计算机动画在课堂教学中的应用.doc

计算机动画在课堂教学中的应用摘要：计算机动画作为新的数字媒体形式，在高中教学中的应用还未引起足够的重视。基于教学理论、计算机动画的特点，对计算机动画应用于高中教学的作用和需注意的问题进行了总结。【关键词】： 计算机动画 课堂教学 应用策略 一、计算机动画的概念动画是指利用人的视觉残留特性，通过连续播放一系列的静态画面，在视觉上造成动态变化的图画。随着计算机技术的高速发展，动画从制作方式到制作理念都产生了巨大变化。现在提到的动画多指计算机动画。计算机动画是以计算机图形技术为基础，综合运用艺术、数学、物理学、生命科学及人工智能等学科和领域的知识， 借助编程或动画制作软件生成一系列的动态画面1。计算机在制作过程中辅助或代替了传统颜料、画笔和制模工具。随着动画应用领域的拓宽，动画已不再单指传统意义上的带有一定剧情的影片或电视片（动画片），还包括在教育、工业、商业等领域用来进行演示的非实物拍摄的屏幕作品2。二、常用计算机动画制作软件根据视觉空间的不同，计算机动画可分为二维和三维两大类。二维动画制作软件主要有GIF 动画制作软件和Flash 动画制作软件。GIF （Graphic Interchange Format） 是1987 年CompuServe公司为制订彩色图像传输协议而开发的图像文件格式3。dobe公司的Flash是目前二维动画领域占主流地位的软件，利用Flash 制作的动画作品已在计算机辅助教学领域得到了广泛应用。三维动画制作软件对计算机系统的性能要求较高，该领域的动画制作软件主要有Autodesk 公司的3D Studio MAX2010、Maya 2010 和Softimage 7.5 等。三、计算机动画应用于教学的理论基础1.认知派的教学理论认知派的教学理论认为，简化的、有控制的教学环境在训练学生的基本技能方面虽然有效， 但学生形成的认识可能是割裂、分离，与实际脱节的，理解水平和解决问题的能力是有限的。计算机动画应用于教学，有利于帮助学生建构深层次的理解，利用直观、形象、有一定交互性的动画过程，使抽象概念具体化、复杂过程形象化，从而帮助学生理解教学内容。学生还能通过动画中设计的交互控制来进行操作和观察，从而对现象和其中的原理、规律有更深入、准确的理解，让学生通过实际观察与体验来建构对某一知识点的认知。2建构主义教学理论建构主义教学理论强调将学习与发展置于开放性的、与外界不断互动的生态化的系统中来考虑。计算机动画丰富的表现力可以为学生创设特定的情境，使教学活动在与现实情境相类似的虚拟场景中展开。在这样的情境中，学生能主动地参与讨论、猜测、探究、解释和评价等活动，形成对问题的看法和观点，建立社会化的交往方式，而不只是关注答案本身是否正确。四、在教学中计算机动画的特点1.科学性与艺术性的结合动画是一种艺术形式，本身具有不同于自然规律的独特的动画语言和表现形式。但应用于教学中的动画绝不能违反科学、脱离实际、随意发挥。它所展示的内容，必须符合科学规律、教学规律，以现行教学大纲和教材为依据，准确反映教学内容，符合认知心理学的原理。此外，科学性还应体现在动画的设计方法、编程技巧、制作技术上，如怎样使图像清晰、声音清楚、播放流畅、控制方便等。在不违反科学性的前提下，运用到教学中的动画还需进行必要的艺术渲染，如调整动画节奏，注意构图均衡，合理搭配色彩等，使教学内容富有艺术表现力，给学习者以美的享受，更有效地传递知识4。2.丰富的表现力动画融合了多种表现形式，如造型、色彩、音乐等，生动、形象、直观，具有极强的表现力。教学动画不仅可以一定的艺术形式真实地再现客观事物， 对抽象的事物也可以进行合理的模拟。把抽象的、难以直接感知的事物提取本质，通过动画的形式加以直观的表现，提供给学生不能直接观察和感知的内容，将复杂的教学活动化为充满趣味性和独特视听魅力的愉快之旅5。3.一定的可控性运用到高中教学中的动画，往往具有一定的用户可控性，尤其是实验类的演示动画，通常可以支持用户回放、慢放，以及不同实验条件下的动画演示。计算机动画完全能够提供良好的交互控制，用户只要触发相关的操作机制，便可以演示相应的动画效果，使学习过程更具层次性、引导性和探究性，激发学生去主动思考和探索。如果运用合理的教学策略，在交互控制中设计一定的评估环节，还可以及时反馈教学效果和指导学生自学。五、计算机动画应用于教学的优势与不足(一) 计算机动画在教学中的优势（1）创设教学情境，激发学生兴趣情境教学是指在教学过程中，有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，并使学生的心理机能得到发展的教学方法。计算机动画应用于教学，可充分发挥其形象、生动、表现力丰富的特点，为学生创设特定的虚拟场景，激发学生的情感体验，调动学生的学习兴趣和参与教学活动的主动性，从而提高教学效率。如在地理教学中，可利用计算机三维动画模拟地势、地貌，通过动画情境的创设，让学生身临其境，刺激他们的学习兴趣，引导其独立思考。（2）刺激视听感观，调动学生积极性研究表明，借助“五感”（视、听、嗅、触、味）所获得的信息中，约有80来自视觉，10来自听觉。视觉是获取信息最多的感官，对人类而言，视觉信息最容易了解，也最值得信赖。计算机动画融合了多种表现形式，它通过连续的画面、悦耳的声音向学生传递丰富的视觉信息和听觉信息，能充分刺激学生的视听感观，给学生以奇妙的视听感受，促使学生积极投身课堂学习，配合老师形成活跃的课堂气氛。（3）增加课堂信息，丰富教学内容计算机动画运用在教学上，弥补了传统教材、课件只有文字、图表和图片等静态信息缺乏生动性、灵活性的不足。通过可刺激视听感观的声画信息，计算机动画显著地增加了课堂信息，极大地丰富了教学内容。如在英语课堂上，通过精心制作的丰富多彩的会话情景，可营造出生动活泼的氛围，通过语言、图像和声音等多种信息的结合，可训练学生的视听能力。（4）演绎抽象过程，简化教学难题动画的表现力和演绎能力可以使抽象问题形象化、复杂过程具体化，学生能更好地理解和记忆知识点，而不是死记硬背。在数理化等抽象思维要求高、实验性强的科目上，利用计算机动画对逻辑推理、实验原理、实验过程和现象进行合理抽象、动画模拟和演绎，把原本抽象、枯燥的文字讲解转化为具体、形象的演示，既简化了教学的难题，又充分调动了学生的兴趣。利用计算机动画的可控性和交互性，还可实现不同变量（如实验条件改变等）下的对照演示、反复演示、逐步分解演示等，凸显变化规律，细化操作过程，帮助学生透过现象看本质。（5）反馈效果及时，利于评价激励行为主义学习理论强调了及时刺激与反馈对行为改变的重要性。计算机动画可以通过脚本语言（如Flash 中的Action-Script）实现一定的交互控制，接收用户输入，与用户实现交互。计算机动画通过基于脚本语言的编程为用户提供互动接口，如改变演示参数、改变实验条件、设计教学题目，并根据不同的反馈情况给出相应的动画演示、知识再现等。这种反馈更具针对性和个性化，且比“教师批改作业后再评讲”的传统方式更快速、灵活和有效。学生能更及时地发现自己的不足，从而自主调整学习内容；教师能更及时地掌握学生情况，有利于评价与激励。（二）计算机动画在教学中的不足（1）容易改变教师的主导地位尽管多媒体教学是一种有效、先进的教学模式，但它不应该也不能取代教师的主导地位。如果过分的依赖这种教学模式，那么结果将是本末倒置、得不偿失。（2）一定程度上忽略了师生互动关系课堂教学并不仅仅是为信息的传递，更重要的是为了各种技能的训练。而多媒体教学在这方面提供了更多的现成答案，而缺乏对细致过程的展示。这样，学生在学习过程中就容易缺乏由教师引导的由浅入深、由具体到复杂、由简单到抽象的思维过程。（3）容易分散学生的注意力多媒体教学手段形象生动，然而，许多同学注意的只是音乐和动画，甚至有的同学还要讨论屏幕那些地方怎么好玩，并提醒周围同学注意，学生的兴趣调动起来了，可注意力却分散了。六、计算机动画在教学中的应用策略在现代教育中,计算机动画占据着极其重要的地位,但要想达到既定的教学目标,就必须坚持计算机动画的教学性、科学性和艺术性原则。首先,教学性就是指计算机动画应该以教学任务为目的。在教学中利用计算机动画,是为了传播科学知识,使教学生动形象化。动画的运用必须合理,如果不能以教学任务为目的,反而会使学生的注意力转移到动画上,为动画而动画,所以,动画的每一个动作都必须对应教学内容,动画的节奏也应该符合教学内容的快慢,只有这样,才能起到开发学生智力、启迪学生思维、激发学生兴趣的作用。因此,教师在制作或选择计算机动画课件时,不应主张翻新花样或计算机技术难度较大的教学内容,反而应该注重其教学使用性能。其次,要注重计算机动画应用的科学性。科学性是指计算机动画必须准确、真实的反映出事物的运动规律。如,表现立体空间时应该注重其透视效果,通常采用线条大气透视和线条透视两种方法。采用大气透视方式时,物体所处的位置越远,则物体的轮廓就越模糊,敏感反差越小；在采用线条透视时,其表现越急剧,则空间深度越大。在进行立体空间表现时,教师必须充分考虑这些因素，尽量做到课件的逼真,使学生更容易接受,从而避免令人费解、的虚假现象发生。此外,要遵循计算机动画应用的艺术性。艺术性指的是计算机动画在表现时采取的手法和技巧,根据不同的对象,表现出不同的色彩。这就要求教学人员必须充分考虑画面的对称、构图以及色彩之间的节奏和平衡。尤其是用于少儿教学的软件,更应该注重艺术性,这样不仅能够增强画面的意境和气氛,还能够极大的提高学生的学习兴趣,使其从小受到艺术的熏陶。七、计算机动画应用于教学的注意事项1.严格筛选动画教材动画教材的选择要符合学生的认知特点和发展需要，充分考虑学生的学习需求和接受能力。动画所展示的内容，必须符合现行教学大纲和教材，必须符合教学规律，必须以先进的教育理论作指导，以学生为教学活动的主体，必须符合认知心理学的原理6。在视觉设计上要满足内容与形式的美的统一，使学生从动画中得到美的享受，激发学习兴趣，从而取得良好的教学效果。2.把握使用的“度”，避免娱教失衡计算机动画作为教学的一种辅助手段，其使用目的是为了达到更好的教学效果，其多样性、趣味性、生动性等特点都是服务于教学目的，为了更好地传达教学信息的。娱乐功能是动画的突出特点之一，也是调动学生兴趣的根源，但在使用时一定要把握好“度”的原则，切不可本末倒置，使动画内容华而不实，重娱轻教，分散了学生的注意力。3.防止教师的主导作用和学生的主体作用被削弱在教学中使用计算机动画时， 教师要注意体现其主导作用，熟悉所选择的动画，要有的放矢，有目的地引导学生观看、思考和讨论；始终明确主体在于学生，合理引导学生的注意力，使其正确把握动画教学内容， 通过生动的课堂建构新的知识，实现计算机动画辅助教学的目标7。总而言之，要辩证的看待计算机动画应用于教学，注意把握好它在课堂中应用的尺度，遵循课堂教学的规律性，将之纳入课堂教学的现代化轨道，而不是被多媒体所吞没。通过探究认为教师是教育的主体，教师只有认真钻研教育教学知识，运用科学的教育观念、教育思想才能很好地去教书育人。【参考文献】：1 张文俊.数字媒体技术基础M.上海：上海大学出版社，2007.2 刘清堂，王忠华，陈迪.数字媒体技术导论M.北京：清华大学出版社，2008：103-104.3 张