(jì)了能體現(xiàn)廣西地方高校特征的大學(xué)物理CAI課件。在實(shí)際應(yīng)用中顯示，這種CAI課件教學(xué)既可以彌補(bǔ)高校對教學(xué)所需硬件投入不足的問題，還可以有效提高大學(xué)物理的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理 CAI課件 廣西地方高校

[中圖分類號] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）04-0084-02

在高等教育中，大學(xué)物理作為一門理工科專業(yè)的必修課程，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和科學(xué)思維能力、提高學(xué)生動手能力和學(xué)生自主創(chuàng)新能力、促進(jìn)其它學(xué)科的學(xué)習(xí)方面起到了非常重要的作用。近年來，廣西地方高校在大學(xué)物理課程的建設(shè)和教學(xué)中取得了很大的進(jìn)展，然而，由于受地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度、教育投入和發(fā)展基礎(chǔ)薄弱等問題的限制，使得廣西地方高校的大學(xué)物理課程建設(shè)和教學(xué)相比中東部高校，特別是與211和985高校，無論在硬件還是軟件方面都存在較大的差距，針對這種狀況，科學(xué)制定和應(yīng)用體現(xiàn)廣西地方高校特征的大學(xué)物理CAI課件是解決這種困境的有效途徑。

一、廣西地方高校大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

廣西地方高校相比中東部的211和985的重點(diǎn)高校，其課程建設(shè)和教學(xué)還是存在較大的差距，這種差距既包括硬件，也體現(xiàn)在軟件方面。

在硬件方面：主要差距是缺乏反映近代物理學(xué)重要進(jìn)展的光學(xué)、電磁學(xué)和相對論有關(guān)的近代物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。如：桂林電子科大和桂林理工大學(xué)就沒有近代物理實(shí)驗(yàn)室，這就造成理工學(xué)生在學(xué)習(xí)占物理重要部分的近代物理時缺乏最直接的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，從而缺乏感性認(rèn)識，進(jìn)而降低了學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣。

在軟件方面：包括思想認(rèn)識和教學(xué)方法等，其中在CAI課件建設(shè)和教學(xué)方面也存在差距。具體表現(xiàn)在：其一，對大學(xué)物理課程重視不足：主要反映在課時設(shè)置偏少；其二，學(xué)生物理基礎(chǔ)較為薄弱；其三，媒體運(yùn)用單一和盲目；其四，CAI課件與教學(xué)要求不符；

二、科學(xué)制定體現(xiàn)廣西地方高校特色的大學(xué)物理CAI課件

針對廣西地方高校大學(xué)物理課程建設(shè)和教學(xué)面臨的問題，科學(xué)創(chuàng)作體現(xiàn)廣西地方高校特征的大學(xué)物理CAI課件并正確應(yīng)用是解決這些問題的有效手段。而在創(chuàng)作過程中，高質(zhì)量的CAI課件需要體現(xiàn)教師的教學(xué)思路，考慮學(xué)校和學(xué)生特征，其出發(fā)點(diǎn)和最終的歸宿點(diǎn)都是以提高教學(xué)質(zhì)量為目的。因而，在設(shè)計(jì)和創(chuàng)作過程中需要注意以下內(nèi)容：

（一）構(gòu)建CAI課件的制作內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

在課件制作過程中，首先要明確“教什么”、“怎么教”和“怎么學(xué)”。而這些依賴于教師對學(xué)生特點(diǎn)的了解、對教材的掌握和對實(shí)際教育過程的總結(jié)，在此基礎(chǔ)上制定出不斷完善的教案，是制作CAI課件不可或缺的文字稿本， 即要根據(jù)實(shí)際情況確定教學(xué)內(nèi)容。針對廣西高校學(xué)生物理基礎(chǔ)較為薄弱的特點(diǎn)，在選取教學(xué)內(nèi)容時要避免選取難度大的內(nèi)容，如：光的衍射中的部分內(nèi)容、相對論等知識等；在課件結(jié)構(gòu)的構(gòu)架中，可以采用分支型設(shè)計(jì)方法。先將整個課件分成多個模塊， 每個模塊再分成若干單元，逐步細(xì)分，每個單元都可以完成教學(xué)目標(biāo)的一部分，從而形成一個層次分明的結(jié)構(gòu)構(gòu)架，有利于學(xué)生進(jìn)行層層深入的學(xué)習(xí)。

（二）根據(jù)實(shí)際情況制作CAI課件

大學(xué)物理CAI課件的制作需要大量的人力和物力，高質(zhì)量的CAI課件制作需要學(xué)校和學(xué)院具備一套較為完整和穩(wěn)定的開發(fā)班子，這在目前廣西地方高校的絕大多數(shù)院校來說是不現(xiàn)實(shí)的。因此，根據(jù)這種現(xiàn)狀， 較為可行的方法是教師自己制作適合學(xué)生特征的CAI課件。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃， 應(yīng)用多媒體創(chuàng)作工具（如Authorware、Flash等軟件）進(jìn)行課件設(shè)計(jì)。這些集成化的多媒體制作工具，其動畫編輯、視頻編輯等功能可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)可視化的界面，使其操作變得簡便，進(jìn)而較容易實(shí)現(xiàn)CAI課件的創(chuàng)作。另一方面，可以通過借鑒和吸收網(wǎng)絡(luò)資源，通過搜集網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)秀課件資源，教師根據(jù)教材特點(diǎn)、教學(xué)目的和學(xué)生特征，對這些資源進(jìn)行選用、編輯和修改，使之成為體現(xiàn)廣西地方高校特征的自制CAI課件，進(jìn)而使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)對象達(dá)到和諧統(tǒng)一，使教學(xué)效果最優(yōu)化。

（三）在制作CAI課件時需要把握趨利避害的原則

在物理課堂教學(xué)中，多媒體 CAI 能方便地展示各種物理場景，突破教學(xué)難點(diǎn)，模擬稍縱即逝的物理現(xiàn)象，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，建構(gòu)師生雙向互動的教學(xué)場景，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)并重”和避免課堂教學(xué)乏味單調(diào)。然而，應(yīng)用CAI課件教學(xué)也會帶來一些負(fù)面問題，如：不分教學(xué)內(nèi)容全部或者大量使用CAI課件教學(xué)，削弱了教師在課堂上的主導(dǎo)作用；不利于培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力和書面表達(dá)能力；過多的華麗外觀和形式化的CAI課件容易分散學(xué)生注意力，影響教學(xué)效果，沖淡教學(xué)主題。因此，在制作和教學(xué)過程中要盡量避免這些負(fù)面影響。

三、正確使用體現(xiàn)廣西地方高校特色的大學(xué)物理CAI課件

使用課件應(yīng)以能突破教學(xué)難點(diǎn)為原則：在采用CAI課件教學(xué)過程中，只有在用常規(guī)手段不能很好地解決教學(xué)難點(diǎn)時，才考慮使用課件，以起到輔助教學(xué)的作用。例如：在講授振動和波、光電效應(yīng)等內(nèi)容時，用常規(guī)教學(xué)手段顯得勢單力薄，教學(xué)效益不高，可以考慮使用課件進(jìn)行輔助教學(xué)；而對那些用常規(guī)手段就可以很清晰、完整地在課堂上演示或展示出來，又便于學(xué)生觀察的，就讓學(xué)生直接感知真實(shí)的物理現(xiàn)象，教學(xué)效果會更好。特別是注意能用實(shí)驗(yàn)來演示的，最好直接用實(shí)驗(yàn)來教學(xué)，使得學(xué)生能得到直接的感性認(rèn)識。如：講授電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，就應(yīng)該直接用物理演示實(shí)驗(yàn)，不需要使用課件。

在課堂教學(xué)中注意課件的適時切入：課件在課堂上的切入，應(yīng)以不影響物理過程的真實(shí)性、完整性，且符合學(xué)生思維的遞進(jìn)性和連貫性為原則，不能隨意切入。若課件過早切入，會使學(xué)生產(chǎn)生思維依賴性，只能給學(xué)生灌輸一些既定的模式，學(xué)生自己沒有認(rèn)識過程，這樣的學(xué)習(xí)僅達(dá)表層，無法深化。只有在學(xué)生已經(jīng)分析了大致的物理過程，因感性材料缺乏而產(chǎn)生思維障礙時，切入合適的課件，才能取得事半功倍的效果。例如：在講授分子力一課的時候，課堂上無法進(jìn)行“分子間距離化與分子力大小變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)演示，教學(xué)時可以在初步分析物理過程之后，切入相應(yīng)的課件，給學(xué)生一個形象的感性材料。

在使用過程中要注意課件的操作技巧：在教學(xué)使用過程中，操作課應(yīng)注意使用時間不宜過長，暫停的畫面要突出教學(xué)重點(diǎn)，減少重復(fù)使用同一畫面的次數(shù)，以免分散學(xué)生的課堂注意力；同時要注意有序控制課件的展示速度，讓學(xué)生的思維與課件的變化同步，以助學(xué)生思維的連貫性和準(zhǔn)確性，順利突破教學(xué)難點(diǎn)。

四、 CAI課件教學(xué)效果的檢測與評價(jià)

從2012年以來，我們根據(jù)上述原則制作了第一期的大學(xué)物理CAI課件，并在四個工科專業(yè)班級中使用CAI教學(xué)，同時為了對比教學(xué)效果，對另外4個工科專業(yè)班級使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式。在選取過程中，這八個班級的學(xué)生物理基礎(chǔ)大致相同，教學(xué)內(nèi)容相同，教師均為中青年教師。在一年半的教學(xué)過程中，我們對教學(xué)效果進(jìn)行了檢測與評價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)，使用CAI課件教學(xué)相比傳統(tǒng)教學(xué)具有以下的一些特點(diǎn)：首先，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣增強(qiáng)，學(xué)生出勤率提高，在課堂和課后主動提問的學(xué)生增多，課堂氣氛明顯變得活躍；其次，考試成績有較明顯的提高，采用CAI課件教學(xué)，三個學(xué)期下來四個班的平均成績?yōu)?2.77分，優(yōu)良率為26.86%，不及格率為3.1%；而采用傳統(tǒng)教學(xué)的四個班三個學(xué)期以來的平均成績?yōu)?6.82分，優(yōu)良率為21.2%，不及格率為7.2%。通過對比，很明顯，采用這種體現(xiàn)學(xué)校特征和學(xué)生特點(diǎn)的CAI課件教學(xué)效果是比較明顯的。

五、結(jié)束語

當(dāng)然，盡管這種體現(xiàn)廣西地方高校特征的大學(xué)物理CAI課件已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)，并在實(shí)踐中形成了一定的教學(xué)能力，取得了較明顯的效果。然而，要使教學(xué)達(dá)到最優(yōu)化，還受到許多因素制約，如：制作內(nèi)容有待進(jìn)一步完善，課件界面的美觀、操作的簡易程度、多媒體綜合應(yīng)用等有待于進(jìn)一步完善。隨著教學(xué)實(shí)踐的深入，教學(xué)內(nèi)容和方法的科學(xué)化以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的進(jìn)一步提高，制作出更高質(zhì)量的符合廣西地方高校特征的CAI課件將會進(jìn)一步提高教學(xué)效果，促進(jìn)廣西地方高校大學(xué)物理課程的建設(shè)和教學(xué)。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：左 蕓]