对计算机辅助地理教学的思考

1、信息化条件下能力培养课题会议材料对计算机辅助地理教学的思考姚小华 （汕头林百欣中学 510041）摘要：计算机辅助地理教学（简称CAIG）作为一种现代教育技术正得到普遍应用，由于多媒体计算机具有极强的储存和处理文字、图像、声音的功能，极强的模拟功能和强大的人机交互、检索的功能，解决了传统手段不能解决或不易解决的诸多问题，使地理教学变得形象、生动、直观，增大地理课堂教学信息的容量。在目前用CAI课件进行计算机辅助地理教学的探索中，仍存在着不少问题，认识并注意这些问题，可以使我们少走弯路。本文试从实践出发，认识计算机辅助地理教学的优效性，讨论计算机辅助地理教学的基本模式，地理CAI课件制作中素材的

2、获取以及目前利用CAI课件辅助地理教学存在的一些问题。用CAI课件辅助地理教学必须有所选择并注意发挥其优势，才能达到提高地理教学效率和质量的目的。关键词： 计算机辅助地理教学 教学模式 CAI课件 优势 问题1 计算机辅助地理教学的优效性计算机辅助地理教学（Computer Assisted Instruction in Geography）是指以计算机为主要媒介所进行的地理学科的教学活动。一方面指利用计算机帮助地理教师进行教学活动；另一方面，还指计算机为学生提供地理学习内容和学习程序，学生通过和计算机的交互活动，自主设计，进行地理学习。随着计算机辅助地理教学的开展和深入，它必将带来地理教育思

3、想、教学内容、教学模式、教学过程等方面的深刻变革，使地理学习过程呈现出多样化、社会化和主体化趋势。而多媒体计算机技术为计算机辅助地理教学的发展提供了崭新的、强大的技术和物质基础，极大地扩展了计算机辅助地理教学的应用范围，使得计算机辅助地理教学的面目为之一新。纵观计算机辅助地理教学课件的制作和使用过程会发现，这一现代教育技术为地理教学提供了一个全方位、多层次、多变化的立体式的操作环境，解决了传统手段不能解决、不易解决的诸多问题，显示出明显的正面效应，它突破了时间、空间的限制，让学生看到、听到了不易直接看到、听到的地理事物、现象和过程，使地理教学变得更加直观、形象、生动，增大了地理课堂教学信息的容

4、量，弥补了传统地理教学手段“直观性、立体感、动态感”的不足。因此，用计算机辅助地理教学可以取得“感受新、印象深、效率高”的教学效果。具体体现在：11 多媒体计算机极其强大的储存和处理文字、图像（图片、影视、动画）、声音的功能。它为教师多形式地展现地理教学信息，创设学习情景和问题情景，为地理研究性学习、小组合作式学习等课型的开展创造了一定的条件。12 多媒体计算机极强的模拟功能。它形象逼真地表现动态、宏观、微观的教学内容，从而突出教学重点，突破教学难点，有利于提高学习效率。具体有如下优势： 微观变宏观 神秘莫测、变化多端的微观世界，如太阳能量的来源-核聚变反应，云滴的生成、增大形成雨滴，酸雨的形

5、成，光化学烟雾的成因等等，用传统手段很难形象表现，但若利用计算机模拟，则可将其形态和变化过程扩大宏观呈现，此时学生就可以通过观察，形象地了解它们的形成过程，建立科学的概念。 抽象变形象 地理学科很多内容十分抽象，如黄赤交角的形成、水平运动物体方向的偏转、正午太阳高度和昼夜长短的变化、四季的形成、太阳日与恒星日的比较、月相的成因、日月食的形成过程、经纬度的度量、地球的运动、等高线原理、温室效应、生态系统的能量和物质流动等，这些难以理解的抽象的知识点，通过计算机的模拟演示，可以变成形象直观、生动活泼的视觉信息，使抽象思维具有形象的外部支撑点，使学生的思维活动得以顺利进行。 静止变运动 许多地理事物

6、看上去好象是静止的，实际上在不停地运动着，只是运动的速度极其缓慢，人眼一时甚至人一生中都难以觉察，如冰川的运动、星空的变化、大陆的漂移、海底的扩张、板块的运动、海陆变迁、地壳物质的循环等，这类地理事物通过计算机的模拟就可以变平面静止图式为立体运动状态，加深学生的印象，使学生能较为牢固地掌握所学知识。 运动变静止 月球、地球、太阳每时每刻都在高速运动着，地球上的空气和水亦是运动不已，诸如热力环流、三圈环流、季风、气旋、反气旋、气团、锋面、水循环、大洋环流等等。为了研究的方便，我们可以利用课件根据所需将运动变化着的地理事物截取其中的一瞬间定格，供学生仔细观察与探究。 漫长变短暂 地壳运动、海陆变迁

7、、地表形态的变化、地质构造的形成、北斗七星形状的变化、生物的进化适应、银河系的形成、矿产资源的生成等，都要经历几万年、几十万年直至几十亿年的漫长岁月，利用课件可以将其浓缩，用几分钟的时间就可以演示出来，给学生留下明晰的印象。 短暂变漫长 地震的发生、火山的爆发、泥石流、山崩、雪崩、滑坡、火流星、陨星撞击地球等都是在很短的时间内发生的，但它们造成的危害很大。利用课件进行模拟演示可以将其速度放慢，进行状态分解，使学生看清每一个环节，帮助学生全面地掌握和理解。 无形变有形 无线电波的传播、太阳的辐射、粒子的运动、地震波的传播、磁暴的发生、极光的形成、地下水的动态、大气的运动、天体的视运动、九大行星的

8、运行轨迹等无形事物，通过课件可以变得有形，便于学生观察、理解。13 多媒体计算机强大的人机交互、检索的功能。师生可以通过操作计算机随时将所需要的信息调出，选择学习内容、活动方式，确定进度，并可重复某一段教学，这有利于实施因材施教，有利于学生主体作用的发挥，有利于规模化教育和实现教学信息资源共享。2 计算机辅助地理教学的基本模式计算机辅助地理教学可以分为两大类型，一种是辅助式，一种是主体式。辅助式CAI中，计算机在课堂教学的某个环节，如模拟演示、辅导、练习、复习、测试中发挥作用，计算机充当教师优化课堂教学过程选择的教学媒体之一。主体式CAI可以代替教师的全部或大部分工作，学生主要通过和计算机的“

9、对话”获得知识，巩固知识，增长能力，教师的任务是通过计算机了解学生的学习情况，及时对个别学生进行指导，获得学生的反馈信息，调整学习进度。计算机辅助地理教学主要有以下几种基本的教学模式：21演示型 教师在教学中利用CAI课件呈现教学信息，信息流以文本、图形、图像、视频、音频等多种形式交替使用，充分发挥多媒体特性，调动学生各种感官，帮助学生增加感性认识，理解抽象的地理概念，使教学信息迅速转化吸收。在这一过程中，计算机只是作为一种现代化的教学手段，学生和计算机之间并无交互作用。这是目前在地理教学中使用得最多的一种模式，它适用于地理知识难度偏小，地理表象陈述较多，地理规律含量不高，学生活动相对较少的课

10、型。如经济地理中的工农业概况、旅游地理和区域地理等内容，利用MPC（多媒体计算机）系统储存大量图表、区域工农业视频资料等。由教师控制多媒体信息流向，展现工农业资料，诠释工农业状况，完成教学任务。这类模式学生活动不多，在资料收集过程中需注意典型性和代表性，防止学生出现学习疲劳现象，教师在教学过程中应适度调节教学手段。22个别交互型 学生主要通过和计算机的对话来获得知识，学生可以频繁地与MPC系统对话，改变影响因子，控制动画速度、步调，学生主动性很强。此类型课件的优越性在于学习过程中学生积极主动，学习效率高，但课件设计难度大，而且对教学硬件的要求较高，要求计算机处理信息的速度较快，具有较强而迅速的

11、交互功能，如果计算机之间实现联网，还能够实现资源共享和信息交流，并且教师能通过计算机及时了解学生的学习情况，获得反馈信息。个别交互型的地理教学软件中，体现了教师的教学指导思想，对教学目标的理解，对教材的认识，以及在此基础上采取的教学思路和教学方法的运用。在结构设计上主要是出于程序教学的刺激-反应-强化的指导思想：先展示教学内容并提出问题（刺激），然后要求学生回答（反应），确认学生回答是否正确，展示正确内容（强化）。如果学生没有达到规定的要求，计算机再重新演示教学内容并出示和前面水平相当的题目，要求学生回答。如果学生已经达到了规定的要求，计算机将进入下一单元的内容，这些教学软件，比较重视知识的条

12、理化、系统化、图形化，但知识的启发性不够，没有充分考虑培养学生思考问题和解决问题的能力以及创造性思维的发展。23测试题库型教师讲授完某段教学内容后，利用多媒体课件让学生对所学内容进行复习与练习，以巩固所学知识，形成技能。这类教学软件，一般先呈现教学内容的重点、难点，通过图形、文字、声音的刺激，强化学生对所学内容的理解，然后进入练习状态，通过调用题库中大量的静态、动态图像、音频模块进行设置问题，使学生在练习中掌握所学知识和技能。地理教学中的各类地图、景观图像、风土人情视频都可成为多媒体题库建设的素材。例如：通过调用几张植被景观图，或景观视频图像，让学生判断气候类型；调用气象云图让学生分析天气状况

13、；调用自然或人文景观图、景观视频图像，让学生辨认国家、城市等。测试多媒体地理课件可分为测验和多媒体地理问题解答。前者是应用MPC系统进行测试，后者是穿插于课堂中的相关知识点检测。测试多媒体地理课件编程逻辑性很强，要用到数学统计、多元分析知识，实时评价系统还需考虑试题难度、容量、学生知识状况等一系列问题。24游戏型以游戏娱乐的方式来完成教学过程。游戏型多媒体课件必须体现教学内容，能够训练学生的一定地理技能或智力，达到寓教于乐的效果。如设计用于单元复习或总复习的“旅游”多媒体游戏课件，可以给出始发点和目的地，让学生选择最佳路线，并能选中沿途各地自然景观、人文特色才能顺利走完旅程，相应可以“获得”“

14、特产馈赠”。通过游戏，增强学生学习的兴趣和参与竞争的意识。这类课件一般只能根据单一的地理原理设计教学过程，对于含有多个相关性不强的地理规律的课题，MPC系统很难实现。25工具资料型此类课件通过建设数据库便于学生查找、咨询地理信息。它与普通CAI课件不同的是，工具资料型多媒体地理课件存储了巨大的音视频数据信息，调用速度快，信息量大。如美国地理学会制作的Mammals（哺乳动物）CD-ROM，存储了各类大量的哺乳动物照片、地图、视频图像、鸣叫音频数据等，学生可方便地调用、了解其中任何一种动物的特征和分布地域等信息。此外，利用计算机大容量的存储处理信息的功能，教师可以分析课堂教学过程，建立题库和资料

15、库，备课、编写教案、编制练习题等。3 地理课件的制作及素材的获取由于计算机辅助地理教学的优势明显，越来越多的地理教师乐于在课堂教学中利用计算机多媒体课件进行教学。现在市场上虽有不少现成的教学软件，但作为教学第一线的地理教师在使用过程中总觉得与自己的教学思路和特点不尽相同，于是有不少地理教师参与到自制地理CAI课件的行列中来。在课件的制作过程中，教师不但要掌握一些课件制作软件的操作，如flash、Authorware、PowerPoint、FrontPage等等，而且需要大量的图片、影视、动画、声音等素材。下面就地理课件的制作及素材的获取方法进行探讨。31对完整课件进行修改 对多媒体课件制作尚有

16、困难的教师，可以购买现成的地理课件，或从互联网上下载自己需要的完整的地理课件（网上课件作者一般允许你在教学中使用），然后根据自己的需要对现成课件作少量的修改，为我所用。这种方法既能保留了原作者课件的大部分精华内容和基本框架，更能够节省制作时间，快速有效。特别是现在网上发表的课件数量多，又是各作者的精华之作，有许多值得我们学习的地方，我们修改的目的是使课件更加适合我们自身的需要。修改时一般要避开其中的图像和动画演示等复杂部分，只改动其中的文字等部分。这样不但工作量小，也使作品基本保持原貌。这种方法的缺点是不能完全体现自己的意图，主要还是跟着原作者的思维在活动。32自己制作课件框架，大量使用他人课

17、件素材。 对掌握一定多媒体制作软件（如“PowerPoint”）操作的老师而言，可先形成自己的课件框架，在布置好版面的基础上，去搜寻相关的素材进行“填充”。我们可以在互联网上得到绝大多数我们所需的素材。对地理而言，互联网具有得天独厚的优势，大量的地理景观照片，各地的风土人情视频，他人制作的积件（如地球运动、地质构造、降水的形成等动画），以及最新的中国，世界地理事件背景分析等素材可供下载，既免费也迅速、方便。一些网站如：33学习他人长处，完善自己的课件在课件的制作过程中，我们可以借鉴别人的长处，例如课件开头结尾的制作方式，我们可以从别人的作品中得到启发。此外在常用的几种课件制作软件环境中，许多素

18、材可以通用。我们可以在网上下载到同类的课件，选择那些新颖独特、漂亮实用的为我所用，如课件中的 “练一练”，“下一页”，“返回”等文字，我们可以在他人的课件中发现许多不同的美化方式。我们自己在制作课件时可以充分利用他人制作的图标，按钮来加强课件的版面效果。34通过扫描仪获取图形文件地理课件中需要大量使用地图及其它图片资料，这些静态的图表还可以通过扫描仪来获取。我们可以将我们能得到的图片通过扫描形成计算机能识别和处理的图形文件。在扫描的过程中要注意，不要把分辨率定得太高，并储存成jpg、jpeg等格式，尽量减少图片文件所占字节。图片字节较少能使课件制作成功后不致于过分肥大，从而方便在软盘或硬盘上保

19、存，也便于在不同计算机上使用。 例如，在讲到“洋流的分布”时，我们可以将书本上的“世界洋流图”直接扫描加入课件。如果嫌不够生动，也可以先从地图文件中或扫描得到世界地图加入课件，再在地图上添加洋流，这样地图和洋流是两个部分，洋流的显示可以有不同颜色，不同顺序，使课件的表达更灵活生动。35获取影像资料在地理课件制作中，获取影像素材最为困难。影像素材由于庞大，不易在网上传输，所以网上课件一般无影像素材。在实践中，我们可以通过购买市面上出售的各种光盘和录像资料以及平时注意录制与地理相关的电视节目，如“自然地理杂志”、“地球环境”、“动物世界”等。然后利用VCD剪辑需要的视频素材，利用视频捕捉卡，将录像

20、资料转换成 .AVI格式视频素材，或用MPEG影像压缩卡转换成 .MPG格式视频素材，最后刻成光碟保存。当需要时，就可以随时截取其中的片断加入到课件中。4 计算机辅助地理教学应注意的几个问题利用计算机辅助地理教学是一个全新的领域，至今尚未形成一种成熟的应用模式和规范，使用得当，可起到“感受新，印象深，效率高”的教学效果，如果使用不当，不但不会给地理课堂教学增色，反而会给地理教学带来一些不应有的负面影响。如何发挥CAI的优势，使其与学科教学内容紧密地结合起来，做到扬长避短，笔者认为，用CAI课件进行地理辅助教学应注意以下几个问题：41树立正确的教学指导思想首先要在现代教育思想和教学观的指导下开展

21、CAI教学，明确开展CAI教学不仅仅是使学生获得知识和技能，其目的主要是激发学生学习地理的兴趣，使学生成为学习的主动参与者，培养学生应用知识分析问题和解决问题的能力，在学生原有的知识基础上构建新的认知结构，因此，在使用CAI课件时要力图体现这一教学指导思想。42忌形式主义将微机搬进课堂，利用课件进行教学是目前较先进的教学手段，但是如果一哄而上，不分青红皂白，不管什么内容，也无论是一节课的哪个环节，都要用课件进行模拟，对于课的评价也以使用课件的多少及课件是三维动画的还是二维静止的来评价优劣和改革力度，就会陷入机械的行而上学的形式主义的泥潭。三言两语能讲清楚的问题也要做成三维动画，随时随地可取的实

22、物也要用课件模拟。这些做法，割裂了传统与现代的联系，混淆了内容和形式、手段和目的的区别，歪曲了课件的意义和功能。所以用计算机辅助地理教学必须选准最佳作用点和最佳作用时机，讲求实效性，不宜用时不用，宜少用时不多用。 笔者认为，在下列情况下可以考虑使用课件进行模拟：一是传授内容是学生必须积累的有典型意义的感性材料，而学生过去又没有感知过的内容；二是所教内容比较抽象难懂，不容易直接感受、直接理解，需要运用形象直观的材料作为学生分类、比较、综合、概括、归纳、演绎等思维活动的支撑点；三是所教内容是教材的重点、难点，需要学生在一定的情境中引起情感体验的内容或需要让学生留下深刻、鲜明的印象并长期保存在记忆中

23、的内容。而上述需要都是其他手段-录音、录像、投影、挂图、实物、模型等难以解决的。否则，仅用直观手段或传统手段就能够解决的问题，再去哗众取宠，挖空心思制成课件，不仅浪费了人力物力，还容易造成学生思维上的“依赖性”“惰性”，影响学生抽象逻辑思维的发展。43忌注入灌输由于计算机具有传递信息节奏快、容量大的功能，所以执教老师往往利用它给学生提供大量的感性材料。这里必须明确：利用课件的目的是要改革以教师讲学生听为主要活动的传统教学模式，老师尽可以少讲，或者不讲，但前提是所运用的课件必须能够启发学生的思维。如果老师仅仅是把课堂上的主要活动变成操作鼠标，学生的主要活动变成了看屏幕，画面频频变换，学生目不暇接

24、，而思维却处于休眠状态，那么，这种教学不过是一种新形式的注入式教学而已，这种改革只不过是由过去的“人灌”、“口灌”，变成了“电灌”、“机灌”而已，在这样的课上，学生除看到了几个好看的画面，记住了某个事物个别的、零散的特征外，一无所获，根本没有思考活动的参与。因此，在使用课件进行辅助教学时，应充分考虑教学目标，恰当取舍材料，并使所保留的材料本身富有启发性，能引发学生的思维。另外使用课件上课，应充分发挥教师的主导作用，利用课件创设问题情境，激活学生的思维，调用学生自身的潜能和学习积极性，让课件最终为提高教学的质量和效率服务。44忌简单肤浅有些老师在考察了课的内容确定使用课件后，于是就着手制作和使用

25、课件。由于没有从实质上认识课件的作用，用得非常简单肤浅，仅用它来呈现简单的文字信息，将它作为书本、黑板、投影的替代品，这仅仅是课本搬家，黑板搬家，没有发挥多媒体计算机的强大功能。这种停留在浅层次上的理解和运用，实际上是对现代教学技术的嘲弄，这是值得我们在教学中汲取的教训。因此，设计课件时要考虑充分发挥它的优势，用它解决教学的难点、重点，真正发挥课件的作用。45忌粗制滥造课件制作要做到：(1)内容正确。这是制作课件最基本的要求，它直接影响学生对教学内容的理解和记忆。(2)制作合理。屏幕布局要符合美学观点和人们的视觉习惯，信息大小、明暗、动静设计要合理，注意将相关的信息放在一起，揭示信息要规范、简

26、洁，课堂上操作简便、灵活，色彩搭配要适当，使显示的色彩尽量与实际中的表达对象一致。(3)符合教育学心理学规律。课件是为教学服务的，如果违反学生的注意规律及感知觉活动的规律，过分追求画面的色彩、动感、背景装饰等，势必会削弱学生对教学信息刺激而进行反应的能力，对学习活动起干扰的作用。所以制作课件要以教育心理学理论和先进的教学设计理论与方法为指导，充分考虑课件作为教学信息的特征，保证课件的有效性。46忌单向传输单向传输包括两方面：一是只有信息传输，没有情感等的传输；二是信息传输的方向由老师（课件）指向学生，没有学生的反馈。使用课件进行教学是“人脑”操作“电脑”来达到“电脑”教会“人脑”的模式，其中大

27、部分课件又采用了视听模式。如果老师仅仅通过操作课件向学生传输信息，而学生仅仅利用课件提供的材料进行学习，则学习效果就无法或很少反馈回去。在这个过程中，“人”与“机”没有情感沟通，势必然影响到学生的学习情绪。现代认知学习理论关于学习机能的研究认为：人类的学习是外部刺激与认知主体内部心理过程相互作用的结果。内部心理过程包括学习者的态度、需要、兴趣，学生的学习过程实际上就是学生利用过去的知识经验对当前的学习内容作出主动有选择的信息加工过程。这告诉我们，如果外部教学条件（课件）不能激活内部心理活动，则学习者便无法达到预想的效果。所以制作使用课件时，要注意考虑学习者原有的认知结构、认知水平和非智力因素，

28、合理地选择并有效的使用各种媒体来组织表达各种教学信息，激发学生的学习动机，吸引学生的注意，增强学生对课件的乐用性，利用课件轻松愉快地学习，使学生身心获得全面发展。综上所述，我们对计算机辅助地理教学应有更清醒和深刻的认识，用计算机辅助教学不仅仅是一种现代化的教学手段和教学方式，更是体现和代表了一种新的教育思想和教学观，这是在中学开展CAIG的前提和关键。用CAI课件进行地理辅助教学必须有所选择并注意发挥其优势，才能达到提高地理教学效率和质量的目的，这应该成为我们用CAI课件进行地理辅助教学的基本原则。社会的发展将使计算机深入人们生活的各个领域，随着教育改革的不断深入，教育经费的不断增加，计算机软

29、硬件的日趋完善，教师运用信息技术水平的不断提高，中学CAI教学有着广阔的发展前景。参考文献：1毕超等.计算机辅助地理教学.北京教育学院、人民教育电子音像出版社,20012安保生等.中小学教师信息技术培训光盘教材.北京师范大学音像出版社，20013张超，段玉山.地理教育展望. 华东师范大学出版社, 20024庞云凤，秦克铸.用CAI课件进行地理模拟教学初探.山东教育科研，1999，（7-8）The thought of Computer Assistant Instruction in GeographyYao xiaohua（Shantou Lin Bai Xin Middle School）Guangdong ShantouAbstract:Computer Assistant Instruction in Geography (For short: CAIG) is widely applied as a modern teaching technology, it has settled many problems which can not be solved by traditional me