CAI教学软件

第一篇：CAI教学软件

摘 要：本文了分析CAI课件发展现状，说明网络课件的概念、内容及特点，介绍网络课件开发的工具与方法，重点从总体设计、教学设计、软件开发、界面设计、文档完整性及网络发布性等方面阐述网络课件的设计与评价标准,进一步强调现代教育技术应以教学设计为先导，以视听技术为基础，以计算机技术为核心，以网络技术为纽带的必要性和可能性。

关键词：CAI ；网络课件；超媒体；软件；网络

二十一世纪人类全面进入信息化时代，教育正在走向信息化、现代化。多媒体技术、网络技术已经为越来越多的学校所采用，成为教育教学的支撑技术。教育技术的现代化正在改变着教学手段、教学方法，势必带来教学内容、教学观念的更新，教育教学改革势在必行。如何正确面对这场变革？如何正确利用新教育技术为教育教学改革服务，引发人们越来越多的思考。本文就网络课件的开发问题提出一些看法，供同行参考。

一 CAI课件开发现状分析

教育信息化建设为全面启动教育现代化工程、全面实施素质教育提供了重要的“硬件”条件，但目前的教育信息化建设似乎还处于“迷茫状态”，教育资源得不到共享，低水平、不合理重复开发课件的情况还十分严重，同一门课程有十几个、几十个单位重复研制单机化CAI（Computer Assisted Instruction）课件的情况并不少见，浪费了大量的人力财力。

现代教育技术在教学中应用的主要优势应该是：多媒体展示的集成性、超文本链接的选取性、大容量存储的丰富性、高速传输的便捷性、人机交互的操作性、超时空交流的共享性。其突出功能表现为动态模拟展示、资料查询、模拟操作、写作交流、反馈练习、多媒体情景创设以及游戏等。但是，单机化CAI课件由于“先天性”的原因，无法注重和发挥这些功能与优势，造成了资源的极大浪费。

随着全球计算机网络化的飞速发展，随着教育部门、各学校、普通家庭的计算机网络化，单机化的CAI课件已经明显滞后于时代的发展，网络时代呼唤着“超媒体网络课件”的问世。

二 网络课件的概念、内容及特点

网络课件是基于Browser/Server（浏览器/服务器）模式开发、能在Internet（互联网）或Intranet（局域网）上发布的CAI课件。其本质是一种Web应用程序。

目前非专业人员开发的网络课件一般是网页型的。由于网页具有多媒体超文本实现能力，并且有良好的交互和动态特性，所以借助Internet或Intranet来实现计算机辅助教学和远程教育已经开始得到大力的发展和推广。网络课件运行在服务器上，客户只需用浏览器访问就行了，在客户端真正做到了“免安装、免维护”。

网络课件还实现了超媒体结构。超媒体是基于超文本支持的多媒体，多媒体的表现可使超文本的交互界面更为丰富，由多媒体和超文本结合发展而成的超媒体系统目前已成为一种理想的知识组织结构和管理方式。课件设计采用超媒体结构，既方便了教师操作，又可以使教师根据实际教学情况自由选择和重新组织教学内容。

网络课件强调发挥教师的教学主动性和学生的积极参与性，主张给教师提供教学“组件”而不是提供成品。在内容上，每个部分都设计了几套方案供教师和学生选择；在功能上，强调交互性，并且通过“课件编辑器”来实现教学内容重组。教师可以根据自己的特长选择教学内容，或重组或下载，还可以利用系统提供的自制课件平台将各种素材合成，创造出自己的课件。

网络课件的高度模块化，使教师用它可以灵活地组织教学，学生用它可以灵活地选择学习，与“教无定法，学无定法”的规律相适应，是推进素质教育的现代化的教学辅助工具。

综上所述，网络课件的主要特点是：

体积小，传输速度快，功能强大； 在客户端无需安装和维护； 信息量大，资源共享； 实时交互性强，信息反馈快； 高度模块化，灵活性强； 既可助教又可助学； 有网络监控和广播功能；

三 网络课件开发的工具与方法

网络课件开发工具很多，在此介绍主要开发工具。

3．1 框架设计软件

网络课件的框架一般使用DreamWeaver等网页设计软件编制，FrontPage占领的是“中级市场”，比较重视网页的开发效率、易学易用；而Dreamweaver主攻的是网页高级设计市场，所强调的是更强大的网页控制、设计能力及创意的完全发挥。

Authorware5.x 是美国Macromedia公司推出的多媒体创作工具，简便易用，功能完善，并可对其作品进行网络打包,创建具有扩展名为*.aam的网络课件，以流方式进行网上传送。

Direcrot也是是美国Macromedia公司开发的软件，主要用于多媒体项目的集成开发。1998年末，Director推出7.0，并且集成了一个开发包，叫：Direcror 7 Shockwave Internet Studio，着重增强了Internet功能。

还可以使用PowerPoint、word等软件制作网页，输出成*.html格式。

3． 2 图像处理软件

FireWorks或PhotoShop等图像处理软件可进行界面及艺术字的美观设计。

Fireworks是Macromedia公司发布的一款专为网络图形设计的图形编辑软件，它大大简化了网络图形设计的工作难度，无论是专业设计家还是业余爱好者，使用Fireworks都不仅可以轻松地制作出十分动感的GIF动画，还可以轻易地完成大型图形切割、动态按钮、动态翻转图片等，因此，对于辅助网页编辑来说，Fireworks将是最大的功臣。

Photoshop是目前PC机上公认的最好的通用平面美术设计软件，它的功能完善，性能稳定，使用方便。

ACDSee也是一款很受欢迎的图形浏览及图形简单处理软件。

3．3 动画制作软件

Flash是Macromedia公司的一个网页交互动画制作工具，与其它工具相比，它具有矢量描述、播放流畅、数据量小、色彩鲜明等特点。特别重要的一点是，其它的教学软件都必须下载处理后才能用到课堂教学上，而Flash采用了“流”技术，可以边下载边播放，这样就能使整个教学过程流畅自然。而且用Flash制作的动画数据量很小，有利于它在互联网上传输，方便使用者在互联网上直接调用运行。加上Flash的描述是基于矢量的，用它制作出来的动画可以任意缩放，不会产生任何变形，等等。这些优点，必然使Flash能成为网络化教学的优秀助手。甚至一些高手干脆用Flash制作小巧的网络课件。

几何画板是美国软件“The Geomebers Sketchpad”的汉化版，是优秀的演示工具，能准确、动态地表达及演示几何问题，还可打包成*.html格式。

Cool3D是Ulead公司出品的一个专门制作文字3D效果的软件，我们可以用它方便的生成具有各种特殊效果的3D动画文字。Cool3D的主要用途是制作主页上的动画，它可以把生成的动画保存为GIF和AVI文件格式。

GIF Movie Gear是又一个非常优秀的GIF动画制作软件，它不仅可以制作GIF动画，还可以在AVI、GIF、ANI三种文件之间随意转换。

3ds max 是Autodesk 公司的著名的三维造型及动画制作软件，可制作AVI及FLC动画，可用Flix软件将AVI文件转换成小巧的SWF文件，便于低带宽网传送。

3.4 其它工具

Goldwave及Soundforge是常用的音效处理软件，能对声音的格式转换和效果进行编辑。

除了静态网页，还可以采用ASP（ActiveX Server Pages 即服务器端脚本环境）技术，进行动态网页的设计，对网络数据库进行管理。再有，如果一个网络课件的界面确定了，而服务器端使用数据库存取数据，还可以编制一个专用的管理员客户端，然后需要增加的内容或是修改的内容均不需再使用网页制作工具去修改网页，而只需用专用管理员客户端的专用界面非常简便地进行这些工作了。

四 网络课件的设计与评价

4．1 总体设计

总体设计是设计过程中最重要的一环，它是形成课件设计总体思路的过程，决定了后续开发的方方面面，课件设计过程所要遵循的所有原则，都要在这一阶段得到充分体现。所以总体设计要具有规范性、组织结构要具有条理性。

4．2 教学设计

设计网络课件时，要遵循如下教学设计原则：注重教学目标及教学内容分析、设计教学活动时注意情境创设，强调“情境”在学习中的重要作用、注意信息资源设计，强调利用各种信息资源来支持“学”（而非支持“教”）、强调以学生为中心、注重自主学习设计、强调“协作学习”，要注重协作学习环境设计、注重基于网络教学策略设计。

4．3 软件设计

软件结构合理、开发技术先进、多媒体表现力强、多媒体元素配合协调、并考虑到对运行平台的兼容性。例如，要能同时兼容IE和Netscape。

课件制作时必须充分发挥各种软件的优势，使知识的呈现、检索、交互等符合学习规律。程序设计时要注意结构合理，算法科学、巧妙，所占空间较小。

4．4 界面设计

界面设计即对屏幕上将要显示的信息的布局进行设计，包括主菜单、不同级别的操作按纽、教学信息的显示背景、翻页和清屏方式等。界面布局要合理、风格一致、色彩搭配协调。文本设计、图片选择要美观大方，能激发学习者的学习激情。

4．5 文档完整性

完成课件的制作以后，还要编写相应的文字材料，例如软件的内容适于何种程度的使用对象，软件的使用环境，软件适用机型，软件的使用方法，以及其它配套使用的文字材料等。

4．6 网络发布性

由于网络课件直接运行在Internet或Intranet上，所以必须考虑其在低带宽下运行的流畅性。常用的解决方法是采用“流方式传输”。

网络课件还应包括动态的外延，这是指教师在制作之前就应有大量的与课程有关联的浏览数据，即必须大量摄取在互联网上与教学相关的资料，包括不同的内涵和外延。要求在其制作的课例中预留一定的链接，或是一定的导航指引，罗列一些相关的网站为学生学习提供方便。这种外延体现了能让学习者，即便在课堂教学过程中也可以主动地去寻求自己要搜获的知识，既打破了传统教学中教师主宰课堂上的一切的局面，又可以使不同程度的学习者能各取所需，达到了良好的素质教育的初衷。这就是我们要进行网络教学探索的原因所在。因此，作为网络教学的必然手段，制作符合与之相适应的网络课件，更应该考虑它的动态外延。

五 结束语

现代教育技术是教育事业的重要组成部分，它有力地推动着教育教学改革。教学改革的大量实践表明，已经成为世界性潮流的教育技术发展，必将对未来教育发展起着不可估量的作用。科学技术进步与经济的发展给教育技术发展提供了物质条件，一个以教学设计为先导，以视听技术为基础，以计算机技术为核心，以网络技术为纽带的现代教育技术，一定会以崭新的姿态进入二十一世纪

第二篇：浅谈CAI与中学物理教学

初中物理教学论文：浅谈CAI与中学物理教学

摘要：计算机技术的普及和发展，冲击着教育观念的改变和教学手段的提高。CAI（计算机辅助教学）对物理教学过程、课堂信息量和师生之间的交流将产生较大影响，在物理实验教学和辅助课堂教学方面发挥着重要作用。提高教师对计算机辅助教学的认识，加强教师计算机技术的培训，合作开发适应中学物理教学的软件是充分发挥CAI在中学物理教学中作用的当务之急。

关键词：CAI 计算机辅助教学 中学物理教学 教学手段

随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及，很多中学配备了微机室、专用多媒体教室，建立电教中心，为计算机辅助教学（CAI）打下了硬件基础。如何认识CAI在中学教学中的地位，充分发挥CAI在中学教学中的作用，是摆在广大中学教育工作者面前的一个重要课题。笔者拟就CAI对中学物理教学中的影响、在中学物理教学中应用、目前存在的问题谈几点拙见。

一、CAI对物理教学的影响

在现代课堂教学改革实践过程中，CAI辅助中学物理教学，化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程。对化解知识难点，提高综合能力，推进素质教育具有重要意义。

1、应用CAI使教学过程更加直观。

从认识论的角度看，学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论，而对物理产生一种畏惧的心理，阻碍了他们学习物理的情趣，但应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律，激发学生的兴趣，提高学习的效率。主要表现在以下几方面：

应用CAI能够实现抽象到具体的转变。比如，机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等。对初中学生就很难接受也很难描绘清楚。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示空中加油的情景和等速救护的过程，配上声音的效果，让学生从声音、图像全方位的感受，如置身于其情景，直观地掌握该节的内容。

应用CAI可以实现动静的相互转化。在物理教学中，有很多物理现象出现的时间极短，当学生还没来得及看清时，该过程就已经结束。学生就理解不了其中的本质，给教学带来困难。如平抛运动我们就可以使用数码相机把其运动全过程拍下来，然后进行制作，利用计算机可反复操作，使学生认识其过程，同时还可以利用它的某一时刻的静止画面来解释它下落时的特点。教学中的难点就容易突破，省时方便。

应用CAI能够实现从微观向宏观转移。由于条件限制，物理教学中有些物理的实验在课堂教学中无法演示，学生只能从理论上了解。像原子物理这部分内容，学生理解不深刻、记不住。我们可以应用多媒体的三维动画的进行动态的模拟演示。

如图，把中子、铀核等用不同颜色区别，让中子撞击铀核，伴随着一声巨响，看到裂变过程。当学生受此振撼时，其内容自然记忆深刻。

因而，应用CAI让枯燥的物理理论得以升华，形象而又直观的过程感染了学生的学习的动机，使学生变被动为主动，从而更加崇尚科学，因为科学有无限的魅力。

2、应用CAI可以加大课堂的信息量。二十一世纪是信息时代，对于在学校里学习的学生，也应培养处理大量信息的能力。因而在课堂教学中教师应该向学生提供更多的信息、更多的资料，及物理学的发展情况，来扩展学生的知识面。教学过程中，教师经常花较多时间板书，特别是上电学课时写例题、画图例的时间更多，而采用多媒体中的显示文本的功能，这可使本应花十几分钟的内容在几秒内显示于学生眼前。由于使用多媒体的直观性也大大缩短了教学难点的突破过程。这就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用，引导他们理论联系实际，丰富了课堂内容，而且从根本上改变过去“满堂灌”的教学弊端，给学生较多自由时间复习巩固，优化了课堂教学，增加了课堂的信息量。

3、应用CAI便于师生间双向交流。

传统的物理教学过程中，主要是教师讲学生听，不便于学生个性的培养。应用CAI能够真正改变学生和教师的位置，使学生成为学习的主体。当学生有问题时，可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论，从而多渠道寻找解决问题的办法。当学生对某个物理现象有自己的观点时，也可以提供给大家进行研讨和交流，教师提供解答，这样双向交流中使学生的思维更加活跃，有利于培养学生的创新意识，实现学生主体教师主导的现代教学思想。

可见，应用CAI于中学物理教学，有助于教学中难点的突破和重点的把握，符合当前教育发展趋势，给我们教学顺利的转轨提供一种模式。

二、CAI在中学物理教学中的作用

结合目前中学物理教学的实际，CAI在物理学科中大体可应用在课堂教学、实验教学、辅导教学等三个方面，下面就这三个方面加以探讨。

1、计算机应用于课堂教学中

课堂是学生获取各种知识的最直接场所，课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径，也是计算机实现辅助教学功能的主要场所。利用计算机进行课堂教学，可以变以往学生处于被动学习地位为主动学习，提高学生学兴趣及求知欲，促进知识和能力的正迁移。

（1）利用计算机，实现“人——机”交互式教学

常规教学中，教师了达到应试目的，一般都把教学对象定在中等程度学生身上，结果在教学过程中忽略了“两头”，造成优秀学生“吃不饱”，能力得不到充分发展；差的学生“消化不良”。造成这种现象的原因是局限于应试教育，不能因材施教，抑制了学生个性化的发展。而“人-——机”交互式教学，计算机可利用学生各自的记忆及理解水平，及时地判别各个学生的可接受程度，随后据此向不同学生传递不同的教学内容和方式，最大限度地实现因材施教的教学模式。整个交互式学习过程可用以下流程图来表示：

通过以上一系列的反馈学习，不同程度的学生在计算机的因势利导下，使他们在掌握知识的同时潜移默化的学到了怎样学习的本领。

（2）利用计算机模拟课堂演示实验。

利用计算机强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验，如有关波的实验（波的独立性、波的干涉和衍射等）、透镜成像（成像原理、演示物体靠近或远离透镜时，像的动态变化等）；也可以通过计算机放大微观世界，采用“放慢镜头”模拟外部环境变化等手法来演示分子动理论、物体与物体的相互作用（如碰撞过程、物体微小形变）、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放，既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实。

2、利用计算机进行实验教学

（1）学生实验中的应用

学生通过实验操作，不但可以达到理论联系的效果，而且可以通过实验培养动手能力、思考能力及想象创造能力。但传统的实验效果却跟上述目的相差甚远，这在很大程度上是由于大多数学生按部就班地做实验，不能充分调动思维造成的；而利用计算机进行学生实验的模拟教学，可以帮助学生手脑并用，发挥其想象创造能力。比如高一学生实验“测定匀变速直线运动的加速度”，就可以用模拟型教学，学生通过计算机，在机器的要求下边思考边选择实验仪器，组建模拟装置，自己设定钩码的质量，观测不同条件下的模拟结果，选择数据处理等。通过这种教学，不仅引导和培养了学生动脑的习惯，而且给学生提供了拓宽思维的环境。

（2）课堂验证性实验中的应用

验证性实验不但能直观地验证各种规律，避免纸上谈兵，且可使学生进一步深化所学知识，培养学生养成用实验手段探索自然规律的习惯，提高学习能力。如高中机械能守恒定律教学中引用气垫导轨，定量证明守恒定律，但美中不足的是教师需花一定的时间与精力来写加速度、速度这些中间值的演过程。如果用计算机来进行数据处理，可使教师抛开演算过程，快速得实验结果，使课堂更加紧凑。

3、利用计算机辅导教学 在计算机中可以开展以学生为主体，以发展学生个性为目的的教学方式。如果学校的计算机是以网络形式存在的，则可在小范围内开展对某一课题进行讨论式教学，即教师预先确定讨论题目，随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容，再邀请其他同学一起讨论，最终得到答案。当中，教师可以参与其中，发现问题，及时指导。这种方法为学生主动学习，培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。

三、目前计算机辅助物理教学中存在的问题及对策

1、存在的问题

（1）认识上的偏差

目前，大多数学校只有教计算机的教师懂计算机，其他任课教师对计算机知之甚少。究其原因，除了经济因素，一是领导认识有问题，对计算机发展将引起的教学手段和方法的改变缺乏了解和认识，导致决策的失误；二是部分物理教师对计算机存在恐惧感，认为计算机太复杂，学起来太麻烦。或者忙于日常教学，各类文化进修，突击性工作等，无暇顾及对计算机知识的学习，导致一些物理教师不努力探索；三是用于物理教学的课件制作相对繁琐，部分课件使用不能得心应手，使一部分教师心存烦感。由此，CAI在目前的中学物理教学中还没有得到应有的重视和普及。

（2）、公开课现形，随堂课匿迹

虽然目前相当一部分学校的计算机软、硬件配置已达到了较高的水平，但在一部分地区和学校存在着这样的现象：相当一部分物理教师仅仅是在公开课或评优课时，为了达到“使用先进教学设备”的要求，才临时请人帮助自己做上课时使用的教学软件或一点有关计算机的基本操作。由于物理教师对计算机辅助教学了解甚少，操作又不熟练，课件的设计、制作还需求人帮助，因而使用计算机辅助物理课堂教学不仅没有解放教师，反而成了教师一种负担，使得教师对使用计算机辅助教学敬而远之。

（3）没有体现出计算机辅助教学的优势

运用计算机技术可以对文本、图形、图象、动画、视频、声音等多种媒体信息进行综合处理与控制，实现人机交互操作，它可以将文、图、声、像融为一体，运用多种现代化手段对信息进行加工处理，极大地增强人们对抽象事物与过程的理解与感受，使人们在短时间内获得大量知识和信息。但是在实际的物理课堂教学中，许多教师只是用它来放一段录像，或放一段音乐，或出现一些文字内容，充其量只充当一回录像机或录音机或投影机，其质量和效果远远比不上单独的录像机、录音机和投影机。因此，虽然计算机具有多种媒体功能，但不能取代其他媒体，只把它当作单一的媒体使用，则是资源的极大浪费，而且达不到最佳效果。

（4）用计算机教学取代教师 教学

计算机教学只是辅助教师教学的一个工具。把它引入物理课堂教学后，虽然教师 一部分作用将由它的一部分功能代替，比如：将单凭教师的讲述改为多媒体的演示：将部分师生的语言问答改为人机交流等等。恰当合理地运用计算机确实能给物理课堂教学带来质的飞跃。但物理教学中教师的主导作用是任何机器所无法替代的，这不仅是因为教什么、学什么取决于教师，还因为怎样教、怎样学也取决于教师，即使有最先进的现代化教学工具，使用不当也不会收到好的效果。因此如何用好计算机关键在教师。另外，任何时候都是为了教学而使用工具，而不应是为了使用工具而教学，教学中是否使用计算机应取决于教学目的和组织教学的需要。计算机辅助物理教学的过程中，教师的主导作用、学生的主体作用、媒体的中介作用不可混淆，计算机只能作为一种新的、功能更先进的媒体与其它传统媒体优化组合，用于解决教学中的重点、难点，尤其是难点。

（5）大部分物理教师计算机技能滞后

大部分物理教师都能认识到计算机辅助教学的优越性，也有运用计算机的积极性，但由于对计算机的性能不掌握，操作不规范，出现很多失误，甚至造成干扰。另外，由于运用计算机辅助物理课堂教学，必须要有相应的教学课件。目前现成的课件多由实际教学经验计算机专业人员制成，与中学物理教学的实际需要存在着或大或小的差距，使得教学效果大打折扣。教师本身由于受计算机水平的限制，自制课件又不那么理想，势必影响课堂教学效果。

2、解决的对策

（1）更新观念，提高认识

计算机是一种现代化的、具有多媒体功能的先进技术，教育要快速发展，必须把最先进的信息技术作为教育的工具，计算机应用于教育，使教育技术信息化，将是教育改革的重大突破口。未来社会发展对人才素质的高要求，迫使我们必须采用先进的教育思想、方法和技术，实现高效率、高质量的教育和教学。只要我们对计算机辅助教学有正确的认识，充分发挥其优势，教育改革和前进的速度就能大辐度提高。

（2）加强技术培训，建立高素质的物理教师队伍

计算机辅助教学是一门新的教学技术，它不但要求教师要懂得计算机的使用，而且要求教师自己会设计和制作教学软件，这就向教师提出了更高的要求。这项工作除要求教师自学之外，最发组织教师集中进行培训，这样既节省时间又提高学习效果。进行科学化和规范化的培训，对于教师将来的深造和发展是大有裨益的。学校应当给教师创造良好的学习条件，有关部门也要加强指导，为提高物理教师的计算机教学水平做点工作。

（3）通过教研提高物理教师的业务能力

教学研究活动的开展是加强计算机为素质教育服务的基本形式，是理论联系实际的重途径，是提高教师业务能力的有效方法。

搞教研主要有两种方法，一是抓科研课题实验，通过“实验——学习——实验——认识”的循环往复，不断提高教师的业务能力：二是通过一些透明度比较高的群众性教研活动的开展，像多媒体开放日、计算机评优课、课件评比展览等活动，推动物理教师努力提高自己的业务能力。

（4）发挥教师才能，合作开发软件

计算机课件的制作是一个非常复杂的工作，要求物理教师在具备丰富的教学经验基础上，对计算机知识也要有一定的了解。因此，在实际制作课件时，除了物理教师个体自身的钻研外，最好请计算机教师帮助将界面做得更好，音乐教师帮助使配乐更悦耳，美术教师帮助使画面更优美，集思广义，可以各展所长，互为补充，使课件制作效率大为提高，以期在实际运用中获得最佳效果。不过，在课件制作完成后，要通过试用来发现缺点和不足，根据反馈信息对课件进行修改，最终使课件更趋完善。

进展的前沿，必须终身学习，不断充实自己，不断更新知识，努力提高专业水平和教学技巧，不断创新，不断探索，才能谈得上做好教育工作。

第三篇：《土力学》CAI教学课件简介（范文）

《土力学》CAI教学课件简介

土力学是在土木工程、水利工程、交通工程、环境工程、地质工程等专业的一门基础技术课，应用极为广泛。土力学的研究对象是土，具有与一般固体力学或水力学课程不同的特点。要较好的做到理论与实践的统一，单凭黑板和粉笔这些传统的教学方法是难以完全实现的。我们研制这套《土力学》CAI教学课件应用了计算机多媒体技术、虚拟现实技术、和数据库技术，做到图文并茂。老师讲授时结合文字、动画、工程图片等手段进行教学。应用该课件，不但利于老师教，更利于学生加深对土力学基本概念的理解和各知识点的吸收与应用。有利于理论联系实际，提高教学效率，收到更好的教学效果。本课件拟作为电子教材出版，可以在高校的土力学教学中，充分利用计算机多媒体技术加快教学手段和教学方法的改革步伐。

1． 课件系统功能

方便教师备课，方便教师课堂讲解。利用文字、图形、图象、动画和视频等多种媒体信息。系统可以对所需要的各种素材进行统一管理。

2．系统特点

（1）充分利用文本、图形、图象、动画和视频等多媒体信息，从而形成强烈的视听刺激，加强学生对学习内容的理解。

（2）学习内容的呈现方式通过建立高级交互，采用超媒体技术来实现。

（3）界面的设计以及场景变换符合人生理、心理上的要求，同时体现一

定的艺术性。

（4）充分体现教学大纲内容，附有大量工程实例图片，反映土力学课程的特点。既体现“辅助”的功能，又不忽视教师的主导地位。

3.课件主要研制人员

主持策划：卢廷浩软件制作：刘志刚

脚本：卢廷浩刘汉龙余湘娟王保田王瑗等

动画：刘志刚刘志国

制图：刘志刚卢 漫等

第四篇：如何制作CAI课件

教你制作CAI课件

制作CAI课件，首先要进行设计。CAI课件的设计，有多种方法。CAI课件的具体设计包括课件选题、脚本设计、CAI教学过程设计和课件设计四个过程，以下对各个环节进行简要介绍。

一、CAI的选题

课件设计的第一个环节就是如何选择教学内容，并确定课件所能实现的教学目标。课件设计之前，我们不妨对使用者、运行环境、可行性进行分析，然后对将要开发课件的主教学内容进行分析，即进行需求分析后确定课题实施所能达到的目标，符合的教学总要求。具体包括以下几个方面：

1．满足教学的基本要求。即怎样有利于讲授和理解教学内容，怎样有利于落实课程质量标准，怎样有利于激发学生学习语文的兴趣，怎样有利于培养学生的语文能力，怎样帮助学生掌握学习方法等。

2．满足教学对象的基本要求。了解学生的学习态度、基础情况、能力结构、学习风格等特点，使课件适应学生的口味，以调动他们的学习积极性、创造性，增强学习效果。

3．充分发挥多媒体的特长。根据教学内容特点，精心制作多媒体素材，集图、文、声、像的综合表现功能，有效地调动学生的“注意”，从而提高理解和记忆能力，提高学习效率。只有通过上述分析，才能确定课件的设计目标，设计出真正有效的CAI课件。

二、CAI的脚本设计

脚本设计是CAI设计的重要环节，它的作用相当于电影、电视作品中的影、视剧本，是程序设计人员开发课件的依据，也是CAI课件最初阶段的总体设计的依据。文字脚本的基础是教材。教材是教学的基本依据，也是CAI课件设计的蓝本，只有把握好教材内容，深刻理解教材的知识结构和内容体系，才能实施有效的教学。

1.文字脚本的基本要求

(1)主题明确。主题思想是文字脚本的核心，是教学内容的中心和教育目的，这是文字脚本设计的出发点和归宿。只有把握好教学目的，才能在文字脚本编写中相应地提炼和选择教学内容。

(2)素材精确。表达教学内容的素材要十分精确，不能庞杂、堆砌。应该选择那些典型的而不是一般的，生动而不呆板、新颖而不陈旧的素材。总之要选择那些最能揭示事物本质和最能说明主题的素材。

(3)形象直观。CAI突出的特点就是鲜明、生动、形象，它富有吸引力和感染力，便于理解、记忆和掌握。因此，编写文字稿件时，要充分注意和发挥多媒体表现语言的形、声、色等方面的长处。

(4)层次清楚。丰富的教学内容是通过一个又一个具体问题来展现的，它们在脚本中形成一个又一个完整的段落。要根据教学的实际需要，合理地确定教学内容的层次结构，做到段落分明，层次清楚，以便于实际教学时，能随机进行有选择的学习或重复某一部分学习。

2.文字脚本的格式

文字脚本是在教案的基础上，经过有目的的选择和提炼后写成的，它既反映了教学内容，又对知识点进行分解和分析，并选择恰当的教学媒体和方法，构想一定的教学过程。

3.文字脚本的结构

文字脚本的结构，是根据主题的需要，按照教学内容的联系和教育对象的学习规律，对有关媒体素材分出轻重主次，合理进行安排和组织，以完善地呈现教学内容。文字脚本的结构可分课件简介、教学对象、教学目标、教学内容、教学策略等几个方面，这些都是为了有机地组织教学内容。内容决定形式，形式为内容服务，根据不同教学内容的需要，其结构形式也是丰富多彩的，并且是可以变化的。在结构设计中应把握好以下几点：

(1)精选内容，整体构思。对教学内容要按媒体素材的特点进行筛选，把适合的主题材料，按先后主次排队，列出提纲，进行整体构思。

(2)循序渐进，便于理解。人们对客观事物的认识有一定的规律。文字脚本的结构设计，也应符合人们认识事物的规律，如由简单到复杂，由浅入深，由已知到未知，由具体到抽象。只有这样，才能把握教学对象的情绪，使他们能跟上教学节奏，主动探索新知识，解决新问题。

(3)段落分明，突出重点。一个画面，一段音乐，一个动画，都要遵照多媒体表现语言进行结构设计。在此基础上，根据主次有比例地划分段落，保证重点突出。为求其系统性，可用起（始）、承（接）、转（折）、合（成）的手法。通常，每个段落的结构形式都可分为开头、中心、结尾三个部分，开头提出问题，中心展开阐述，结尾明确结论。由于CAI所表现的学科种类繁多，内容千差万别，结构布局的方法也不能拘于一种形式。

三、CAI教学过程设计

教学过程设计是CAI课件设计的核心环节。它包含课件的教学顺序、教学环节、教学方法设计等方面，其实质是解决好如何实施“教”和如何引导“学”的问题。因此，要根据CAI的基本要求，依据教学内容的特点和教学对象的具体情况，在精心设计内容结构的基础上，合理确定教学展开的顺序和教学活动的环节，明确教学方法，控制好教学节奏，充分发挥CAI的教学特长，提高教学效率。

1.教学顺序的安排

教学顺序的基本类型有纵向发展式、横向发展式和层次分解式等。

纵向发展式可使各种教学内容按照时间顺序或逻辑顺序进行排列，使之有一条明确的主线。用这种顺序组织教学素材比较复杂。内容既要深入，又要展开，知识信息纵横交错。但这种顺序与事物本身的发展规律一致，因此，段落层次清楚，便于试听元素的组合。

横向展开式，即平行的教学顺序，适用于表现那些内容相对独立，可以分类、分块的内容。横向展开的各部分内容，也是有一定联系的，有的还有因果关系，如果处理不当，往往会造成系统性不强，知识零乱的感觉。

层次分解式的教学顺序，便于表达那些需要由浅入深地认识客观规律的教学内容。这种教学顺序各部分教学内容的关系，不只是前后发展的顺序，而是一个由表及里、由因到果、由浅入深的关系。

实际教学顺序的确定主要是考虑到知识的系统性和连续性，同时要考虑到学习者能够自己调整学习顺序的需要。在教学内容确定的情况下，一般应安排两种形式的教学顺序：一是以教为主的顺序，主要以教学内容的内在联系和知识层次关系为依据；二是以学为主的顺序，从不同的角度安排多种教学顺序，以便当学习者提出不同的学习要求时，能够组织相应的教学顺序，并保证知识的系统、完整和连贯。

2.教学环节的设计

应用CAI教学与常规的课堂教学在教学环节上应是一致的。在课件设计过程中，应遵循教学的基本原则和一般规律，参与常规教学经验，设计好课件的教学环节。

⑴阐明教学目标

一般应在课件的开始阶段，通过简短的文字或解说，阐述本课件的教学目标和主题，使教学对象了解本课件所要达到的教学目的，明确要学到的知识和技能，从而激发学习者的学习欲望。整个课件教学目标和要求可作为前言安排在课件最前面阐述，章节的教学目标可用窗口技术以最简练的文字予以说明，也可以以在线帮助的形式通过热键呼出。

⑵呈现教学内容

教学内容的呈现一般是按照提出问题、表述现象、分析规律、得出结论的次序进行的。它涉及两个方面：一是各部分内容的排列顺序，先教什么，后教什么，重点教什么。一般是先学具体的、从属的知识，再学抽象的、完整系统的知识；二是信息量的大小，即视听表达单元的饱和程度。信息量过大，部分教学对象可能承受不了，信息量过小，又使部分人感到吃不饱。

为了提高教学效果，教学内容应具有鲜明的特征。通过精心设计的视听表现手法，在画画构图、运用色彩、调节亮度、音响变化等方面，展现新奇的画面和声音，引起学习者注意。在教学过程中，还应穿插一定的实例、练习、反馈等活动，使学习活动丰富多彩。

⑶剖析重点难点

对教学内容中的重点和难点，在CAI课件设计中要体现出来。教学重点应有暗示，使学习者能够感觉到该部分内容不能马虎。对难点内容主要通过形象的描述，包括画面和声音的配合，紧紧吸引学习者的注意，使其开动脑筋，在不知不觉中突破难点。可充分利用计算机的三维动画和虚拟现实技术，模拟展示一些看不见、摸不到的自然现象和规律，帮助学习者理解知识、加深印象、强化记忆。

⑷渗透学法指导

在传播知识的同时，教给学生分析问题、解决问题的方法，以提高自学能力。在课件设计中，通过具体问题的分析，尽可能为学习者提供思维方法，启发他们去寻求答案，掌握规律，促进其知识结构的发展与知识迁移。

⑸合理设置反馈

设置反馈的目的是促进并强化学习者的积极性。通过反馈，学习者能及时了解自己的学习情况，坚定学习的信心。课件中的反馈内容主要有适当的提问与提示、部分实例的分析、典型习题的解法、已有知识的复习等。

⑹适时归纳总结

由于CAI以视听方式传播知识，它不像文字教材表达教学内容那样严密和具体，因此对一些理论性和逻辑性较强的问题必须表达得很清楚。为了巩固所学知识，加深记忆，应适时地进行归纳和复习，以刺激学习者回忆已学过的知识，充分利用认知结构中已有的概念来完善和丰富知识体系。

四、课件设计CAI 软件设计，就是要采用有效的方法和手段，将教学所需的文字、图形、声音、图像、视频等文件有机结合在一起，构成教学信息并将其传递给教学对象。主要内容包括：程序结构设计、屏幕的设计和各类素材组接设计、人机交互界面设计等。

1.程序结构设计

程序结构设计是CAI课件设计的基础，是CAI的知识层次，相当于教材的目录结构。CAI运行时一般按随控和自控两种形式播放教学内容，随控是在播放过程中，由使用者选择播放教学内容，而自控则根据教学内容的逻辑顺序，自动按某种顺序播放教学内容，无需使用者控制。

2.屏幕的设计

要使教学内容以理想的形式表现出来，符合教学对象的心理特点，以产生良好的教学效果，研究屏幕的设计是十分必要的。笔者体会到，要处理好这个问题，可从以下四方面入手：

⑴精心选材，合理运用色彩

为了更好地吸引学生的注意力，在设计屏幕时，应把最重要的内容放在屏幕的显著位置，而其他部分的重要内容则可通过色彩的搭配、明暗的变化等，吸引学生的注意力。

⑵抓住重点，突出变化

对一些重要的文字内容，可加入变化或运动的画面，吸引学生的注意。如改变画面的色彩，改变字形或字号，改变解说的声音和配乐的强弱等。利用闪烁、游动线条等技术，对教学重点内容加以强调，使学生加深印象，加强记忆。

⑶尽量采用图形和动画

对教学内容中一些抽象的概念，可合理选择些图形和动画，以展示一些看不见、摸不到的自然现象和规律，帮助学生理解和接受教学内容，变抽象、枯燥的文字为形象具体化，以提高教学效率。

⑷增加视听效果

语文课是最讲形象思维和语言感染力的学科，除上述讲的“图像形象”外，“语言形象”也是很有用的。“语言形象”包括课文录音朗读、录音配乐朗读、电视配乐朗读、老师或学生的当堂朗读。在课件中适量地增加声音，可紧紧吸引学生注意，最大限度地开发和利用学生的潜在智力因素。

3.各类素材衔接设计

CAI课件是由各类素材衔接而成的，衔接的方法和技巧直接影响课件的质量。各类素材衔接分为画面与画面、声音与声音、画面与声音三种方式。

⑴画面与画面衔接

画面与画面衔接要做到：自然过渡，中间没有明显的间断感和跳跃感。在设计时应注意以下几点：①保持前后画面运行速度、方向、构图、色彩、亮度等方面的协调。②处理好静态图形和动态画面的衔接。应遵循“动接动”、“静接静”的原则。③画面衔接必须符合教学进度和教学内容，应遵循“从整体到局部”。

⑵声音与声音衔接

声音分为解说、音响、配器，在实际制作中，一般按教学内容的层次将解说、音响、配器组合在一起，形成声音文件，创造出富有立体感的整体效果，使画面内容或主题思想得到烘托、渲染和强化。

⑶画面与声音衔接

画面与声音衔接的协调、一致是CAI课件制作最基本的要求。其方法有多种，一般是以画面为参照物，由主控程序调用声音文件，达到与画面同步播放的目的。

4.人机交互界面的设计

人机交互界面的设计是CAI中一项主要内容，它直接关系到教师或学生的使用和CAI特长的发挥。下面介绍人机交互界面设计的方法。

（1）精心选择交互方式

常用的交互方式有：Pushbutton(按钮交互)、Click/Touch（点触交互）、ClickableObject（击物交互）、MovableObject（移物交互）、Pull_downMenu（菜单交互）、Conditional（条件交互）、Text（文字交互）、Keypress（击键交互）、triesLimit（限次交互）、TimeLimit（限时交互），可根据教学内容确定交互方法。选择原则是操作简单方便，界面友好。同时

注意交互的设置要有意义，有针对性，不能为交互而交互；交互的频度不宜过多，交互信息应简练、准确。

（2）操作与提示

CAI是在教师或学生的管理和控制下实施的，所以课件的安装、启动应力求简单，开始时，要对课件的结构、内容、主要操作方法、功能键等方面进行简单的介绍。在运行整个课件时，对命令键、功能键的命名要始终如一，并在屏幕上给予提示。对有些关键提示信息，可定义一个帮助键，在需要时随时呼出。

（3）练习

为了配合教学内容的学习和理解，可在课件的适当位置设置专门练习题，以应答方便的选择题、判断题和填空题为主。对每个问题都要给出回答正误的反馈信息，回答正确给予肯定，回答错误时应用简短的鼓励促其重新回答，有的题目可事先设置回答错误的原因。

一个实际的课件往往是多种形式的综合，只不过是以某一种形式为主。采用先进的多媒体和通信技术，并集多种形式为一体的CAI课件，将是未来CAI课件制作的发展方向。

第五篇：初中数学CAI

新课程背景下CAI技术在初中数学教学中的应用 摘要：新课程中提到：“在有条件的地区，充分运用现代信息技术，在教学中要尽可能地使用计算器、计算机以及有关软件，这种现代教育手段和技术将有效地改变教学方式，提高教学的效益。”本文正是在新课程这一背景下讨论了CAI技术在初中数学教学中的应用，在实践中总结了信息技术的在教学应用过程中的所显现出来的突出优势。关键词：

CAI技术初中数学教学应用 一．问题的提出

在社会迅速发展地今天，计算机这已高科技产物已广泛应用于各行各业，取得了巨大地经济效益和社会效益，作为社会重要组成部分之一的教育当然也不例外，随着计算机的日趋普及和计算机技术的飞速发展，以计算机技术和网络技术为核心的现代教育技术已在课堂教学中得以广泛的使用。它冲击着传统的一张嘴、一支粉笔、一块黑板的教学模式。陈至立部长强调指出：“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性，充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的需要。”吕福源副部长也在多次讲话中强调要把现代教育技术与各学科整合作为深化教育改革的“突破口”。因此，探索如何应用现代教育技术深化教育改革，是摆在我们教育工作者面前的一项十分紧迫而又重要的课题。而我们新建成的中学已配备了先进的多媒体设备，于是开发和利用先进的教学媒体，改革传统的教学方式，是数学和其它课程教学工作中的一项紧迫任务。在现代认知理论、教学设计与传播理论的指导下，我在实践中更体会到了利用当前较热门的多媒体软件——几何画板、PowerPoint、Authuare制做课件所取得的成效。二．概念界定与理论依据

（一）概念界定

CAI是 Computer Assisted Instructing的英文名称首字母缩写，被广泛译为“计算机辅助教学”，目前已基本得到教育界的认可。但从目前的实践来看，“计算机辅助教学”的范围远远大于英语中CAI（Computer Assited Instruction）的本义，而随着现代教育技术的不断深化，这一领域的概念的内涵和外延还在发生着变化。实际上，“计算机辅助教学”包含的范围大体有如下几个内容：

①CAI（Computer-Assisted Instruction，计算机辅助教学）： 一项重要的教育技术，又代表一个十分广阔的计算机应用领域，包括将计算机直接用于为教学目的服务的各类应用。②CAL（Computer-Assisted Learning，计算机辅助学习）：通常可作为CAI的同义词，但在某种程度上反映出教育思想上的差别，CAL强调用计算机帮助“学”的方面甚于“教”的方面。③CBI（Computer-Based Instruction，计算机化教学）：常作为CAL的同义词或作为较高程度的计算机支持教学应用。

④CBL（Computer-Based Learning，计算机化学习）：作为CAI的同义词或作为较高程度的计算机支持学习应用。

⑤CAT（Computer-Assisted Training，计算机辅助训练）：主要指计算机在职业技能训练中的应用，如工业训练军事训练等。

⑥CBE（Computer-Based Education，计算机化教育，国内译为计算机辅助教育）：计算机的各类教育应用的统称。

⑦CMI（Computer-Managed Instruction，计算机管理教学）：计算机用于实现教学管理任务的各类应用的统称。

⑧CSLR（Computer-Supported Learning Resources，计算机支持的学习资源）：例如校内建设计算机化图书馆和教学资料库；在校外采购各类电子出版物作为教学辅助材料；利用WWW网络教师备课等。

可见CAI只是计算机辅助教学的一部分而已，但我国的近几年的实践却把CAI同计算机辅助教学这一概念划出了等号，应该说，这是对CAI的大胆扩展，是别具特色的一个方向。CAI课件含义为:把自己的教学想法,包括教学目的、内容、实现教学活动的策略、教学的顺序、控制方法等，用计算机程序进行描述，并存入计算机，经过调试成为可以运行的程序。

（二）理论依据

（1）初中数学课程标准理念

“现代信息技术的发展对数学教育的价值、目标、内容以及学于教的方式产生了重大的影响。数学课程的设计与实施应重视运用现代信息技术，特别要充分考虑计算器，计算机对数学学习内容和方式的影响，大力开发并向学生提供更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学习数学和解决问题的强有力工具，致力于改变学生的学习方式，使学生乐意并又更多的精力投入到现实的、探究性数学活动中去”。同时，新课标又指出：一切有条件和能够创造条件的学校，都应使计算机、多媒体、互联网等信息技术成为数学课程的资源，积极组织教师开发课件。要充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具；为所有学生提供探索复杂问题、多角度理解数学思想的机会，丰富学生数学视野；为一些有需要的学生提供个体学习的机会，以便于教师为特殊需要的学生提供帮助；为偏远地区的学生提供教学指导和智力资源，更有效地吸引和帮助学生的数学学习。多媒体技术能为教学提供并展示各种所需的资料，包括文字、声音、图象等，并能随时抽取播出；可以创设、模拟各种于教学内容相适应地情景。（2）传播学理论

按照传播学理论，教学过程也是一种传播现象，一切用于教学的传播媒介，都必须从传播的有效性出发，选择适当的方式方法，使信息接收者易于接受和领会。传播学的有效性理论对于我们研究计算机或计算机网络作为传播信息的媒体在教师和学生之间传递教学内容的数量、速度和有效性具有非常重要的指导意义。（3）建构主义学习理论 建构主义学习理论认为，知识不能从一个人迁移另一个人，而是学习者在一定的情境即社会背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得。网络化的教学环境使本理论的实施成为可能。（4）新一轮基础教育课程改革的特点

新一轮基础教育课程改革有一个鲜明的特点，是吸纳了世界上教育比较发达国家的经验，将技术平台建立在依托小班化和现代教育技术手段上。在这样一项系统的贯穿了很多当今世界文明理念和先进技术的新课程的改革中，没有现代教育技术的强力支撑，我们很难获得成功。课程改革的设计者们很明显地受到了崛起于上个世纪90年代初期的建构主义理论的影响，而强调“以学生为中心”的建构主义理论的立论基础之一就是现代教育技术。实践中，我们可以看到，在基础教育的课程改革中运用现代教育技术，有诸多有利方面„„„总之，基础教育课程改革需要现代教育技术的强力支撑。（5）数学学科的特点

数学教学的核心是培养思维能力，包括思维的发散性、深刻性、批判性、灵活性等。CAI以其到交互性强、运算速度快、图文音象并茂、及时反馈结果等优势为学生提供了发展自我思维能力的空间。

三、运用CAI技术辅助中学数学教学的实践研究

（一）CAI辅助教学的主要模式

1、单机——大屏幕演示模式

这种模式将计算机与大屏幕投影电视连接直来，这样既能发挥黑板、教师讲解、师生情感交流等优势，又能通过CAI为学生创设情境，指导和帮助学生理解和解决数学中的疑难问题，这种模式的整个教学过程完全由教师个人控制，学生不能自由选择学习内容。

2、主机——终端——屏幕幕演示模示

在上一模式的基础上，再多连接多个低档微机终端，授课时，教师控制主机，每2－4个学生占有一台终端。这种模式除有前个功能外，还可根据需要，由主机向各终端发送学习材料、不同程度的习题，让学生发挥主观能动性，自主选择学习内容，实现分层目标教学。

（二）运用CAI技术辅助中学数学教学的实施策略

1、增加课堂容量，突破难点，提高课堂效率

在我们农村地区，由于以前受条件制约，缺少一定的教学媒体，教师在课堂上要花费很多时间和精力来完成画图、绘制图表和处理数据等工作，不仅工作量大，且难以突破难点，若采用CAI技术来完成这些工作，可节省教学时间，突破难点，增加课堂容量，提高课堂效率。在研究二次函数的图象和性质的教学中，对于函数与的形状是否相同，传统教学中教师只能通过用描点法耐心力求准确地在黑板上画出函数的图象，再归纳性质，这样一要花费很多时间，二由于图象叠在一起时看不清，三则图象不能随意变化，不得比较、概括、抽象出有关性质，固此，学生任教师怎么说也不相信如图1的三个图象是形状相同的，总认为 ③的图象较小，而①的图象较大。如今在几何画板的支持下，用平移法便能轻松地解决问题。又如：如图2，在梯形ABCD中，AD∥BC，AB＝DC，设梯形的周长为16cm，高AH为xcm，中位线EF的长为ycm，用解析式表示梯形的中位线长y是高x的函数，并求自变量x的取值范围。（四川省1995年中考）

学生在解象这样平面几何中几何量之间的函数关系问题，一直感到困难。教师不可能，也无法准确地画出AH变化时的各个图形，因而给学生的理解带来一定的困难，自变量x的取值范围也难以求解。固此在初三总复习时，用Authorware与几何画板制作了有关类型的课件，动态地展示了y与x的关系。实践表明，效果很不错。象上述这课件起到了缩短教学时间，化静态为动态，直观、形象、清晰地展示图象变化的规律和性质的功效，学生能在积极参与探索知识的过程中，实现对数学知识的再建构，提高课堂效率。

2、改善平面几何的教学环境

欧代几何流传至今，深刻地影响着后来文化与科学，也成为训练人的思维的好材料。但是这严谨的数学体系象一把“双刀剑”，一方面有大约20％－30％的初中生因为学习习近平面推理几何，从此走上数学和科学研究之路，另一方面有不少学生在遭遇平面推理几何之后，丧失了对数学的学习兴趣，乃至失去了对学校教育的信心。教师只能通过多讲、多练等不是办法的办法来训练学生，使学生的负担加重。现有了《几何画板》等软件，能改善认知环境，使平面几何更容易教，学生更容易学，学得活。（1）利用CAI技术，创设“情景”，改善认知环境

在数学教学中，运用计算机辅助教学，可以为学生创设丰富多彩的教学情境，增设疑问，巧设悬念，激发学生获取知识的求知欲，充分调动学生的学习积极性，使学生由被动接受知识转为主动学习，积极配合课堂教学，主动参与教学过程，从而提高学习效率。如在“多边形的内角和”教学中，先从三角形的内角和为入手，在求四边形的内角和时转化为两个三角形的内角和的和（计算机图形演示：从四边形的一个顶点引出的对角线把四边形分成两个三角形），然后提问五边形内角和的求法。在这儿提出问题，可以激发学生对四边形内角和的求法的回顾与进一步的思考，可知用同样的方法把五边形分成三个三角形，那么，六边形，七边形呢？适当的提问，促使学生积极思考，引起学生探求新知识的欲望。这就为n边形的内角和公式的证明打下了坚实的基础。

（2）利用CAI技术，化静为动，突破教学重点，难点 数学的教学内容与其它科目相比较抽象，再加上有些内容的传统教学手段不得力，所以某些内容对于学生而言比较难掌握，这就形成了教学的难点。而教学重点是我们在教学过程中要求学生必须掌握的内容。传统的教学方法在某些教学重点、难点的教学上有一定的局限性。计算机辅助数学教学进入课堂，可使抽象的概念具体化、形象化，尤其计算机能进行动态的演示，弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足，利用这个特点可处理其他教学方法难以处理的问题，并能引起学生的兴趣，从而增强他们的直观印象，这就为教师解决教学难点，突破教学重点，提高课堂效率和教学效果提供了一种现代化的教学手段。比如在讲“中心对称和中心对称图形”这一节时，如果用传统的教学方法，就用教具进行比划演示，这很难把一个图形绕着一个点旋转后的图象与原来的图象的关系说清楚，进而学生很难掌握。而用计算机辅助数学教学，可让图象绕着一个点旋转后的运动过程和结果都保留在屏幕上，使学生清楚的观察图形的运动变化过程，同时也使学生的想象力、思维能力得以丰富和加强，这样，学生就很容易建立起“中心对称”的概念。又如：在学习三角形的三条角平分线（三条中线、三条高或高的延长线、三边的垂直平分线）相交于一点时，传统教学方式都是让学生作图、观察、得出结论，但每个学生在作图中总会出现种种误差，导致三条线没有相交于一点，即使交于一点了，也会心存疑惑：是否是个别现象？使得学生很难领会数学内容的本质。但利用信息技术就不同了，在几何画板或“Z＋z”智能教学平台里，只要画出一个三角形，用菜单命令画出相应的三条线，就能观察到三线交于一点的事实，然后任意拖动三角形的顶点，改变三角形的形状和大小，发现三线交于一点的事实总是不会改变的。这实验，除了教师演示之外，学生也可自己动手，亲手经历，大大增强学生学数学的兴趣，激发他们的求知欲望。（3）利用CAI技术，把实验引入课堂

在学校教学中，有物理、化学等实验，难道就不能数学实验吗？我们知道，数学中的公理、定理均是经过艰难曲折的实验而得的，然后再传给后代。另外建构主义认为，虽然学生学习的数学都是前人已经建造好了的，但对于学生来说，仍是全新的、未知的，需要每个人再现类似的创造过程来形成，即用学生自己的实验活动对人类已有的数学知识建构起自己的正确理解，这应该是学生亲身参与的充满丰富、生动的概念或思维活动的组织过程。所以，在数学课堂中引进实验是非需必要的。它可以使学生在实验中体验一个科学成果的发现是多么的艰辛，同时，由于是通过自己的实验得出，理解和记忆更深。例如在相交弦定理的教学中，在屏幕上画出如图3的图，学生拖动点P、A、B、C、D，从而得到一组有代表性的图形和一个恒定不变的式子：PA•PB＝PC•PD，同时通过实验把前后知识紧密联系在一起，减轻学生的记忆负担。

（4）利用CAI技术，开发探索性问题，启迪创造思维

利用CAI技术及科学的、艺术性的教学法，教师可创设富于启发性的问题，开发学生的探索能力。如：顺次连接四边形各边中点围成什么图形？在《几何画板》的支持下，在屏幕上给出一个动态的四边形，从而各边中点所连接的四边形也是不断变化的。在这种情形下我们可给学生提供探索空间，什么情况下中点四边形会是短形、菱形、正方形？

又如我校一堂公开课中有这样的一题：如图4，Rt△ABC中，∠c＝90°，CD是高，AE是∠A的平分线交CD于G，交BC于E，过G作GF∥AB交BC于F。求证：CE＝FB

在探讨完多种证法及变式之后，教师适时为学生创设问题，诱导和激发物理学的思维，引导学生探索：

①Rt△ABC的形状是否可以改变？当改变时，EF与CE、FB的长会怎样呢？EF是否等于CE、BF呢？

②若题目中CD不是高，而是一般线段，还有CE＝BF吗？若有，请证明，若没有应加上一个什么条件（不加任何其它线段）才能成立？ 因为问题是非常开放的，学生的探索能力及创新思维均得到培养。

3、促成分层目标教学的落实

分层目标教学就是把学生按基础知识及认识水平分成若干层次，分别制定目标而进行的教学。班级学生程度的不整齐，分层目标教学一直是难以实现的美好理想。现在利用CAI技术便能实现，如利用PowerPoint的超级链接功能或Authorware 的分支、函数、交互功能可实现班级制的分层教学，学生可根据自己的实际选择所要学习的内容成习题，这样不仅使学生学得愉快，还可避免差生产生自卑感，优秀生产生优越感，使各层次学生有所收获。

四、运用CAI技术辅助中学数学教学的效果与反思

1、效果

运用CAI手段的突出特点就是以生动、形象、具体的表现力，吸引学生的注意力，帮助学生理解知识，优化学生的思维过程。

几年来，课堂教学实践证明，多媒体辅助教学是一种高层次、高效率的现代教育手段，把它运用到数学教学中，不仅能有效的提高学生数学素养、数学计算能力和拓展数学思维方法等智力素质，同时像情感因素、心理素质和精神品格等智力因素也得到相应的发展，使学生的整体素质得以全面的发展和提高。它对学生主体性的发挥，思维能力的培养与发展有着不可估量的影响。

教育心理学研究表明：人获取的外界信息中，83%来自视觉，11%来自听觉，3.5%来自嗅觉，1.5 %来自触觉,1 %来自味觉，显然增加视觉、听觉信息量是获取信息最可取的方法。而 CAI 手段恰恰在视觉、听觉效果方面有其独特的优势。所以，从教育心理学角度看，运用 CAI 手段对提高学生数学能力肯定大有裨益。Glory Math Learning System 是形、声、色、知、情、意相融合相统一的产物，运用了声音、图像、图片、动画、文本等多种技术手段。CAI对教学过程的影响是全面而深刻的，概括来说有以下三个方面： CAI技术使教学内容更加丰富和生动。

从外在形式上看，传统的教学内容主要是描述性的文字和补充说明性的图形、图表，而多媒体信息符号不仅有文字，还包含图形、动画、图象、声音、视频等其他媒体信息，形成一种多媒体信息形态的结合体，具有表现形式丰富、生动的特点；从内在结构上看，传统的文字教材及其辅导材料都是以线性结构来组织学科知识结构，顺序性很强，学生一般只能在教师的教授下获得知识，在学习过程中，对教师的依赖性较大。而多媒体教材是按照人脑的联想思维方式，用网状非线性结构组织管理信息的，其基本结构由节点和链组成。节点表示教学内容的知识点，节点内容可以是文本、语音、图形、动画、图像或一段活动影像，节点大小可以是一个窗口，也可以是一帧或若干帧所包含的数据，链是知识点之间的层级逻辑关系，这种非线性结构有利于学生进行扩散思维，联想原有的知识，获得新知识。CAI技术使教学组织形式更加多样和灵活。

CAI打破了传统的以教师为中心的班级授课的单一形式，教师可以用大屏幕或网络的广播功能完成班级集体授课，也可让学生自己动手操作电脑，每一台电脑相当于一位助教，学生可根据自己的情况控制学习进度，教师通过点对点的操作与学生交流，或通过巡回辅导可以更准确地把握每个学生的学习进程，面对面地对学生进行帮助，使得以教师为主导、学生为主体的教学模式以及个别化教学得以真正实现。

（三）CAI技术使学生的学习更加主动和积极。

CAI技术有利于发挥学生的主体作用。计算机引入数学教学，使学生的学习方式由”听讲“、”记笔记"更多地变为观察、实验和主动地思考，有利于发挥学生在学习中的主体地位；有利于知识的获取与保持。大量的实验证实：人类接受外界信息时以视觉获取的信息量最大，占83%，听觉次之，占11%，多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激所获取的信息量，比单一地听讲强得多，而且还非常有利于知识的保持；有利于提供高质量的及时反馈。研究表明，学生记忆的半衰期一般为24小时，因而教学信息反馈的及时与否，对教学效果有很大影响。利用CAI交互性强的特点，学生的练习和作业可直接在计算机上操作完成，并得到及时反馈，使学生正确的结果得以强化，错误之处得以及时矫正。

2、反思

反思之

一、要合理使用CAI技术 计算机辅助教学，是运用计算机辅助授课教师解决难点教学问题，因而应让计算机成为教师进行课堂教学的辅助手段，而不能完全代替教师的授课。而且，每一节课不要非用计算机辅助教学不可，这样容易进入用计算机代替黑板的误区，至于什么内容适合用计算机辅助教学，我在教学实践中总结出“用传统教学方式很难讲清楚的内容用计算机辅助教学比较合适”，具体的说有以下几方面：

1、从常量到变量的过渡，如：函数；

2、从静态到动态的过渡，如：三角函数，点的轨迹；

3、从平面图形向空间图形的过渡，如：柱、锥、台；

4、逻辑思维与形象思维的结合，如：数形结合；

5、教学资料的汇总，如：图片、声音、录象的合成，6、探索性问题，如：多边形的内角和，等方面。反思之

二、要加强自身的学习

计算机辅助教学是辅助教师授课、解决教学难点的手段，在课堂上，计算机只是一种教学工具，和黑板、粉笔一样，只不过现代化水平高一点，因而，教师在讲课中不要完全依赖计算机，不要把课堂变为课件展示。所以，任课教师在用计算机进行辅助教学时，除了在课件上下大工夫，让课件尽量符合本节课的要求，能解决教学难点之外，还应在教学基本功上多钻研，提高教师的讲课水平和驾驭课堂的能力，使自己的课在教学水平方面上一个大的台阶，而让计算机课件起到锦上添花的作用。另外，计算机课件的设计应体现“以人为本”的原则，把学生放在主体位置上，着重于学生能力的培养，体现学生的思维方式，而不是老师的思维方式，让学生在课件的引导下，学习新知识，建构自己的知识体系，形成自己的思维方式和解决此类问题的能力，让学生理解此难点内容的实质所在，彻底掌握此知识点，教学的目的是使学生脱离课件后仍然能解决问题。反思之

三、要制作出好的课件

现阶段，能直接用于计算机辅助教学的现成的CAI课件很少，虽然有一部分的课件，但还是远远不能满足课堂教学的需要，更谈不上根据学生的不同情况使用不同的课件了。因此，要找到适合本节课的内容，适合该教师的讲课风格，适合该班学生的学习习惯和能力的课件可算是难上加难了。所以，计算机辅助教学中所用的CAI课件几乎都是任课教师自己编制的，这样的课件肯定适合本节课的内容，因为是针对这节课而制作的；也肯定适合教师的讲课风格，因为是授课教师亲自编写的；而且既然是该班授课教师编写的，肯定适合该班学生的学习习惯和能力。但是，由于任课教师都不是计算机专业的，因而要求他们用计算机编制CAI课件，困难可想而知。不同的教师在教学实践中用不同软件制作计算机辅助教学课件，有用Powerpoint97制作课件，可以加入动画，声音；有用Frontpage9这个网页编辑软件制作课件，简单、明了，可以制作动画，链接到其它文本，链接到因特网上事先准备好的网页，充分的使用网上资源；有用“几何画板”、Authorware制作课件，教师可以在较短的时间内设计出比较出色的课件，理科教师经常使用它；更有用编程工具：C、VB等制作课件，这样的课件随心所欲，比较完美，保存的时间较长，但显然对教师的要求太高。教师在制作课件中，所选择的软件不拘泥于一种，但都遵循一个原则：能突破教学难点，对课堂教学有用。

总之，运用CAI课件，生动形象，音形兼备，极大地丰富了教学的手段。在数学教学中教师适时、适量地运用多媒体辅助教学，发挥其教学的最佳效能，能有效地促进数学课堂教学的优化，这正是CAI课件的生命力所在。参考文献：

1、《课堂教学改革新论》，卿成，中国华侨出版社，1990.6.2、《数学教学改革的现状与发展》，林六十，高仕汉，李小平，2000.3

3、《基于网络应用的研究性学习实施》，柳栋，华中理工大学出版社，1996.4.4、《中学数学教学概论》，曹才翰，北京师范大学出版社出版，2000年版。

5、《全日制义务教育数学课程标准》．北京师范大学出版社，2001年7月