学科教育论文-浅谈《高中地理》计算机辅助教学软件的设计与制作 .doc学科教育论文-浅谈《高中地理》计算机辅助教学软件的设计与制作 .doc

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学科教育论文浅谈高中地理计算机辅助教学软件的设计与制作高中地理是高中整个教材系统中、教学难度相对较大的科目。这不仅因为它包容了自然地理科学中天文、地学、大气等空间动态性很强的、并富有探索性的理科类知识;更有社会科学即人文地理学中人口、资源、城市、工农业布局、环境等较为抽象的理论化的文科内容。同时,从地理学本身的特点来说,由于研究对象是建立在地球表层这一“巨系统”上。其综合性和区域大跨度及复杂性的特点十分突出。这些仅仅依赖于传统的教学模式和方法,显然是很难达到教学目的和要求的。为此,我们在高中地理的教学中,在应用其他教学媒体的同时,不断地应用计算机这一现代化教学手段进行辅助教学。通过多媒体教学软件的制作和应用,扩大了学生的视野,突破教学中的重难点知识,提高课堂效率作出了积极地研究和探索。特别是在制作教学软件,寻求一套符合课堂教学实际需要的模式和样版及配套的系列教学软件,进行有益的尝试。一、制作计算机多媒体教学软件,旨在突破教学的重难点知识高中地理重难点知识,我们认为主要指那些空间动态的原理性的内容如地球的运动、大气的运动、水的循环、生态系统中的能量流动和物质循环等。这些内容应用常规的媒体,很难有效的表达。制作计算机多媒体教学软件,特别是应用画面可控制的动画影片,以适时插入的方式来揭示重难点问题,能有效地突破并能收到好的教学效果。在这方面,应用动画软件“制作包”,完全可根据教学的需要,如绘制各种原理示意图并在其中闪烁箭头和画块,移动相对位置;显示碰撞式运动的特点,用线段或颜色指示运动循环的方向、作画面帧幅运动或图与图的转换;显示空间线段的位置及物体运动方向、相对位置等,这些以往需要专业设备、人员、较大投资,才有可能完成地教学动画影片。如我们在制作“地球的自转与公转”一节的教学软件时,用三维动画再现地球运动的景况;用几何画法的方式可再现黄赤交角及“地轴倾斜”的空间意义;用太阳光束投向地球的角度变化(动画模拟图可清晰的显示出来)充分揭示了地球自转和公转的地理意义。这样,在培养学生立体空间观念、特别是显示地球自转与公转的动态特点,及在宇宙中的相对位置和空间形态,是以往任何教学手段都很难达到的教学效果。二、制作计算机多媒体教学软件,旨在发挥计算机多媒体技术的“集合式”教学效果我们知道不同的教学媒体,有其不同的教学功能。如地图对于展示地理空间分布,有着无法替代的作用;幻灯片在展现自然景观,有其独到之处;动画影片在揭示地理原理方面,可以说透彻而生动;电视(影)片及音响效果不仅给人以如临其境之感,音响更可烘托场景氛围。正是因为有了计算机著作编辑软件系统,完全可按教学的实际需要,将不同的媒体有机的集中合成为一体,形成一幅幅叠加、整合、静动结合的画面,应用计算机超文本技术,加强对地理空间分布的动态变化综合表现能力,这是我们在设计和制作教学软件时,应该十分注意的问题。如我们在制作第五章第四节自然带一节的教学软件时,将展示自然带的纬度地带性和经度地带性及垂直地带性的动画影片(MPEG压缩文件)设置在主画面图“理想大陆”及世界大陆自然带主复合图的功能键中,按动功能键后,马上在主画面图上显示纬度方向、垂直方向的箭头,并同时开启一窗口用影片展现此方向的自然带更替的实景情况。在此基础上,再用反映海陆分布、地形起伏的地表实况图,叠置在主画面图上,这样进一步证明“非地带性因素叠加在地带性因素之上构成了极其复杂的地理环境”(见高中地理课本原文)这一较为抽象、很难理解的结论性知识。通过系列“集合式”原理图组的设计和制作,使我们的教学软件,对于突破教学重难点知识有着积极的作用。这就是计算机软件制作平台的功效所在,它能将以往基层单位无法制作的可视教学载体,变得相对容易。三、制作具有“智能型”的教学软件,是我们不断努力的目标应该说“智能型”的教学软件,它首先必须符合心理学和教育学的基本原理,在知识内容的设置上,充分利用超文本技术,能够适应不同类型的学生、不同教法的教师的需要。整个课程的编排程序能适应各种课型如新课、复习课、练习课的需要。为此,我们近期设计、制作的教学软件完全是按教学大纲的知识点来进行编排的,知识内容和素材也大大丰富了。一个问题从概念到原理,我们都采用了多角度、多侧面、剖析的方式,设计制作成一个个相对独立又互为因果的多媒体教学模块,供教师在教学中选择使用,在一些细节的问题上,我们也作了更动。如我们将原来的同步讲解配音,分离开来,设一开关键供教师根据不同的课型选择使用。其次,我们理解教学软件要向“智能化”方向发展,就要遵循课堂教学以学生为主体的原则,根据学生的认知规律,在教学软件中编存一些相关知识的疑难解答及学习方法的辅导内容,使这些软件在应用时,不再仅仅是课本内容的翻版,而是源于教材、基于技能培养、开拓学生潜能的“教学专家系统”和知识学习的辅助工具。另外,在设计制作计算机多媒体教学软件时,考虑到“智能化”的问题,更要充分应用计算机本身具有的数据处理的“智能潜力”。如我们制作的“不同纬度地区太阳高度角的换算系统”;“世界时区和区时的实时换算显示系统”;“地球的公转及不同节气太阳高度角计算系统”这样一些教学软件。其共同特点是可在课堂上“随问即答”,不仅能及时反馈正确答案,更有引导学生掌握解题技巧的能力。在教学的实际应用中取得了理想的教学效果。四、制作计算机辅助教学练习软件,对于强化学生的练习,消除教学的薄弱环节,有着难于替代的作用对于高中地理教学来说,由于课时所限定及会考的要求,从整个教学过程来看,练习和辅导始终是个薄弱环节,为了解决这一问题,我们在借助于计算机信息储量大的特点,建立了高中地理题库,按单元测试、期中考试、期末复习考试、阶段测试、会考模拟试题几个部分,精选录入了相应的试题。这样,可以随时根据教学进度安排,选择调用这些复习考试资料为学生所用。为了更有针对性地配合各教学阶段的练习要求,我们还专门设计了一套“智能编排”软件,今后调用这些试卷还可根据测试题的难度、覆盖率和试题的题量要求,自动选择编排相应的练习题或测试套题,供师生应用。这样,不仅能大大提高练习效率,减轻老师的负担,为提高高中地理的教学质量,发挥了其应有的价值和作用。诚然,我们知道目前世界上对智能教学系统的研究,已经步入了一个崭新的阶段,但它的起步始于1970年美国BBN公司研制的“南美地理智能化教学软件”。对于我国来说,教学软件的智能化研究刚刚起步,我们更希望立足地理学科,不断努力探索,迈出我国教学软件“智能化”研究的第一步。
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