广西地方高校大学物理CAI课件教学研究

[摘 要]针对目前广西地方高校大学物理教学现状和存在的问题，提出并设计了能体现广西地方高校特征的大学物理CAI课件。在实际应用中显示，这种CAI课件教学既可以弥补高校对教学所需硬件投入不足的问题，还可以有效提高大学物理的教学效果。

[关键词]大学物理 CAI课件 广西地方高校

[中图分类号] G434 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2014）04-0084-02

在高等教育中，大学物理作为一门理工科专业的必修课程，在培养学生科学精神和科学思维能力、提高学生动手能力和学生自主创新能力、促进其它学科的学习方面起到了非常重要的作用。近年来，广西地方高校在大学物理课程的建设和教学中取得了很大的进展，然而，由于受地方经济的发展速度、教育投入和发展基础薄弱等问题的限制，使得广西地方高校的大学物理课程建设和教学相比中东部高校，特别是与211和985高校，无论在硬件还是软件方面都存在较大的差距，针对这种状况，科学制定和应用体现广西地方高校特征的大学物理CAI课件是解决这种困境的有效途径。

一、广西地方高校大学物理教学现状

广西地方高校相比中东部的211和985的重点高校，其课程建设和教学还是存在较大的差距，这种差距既包括硬件，也体现在软件方面。

在硬件方面：主要差距是缺乏反映近代物理学重要进展的光学、电磁学和相对论有关的近代物理实验设备。如：桂林电子科大和桂林理工大学就没有近代物理实验室，这就造成理工学生在学习占物理重要部分的近代物理时缺乏最直接的实验依据，从而缺乏感性认识，进而降低了学生学学物理的兴趣。

在软件方面：包括思想认识和教学方法等，其中在CAI课件建设和教学方面也存在差距。具体表现在：其一，对大学物理课程重视不足：主要反映在课时设置偏少；其二，学生物理基础较为薄弱；其三，媒体运用单一和盲目；其四，CAI课件与教学要求不符；

二、科学制定体现广西地方高校特色的大学物理CAI课件

针对广西地方高校大学物理课程建设和教学面临的问题，科学创作体现广西地方高校特征的大学物理CAI课件并正确应用是解决这些问题的有效手段。而在创作过程中，高质量的CAI课件需要体现教师的教学思路，考虑学校和学生特征，其出发点和最终的归宿点都是以提高教学质量为目的。因而，在设计和创作过程中需要注意以下内容：

（一）构建CAI课件的制作内容和结构

在课件制作过程中，首先要明确“教什么”、“怎么教”和“怎么学”。而这些依赖于教师对学生特点的了解、对教材的掌握和对实际教育过程的总结，在此基础上制定出不断完善的教案，是制作CAI课件不可或缺的文字稿本， 即要根据实际情况确定教学内容。针对广西高校学生物理基础较为薄弱的特点，在选取教学内容时要避免选取难度大的内容，如：光的衍射中的部分内容、相对论等知识等；在课件结构的构架中，可以采用分支型设计方法。先将整个课件分成多个模块， 每个模块再分成若干单元，逐步细分，每个单元都可以完成教学目标的一部分，从而形成一个层次分明的结构构架，有利于学生进行层层深入的学习。

（二）根据实际情况制作CAI课件

大学物理CAI课件的制作需要大量的人力和物力，高质量的CAI课件制作需要学校和学院具备一套较为完整和稳定的开发班子，这在目前广西地方高校的绝大多数院校来说是不现实的。因此，根据这种现状， 较为可行的方法是教师自己制作适合学生特征的CAI课件。教师可以根据教学内容和教学计划， 应用多媒体创作工具（如Authorware、Flash等软件）进行课件设计。这些集成化的多媒体制作工具，其动画编辑、视频编辑等功能可以在系统中实现可视化的界面，使其操作变得简便，进而较容易实现CAI课件的创作。另一方面，可以通过借鉴和吸收网络资源，通过搜集网络上的优秀课件资源，教师根据教材特点、教学目的和学生特征，对这些资源进行选用、编辑和修改，使之成为体现广西地方高校特征的自制CAI课件，进而使教学内容、教学计划和教学对象达到和谐统一，使教学效果最优化。

（三）在制作CAI课件时需要把握趋利避害的原则

在物理课堂教学中，多媒体 CAI 能方便地展示各种物理场景，突破教学难点，模拟稍纵即逝的物理现象，有助于培养学生的科学素质，激发学生学习物理的兴趣，建构师生双向互动的教学场景，实现“教学并重”和避免课堂教学乏味单调。然而，应用CAI课件教学也会带来一些负面问题，如：不分教学内容全部或者大量使用CAI课件教学，削弱了教师在课堂上的主导作用；不利于培养学生的口头表达能力和书面表达能力；过多的华丽外观和形式化的CAI课件容易分散学生注意力，影响教学效果，冲淡教学主题。因此，在制作和教学过程中要尽量避免这些负面影响。

三、正确使用体现广西地方高校特色的大学物理CAI课件

使用课件应以能突破教学难点为原则：在采用CAI课件教学过程中，只有在用常规手段不能很好地解决教学难点时，才考虑使用课件，以起到辅助教学的作用。例如：在讲授振动和波、光电效应等内容时，用常规教学手段显得势单力薄，教学效益不高，可以考虑使用课件进行辅助教学；而对那些用常规手段就可以很清晰、完整地在课堂上演示或展示出来，又便于学生观察的，就让学生直接感知真实的物理现象，教学效果会更好。特别是注意能用实验来演示的，最好直接用实验来教学，使得学生能得到直接的感性认识。如：讲授电磁感应现象时，就应该直接用物理演示实验，不需要使用课件。

在课堂教学中注意课件的适时切入：课件在课堂上的切入，应以不影响物理过程的真实性、完整性，且符合学生思维的递进性和连贯性为原则，不能随意切入。若课件过早切入，会使学生产生思维依赖性，只能给学生灌输一些既定的模式，学生自己没有认识过程，这样的学习仅达表层，无法深化。只有在学生已经分析了大致的物理过程，因感性材料缺乏而产生思维障碍时，切入合适的课件，才能取得事半功倍的效果。例如：在讲授分子力一课的时候，课堂上无法进行“分子间距离化与分子力大小变化关系”的实验演示，教学时可以在初步分析物理过程之后，切入相应的课件，给学生一个形象的感性材料。

在使用过程中要注意课件的操作技巧：在教学使用过程中，操作课应注意使用时间不宜过长，暂停的画面要突出教学重点，减少重复使用同一画面的次数，以免分散学生的课堂注意力；同时要注意有序控制课件的展示速度，让学生的思维与课件的变化同步，以助学生思维的连贯性和准确性，顺利突破教学难点。

四、 CAI课件教学效果的检测与评价

从2012年以来，我们根据上述原则制作了第一期的大学物理CAI课件，并在四个工科专业班级中使用CAI教学，同时为了对比教学效果，对另外4个工科专业班级使用传统的教学方式。在选取过程中，这八个班级的学生物理基础大致相同，教学内容相同，教师均为中青年教师。在一年半的教学过程中，我们对教学效果进行了检测与评价。研究发现，使用CAI课件教学相比传统教学具有以下的一些特点：首先，学生学习的兴趣增强，学生出勤率提高，在课堂和课后主动提问的学生增多，课堂气氛明显变得活跃；其次，考试成绩有较明显的提高，采用CAI课件教学，三个学期下来四个班的平均成绩为72.77分，优良率为26.86%，不及格率为3.1%；而采用传统教学的四个班三个学期以来的平均成绩为66.82分，优良率为21.2%，不及格率为7.2%。通过对比，很明显，采用这种体现学校特征和学生特点的CAI课件教学效果是比较明显的。

五、结束语

当然，尽管这种体现广西地方高校特征的大学物理CAI课件已经应用于实际教学，并在实践中形成了一定的教学能力，取得了较明显的效果。然而，要使教学达到最优化，还受到许多因素制约，如：制作内容有待进一步完善，课件界面的美观、操作的简易程度、多媒体综合应用等有待于进一步完善。随着教学实践的深入，教学内容和方法的科学化以及计算机应用能力的进一步提高，制作出更高质量的符合广西地方高校特征的CAI课件将会进一步提高教学效果，促进广西地方高校大学物理课程的建设和教学。

[ 参 考 文 献 ]

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