摘要:地理學科是積極運用電化教學的學科之一,隨著計算機走進課堂,利用計算機輔助地理教學成為地理教師研究的新課題。計算機輔助教學適應知識經(jīng)濟時代的需要,是適應不同學生學習類型的需要,是適應地理學科特色的需要。筆者根據(jù)多年的實踐,通過問卷調(diào)查,從教與學的角度談談計算機輔助教學帶來的教學效果(激發(fā)了學生的學習積極性;提高了教學效率和教學成績)。同樣通過問卷調(diào)查,了解到學生喜愛的課件類型(活動參與型、圖片展示型和模擬演示型)并提出今后課件制作的發(fā)展方向(建立CAI素材庫、吸收學生參與CAI的制作,使CAI向趣味型、競賽型發(fā)展)。同時給地理同行提供了課件制作的開發(fā)工具,以擴大CAI制作隊伍。
關(guān)鍵詞:計算機輔助教學 開發(fā)工具 問卷調(diào)查 中學地理
一、引言
當今世界,科學技術(shù)突飛猛進,知識經(jīng)濟已見端倪,國力競爭日趨激烈。21世紀各國綜合國力的競爭,實質(zhì)上是人才的競爭;21世紀的經(jīng)濟,是以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟,即知識經(jīng)濟。人才是國家經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),知識是國家經(jīng)濟發(fā)展必備的資源,是首要的財富。因此,傳送知識的行業(yè)──教育在各行業(yè)中的作用越來越重要。事實證明,哪個國家重視教育,哪個國家就能在世界競爭中站穩(wěn)腳跟。這里的教育,指的是現(xiàn)代化的教育,是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化教育。同傳統(tǒng)教育相比,其教育理念、教育內(nèi)容、教育方法、教育模式都發(fā)生了翻天覆地的變化?,F(xiàn)代化的教育,需要現(xiàn)代化的教育手段來實現(xiàn)。利用計算機輔助教學,是適應知識經(jīng)濟時代教育的需要,是走向教育技術(shù)現(xiàn)代化的必由之路。
中學地理教學內(nèi)容包羅萬象,單就地圖就包含了靜態(tài)地圖、景觀圖、示意圖等多種,一般地圖需要教師根據(jù)圖例指導學生閱讀、分析;景觀圖需要學生如同身臨其境;示意圖最好是動態(tài)顯示……這在教室難以做到或做得盡善盡美的內(nèi)容,利用計算機則可以輕而易舉地做到。計算機可以不受時間和空間、宏觀和微觀的限制,可以無限延伸學生的多種感官和思維,通過圖像、聲音、色彩、動畫將地理教學所涉及到的地理事物、形象、過程、分布、聯(lián)系等直接展示出來,使學生一目了然,且身臨其境,形象、直觀地感知和認識地理事物,從而掌握地理知識。這是傳統(tǒng)的掛圖、投影等電教手段所無法比擬的??梢哉f,同別的學科相比較,地理學科更適合于計算機輔助教學。
研究證明,學生的學習類型包括聽覺式/語言型、視覺式/文字型、運動式/實際操作型和組合型。傳統(tǒng)教學形式下,聽、視覺型學生的才智得以充分發(fā)揮,往往成為優(yōu)秀生,而運動型學生卻常常被視為學習的“低能兒”,“后進生”。我們常發(fā)現(xiàn):許多“后進生”都擅長一項或兩項與文化知識無關(guān)的運動技能;許多學校“后進生”進入技術(shù)學校學習后能成為技術(shù)尖兵……這說明他們不是智商差,而是我們的教育沒有提供給他們適當?shù)膶W習方式。計算機輔助教學較好地解決了這個問題。它將最大限度地刺激學生的視、聽覺器官和動手操作的機會,使不同學習類型的學生都能在這里找到適合自己的學習方式。
二、中學地理計算機輔助教學的主要開發(fā)工具
制作CAI的開發(fā)工具包括兩類:多媒體素材制作工具和多媒體軟件編輯工具。
多媒體素材制作工具,是指用于制作文本、圖形圖像、動畫、音頻、視頻影像等多媒體數(shù)據(jù)的專門制作工具。對于一般教師制作CAI來說,利用不多。CAI制作中的文本、簡單矢量圖、二維動畫等素材可以通過編輯軟件自帶工具制作;圖形圖像可以利用其他同步教學軟件內(nèi)圖片或掃描或網(wǎng)上下載而得;復雜動畫需專業(yè)動畫工具制作;視頻除上述渠道外,還可以自己錄像,靠視頻卡輸入計算機而得。素材的收集是制作CAI最費時費力的工作,能共享最好共享,實在找不到才自己制作。
多媒體軟件編輯工具指用來集成、處理和統(tǒng)一管理文本、圖形圖像、聲音、動畫和視頻影像等多媒體信息的編輯工具,是中學教師用得最多的工具。目前常用的軟件有:Powerpoint、Authorware、Director等。
Powerpoint是美國Microsoft公司推出的辦公自動化軟件Office家族中的一員,是專門用來制作演示文稿的優(yōu)秀工具,是全中文界面,簡單易學,適合于初學教師制作CAI用,它可以通過計算機動態(tài)播放文字、圖形圖像、聲音、動畫和視頻影像等多媒體信息,并可以加入動作按鈕實現(xiàn)超級鏈接功能,但不能制作智能化CAI。
Authorware工具采用基于流程線,面向?qū)ο蟮目梢暬瘎?chuàng)作界面,通過直觀的流程線的功能圖標來實現(xiàn)多媒體信息的整合和搭建程序的運行結(jié)構(gòu);并通過函數(shù)、變量的使用實現(xiàn)智能化特征,交互性強(11種交互方式),是功能最強大的多媒體集成系統(tǒng)工具,目前市面上流行軟件多利用該軟件集成。該軟件是英文界面,但也有中文版本,比較容易入門,但深入有一定難度。
Director工具是基于時序、面向場景的側(cè)重動畫制作的工具。動畫功能強,是目前美國專業(yè)動畫制作的主要工具,但其集成功能不如Authorware。學起來難度較大,需要LINGO語言的支持。
中學教師制作CAI,初學者可以利用簡單易學的Powerpoint工具,有一定基礎(chǔ)后,可以學習Authorware,將Director、Flash、3DMAX等工具制作的高級動畫引入Authorware系統(tǒng)中,制作出高質(zhì)量的CAI。
Flash是Macromedia公司推出的網(wǎng)頁動畫制作軟件,其特點是簡單易學,制作出來的動畫占用空間小,便于攜帶,交互功能強。可以取代Director動畫插入Authorware中使用。如地形雨、鋒面雨、對流雨的形成,雨帶的移動等小型動畫,使用Flash既方便又適用,是不可多得的小動畫制作軟件,從長遠看,也適合于網(wǎng)絡(luò)教學。
3Dmax是專門用來制作立體模型、立體三維動畫的最佳工具,教學中有一些內(nèi)容,如“地球的運動”“火山、地震”的形成等宏觀或虛擬圖形,利用3D制作動畫,與Authorware配合使用,效果將會很好。
三、關(guān)于計算機輔助地理教學的問卷調(diào)查
3.1.問卷的設(shè)計
教學以人為本,學生是教學的主體,計算機輔助教學是否激發(fā)了學生的學習興趣,是否提高了學生的學習能動性呢?為了從理論上證實并了解學生的具體情況,我對我執(zhí)教的初二年級全體學生進行了問卷調(diào)查。調(diào)查面對初二年級全體學生,問卷采取無記名的形式,內(nèi)容包括學生對計算機輔助教學的興趣、學習效果、對制作CAI的欲望和期望等五個方面,在題目編排上采取了選擇式、簡答式等形式,獲取資料既具有事實性,又易于操作且適合深度研究。問卷題目:
1.你喜歡在哪里上地理課?A.多媒體教室 B.教室
2.你認為在多媒體教室上課與在教室上課有何優(yōu)勢?(選擇題)
a)色彩、聲音、圖像、動畫相結(jié)合,易于吸引注意力
b)直觀性強
c)易于記住和理解,學習效率高
d)其他(用文字說明)
3.請你將給你印象最深的一節(jié)課或一個知識點描繪出來?
4.如果可能,你是否愿意與老師一起制作CAI?
5.請你從學生的角度,對今后地理CAI教學提出更好的改進措施?
3.2.調(diào)查實施
本次調(diào)查是在連續(xù)近兩月的計算機輔助教學實踐后利用課后時間進行的,共發(fā)出280份問卷,回收245份,有效試卷235份,回收率為88%,有效率為84%。
3.3.調(diào)查結(jié)果
1.喜歡在多媒體教室上課的有225人,占96.1%
2.認為在多媒體教室上課多感官刺激,注意力易集中、易于理解并記住、學習效率高的,有230人,占98.2%。
3.印象最深的課,答案多樣,但又集中:
課題人數(shù)所占比例
收聽天氣預報10344%
中國主要山脈4519%
中國地形概況208%
氣溫分布和溫度帶156%
中國的河流和湖泊136%
火山、地震、泥石流104%
非洲概況52%
政區(qū)拼圖42%
“冬、夏至日太陽直射地球示意圖及動畫”“鋒面雨”“雨帶的移動”等知識點也榜上有名。
4.愿意協(xié)助老師進行CAI制作的有220人,占94%。
5.多用景觀圖片、動畫、電影,配以音樂??梢詭熒沧鳎鰪娙の缎?。
3.4.分析與結(jié)論
3.4.1 計算機輔助教學有效地激發(fā)了學生對地理學科的學習興趣。心理學認為:“興趣是人對事物的一種向往、迷戀或積極探索追求的心理傾向”,學生對學習有興趣,可以使其對學習活動產(chǎn)生心理上的愛好和追求,從而激發(fā)學生的學習情感,調(diào)動學習積極性。因此,激發(fā)學生學習地理的興趣是地理教師首要的任務,計算機輔助教學則成為有效激發(fā)學生學習地理興趣的教學手段。學生中,96.1%樂于在多媒體教室上課,每當前一節(jié)課剛下,就可以聽到學生爭搶著上樓的聲音(多媒體教室在5樓),下午第一節(jié)課的班級更是早早地等在門口。學生用積極的心理、積極的行動迎接上課,總是用熱切的眼光攝取地理信息,思維也比在一般教室活躍、敏捷,思路也更開闊。
3.4.2 計算機輔助教學有效地提高了教學效率。所謂教學效率,是指單位時間內(nèi)地理教學信息傳遞的數(shù)量和學生掌握知識、開發(fā)智力的速度。學生的學習過程,是利用多種感官感知信息,將其納入自身知識結(jié)構(gòu),并加工處理以解決問題的過程。利用計算機輔助教學,向?qū)W生展示圖片、文本、視頻、聲音、動畫等內(nèi)容,有效刺激學生多種感官,使學生在充分感知信息并在教師啟發(fā)指導下接受信息,然后給論題討論,運用已知信息解決問題,達到知識遷移,從而真正將信息納入自身知識結(jié)構(gòu)。這一學習過程,在計算機的輔助下能較快地達到。首先,CAI信息傳輸量大,渠道多;其次,多媒體展示知識,易于吸引學生無意注意;再次,計算機將重點、難點化難為易、化繁為簡、化深為淺、化抽象為具體,使學生易接受、理解快,掌握牢。最后,知識水平近似的學生出現(xiàn)聚團現(xiàn)象,利于分組討論,也有利于教師進行分層次教學。例如“氣溫分布及成因”一節(jié)由于重點、難點突出,對比班在教室上課用了45分鐘才勉強講完,而在多媒體教室只用了30分鐘,且學生學習效果比在教室好,給學生留下了深刻的印象??傊糜嬎銠C輔助教學,縮短了上課時間,提高了課堂效率。
3.4.3 計算機輔助教學提高了教學質(zhì)量。利用計算機輔助教學以來(尤其隨著技術(shù)的進一步熟練,制作速度加快,幾乎每節(jié)課都在多媒體教室上課),學生對地理學科的興趣明顯增加,知識接受水平也明顯提高,尤以女同學更為明顯。傳統(tǒng)教學中,由于地理學科具有空間性和綜合性強的特點,而女同學普遍不善空間思維而擅長形象思維,在地理學科的學習中普遍感到困難。在多媒體教室上課后,由于計算機的輔助作用,將各種地理信息直觀、形象地展現(xiàn)在學生面前,適應了女生擅長形象思維的特點,故而學習效果明顯增強。學習興趣也大增,搶座位的女生增多且成群體趨勢。在此次期中考試中,平均分達62分,比同期上屆學生成績提高了10分(眾所周知,目前地理學科在初中科目地位每況愈下,學生應試學習愈演愈烈,地理成績呈直線下降趨勢,已少有及格現(xiàn)象),在優(yōu)秀率中,女同學比例由過去的十之一二提高到十之五六,有一個班的5名優(yōu)秀學生中,女生就占了4名,且最高分是女同學。
3.4.4 深受學生歡迎的課件類型
活動參與型:在所有的課中,最受學生歡迎、印象最深的一節(jié)課是“收聽天氣預報”,占了將近一半,該節(jié)課實踐性強,同生活聯(lián)系緊密,在CAI的制作中,我有意注意將其與實際生活相聯(lián)系,以培養(yǎng)學生讀懂、會播天氣預報為教學目標,以“提問──解答──記憶──實踐”的程序來進行教學。課上利用計算機的交互性特征讓學生分組播報城市天氣預報,充分激發(fā)了學生學習積極性和參與意識,訓練了學生技能,給學生留下了深刻的印象。此外,初一世界地理的學習中,曾用Powerpoint設(shè)計了一節(jié)導游“小燕子”帶領(lǐng)全班同學旅游非洲的一節(jié)自然地理課。讓學生扮演小燕子和班長,通過他們的一問一答游覽非洲,給學生留下的印象也很深(取決于學生的表演情況)
圖片展示型:在第三章“中國的地形”的教學CAI制作中,立意于讓學生“一屋游天下”,注意收集有關(guān)圖片,展示給學生看,尤其是《中國主要山脈》一節(jié)課,我設(shè)計了兩個界面(包括兩個框題)──主要山脈和山脈是地形的骨架,前一個界面利用交互形式以走向為順序進行學習,每學習一條山脈,都讓學生領(lǐng)略其景觀,喜馬拉雅山脈和珠峰探險的學習加入了視頻。后一個界面以山脈圖為背景,配以框架表,鼠標移到表中山脈名稱處,即在圖中顯示其位置,單擊則閃現(xiàn)其兩側(cè)地形區(qū),最終列表,學生在復習的同時學習新知識。該節(jié)課內(nèi)容簡單,但簡明扼要,集景觀、趣味于一身,既可用于授課,也可用于復習,尤其是各山脈的代表景觀圖片,給學生留下了深刻的印象。此外,第三章其他課,如《地形概況》、《火山、地震、泥石流》等課,學生也都有所反映。
模擬演示型:初中地理教學中,氣候知識因看不見、摸不著而最為抽象,成為初中地理教學的難點。為了解決難點,在教學中,就需要化不可見為可見,化抽象為具體。這正是計算機的強項,利用計算機的動畫功能將氣候知識化難為易、化抽象為具體,學生一目了然、真正理解。在第四章〈中國的天氣和氣候〉教學中,氣溫分布成因、降水的形成過程、雨帶的移動等內(nèi)容就是學生理解的難點,在制作CAI時,充分利用Authorware的顯示功能和動畫圖標以及利用Flash動畫將其演繹出來,幫助學生理解,使該類在教室難以講明白的內(nèi)容在計算機協(xié)助下很容易就演示出來,講解已成多余。節(jié)約時間的同時也提高了效率。該類知識在高中還將繼續(xù)學習,初中讓學生真正弄明白該內(nèi)容,也可以為高中地理的學習打下基礎(chǔ),降低難度。此外水位、流量、含沙量、結(jié)冰期及其同自然條件的關(guān)系,單靠老師講解,學生很難理解,而利用動畫演示,學生很容易就理解了該難點,且有利于學生深入理解各地理要素之間的關(guān)系。學生在反饋中也將《中國的河流和湖泊》列為印象深刻的課。
四、啟示與展望:根據(jù)學生反饋,筆者認為CAI的制作宜向下列方向發(fā)展
4.1 建立CAI素材庫。制作一個課件,需要大量的素材,包括圖片、文本資料、音樂、動畫、視頻等內(nèi)容,這些都需要教師投入大量的時間和精力,制作完畢使用一次后,往往被束之高閣或刪掉,本校教師尚有可能不用,更別說別校教師了。下一次使用,又需重復勞動,這實在是對勞動力的浪費!從全國來看,廣東佛山市有一個“地理教與學資源網(wǎng)”,內(nèi)容完全來自教學第一線的中學地理教師之手,吸納了各地地理教師教學之精華,是一個較優(yōu)秀的地理教育互聯(lián)網(wǎng)站。不過,限于條件限制,中學地理教師能夠充分利用網(wǎng)上資源的畢竟太少,故而建立校園素材庫、課件庫、校園網(wǎng)、地區(qū)網(wǎng)是當務之急,也是行之有效的措施。
4.2 吸收學生參與CAI的制作:從這次調(diào)查反饋中,學生愿意協(xié)助老師進行CAI制作的有220人,比例高達94%,在建議中提議由學生協(xié)作或獨立制作課件的學生也不乏其人。這給吸收學生參與CAI的制作提供了主觀條件?,F(xiàn)在,許多家庭已經(jīng)購置了家用電腦,學校已經(jīng)開設(shè)了信息教育課,學生對電腦并不陌生,有些甚至成為電腦高手,這給吸收學生參與CAI的制作提供了技術(shù)條件。吸收學生參與CAI的制作,好處有五點:其一,可以激發(fā)學生更高的學習興趣;其二,可以充分了解學生的知識水平,使課件更適用,效果更好;其三,課余制作CAI實踐可促進學生信息技術(shù)課學習;其四,可利用學生的美術(shù)繪畫才能及無限想象力,將課件制作得更精美,更具美術(shù)價值,更具趣味性;其五,與其讓電腦游戲占去學生的個人時間,不如老師去占領(lǐng)這個市場,組織這部分學生課余參與CAI的制作。
4.3 CAI形式由演示型向趣味型、競賽型發(fā)展:孩子都愛看動畫片,且對片中內(nèi)容過目不忘?!逗栃值堋吩⒅腔塾趧赢嬛?,成為我國動畫片中寓教于樂的精品?!端{貓?zhí)詺?000問》將地理知識巧妙地通過藍貓、淘氣、菲菲和雞大嬸等人演繹出來,同樣吸引了包括少年兒童的注意力,如果我們的教學能夠向《海爾兄弟》、向《藍貓?zhí)詺?000問》學習,寓教于樂,向動畫型、趣味型、競賽型發(fā)展,那么,學生必定會以全新的態(tài)度投入到地理學習中,地理教學的前景將會非常廣闊。
后記:計算機輔助教學(Computer-Assisted Instruction)是一種新型的現(xiàn)代化教學方式,也是當今世界教育技術(shù)發(fā)展的新趨向。隨著學校計算機、投影電視等設(shè)備的配置,教師利用計算機輔助教學已成可能。從1998年開始,筆者就致力于利用計算機輔助技術(shù)的學習研究并付諸實踐,幾年來,已制作地理課件數(shù)十節(jié),開始形成系列性CAI,現(xiàn)借寫畢業(yè)論文之機,將幾年來實踐進行總結(jié),一方面,提高自己理論水平,另一方面,也期望能對地理同行有所啟發(fā)和幫助。當然,利用計算機輔助教學,對計算機不熟悉的中學教師,無疑會有一定難度。但形勢要求教師、尤其是地理教師必須具備這一能力。怎樣才能作到這一點呢?奉送16個字:“敢于實踐、勤學好問、由易入難、積極創(chuàng)新。”
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