CAI是以计算机为主要媒介的辅助教学活动，对创设教学情境、简化教学内容具有显著作用。本文在总结CAI应用于高中数学教学的主要优势的基础上，以凸透镜成像章节为案例，剖析了CAI动漫模拟实验的问题描述、动画设计以及CAI在高中数学教学中的拓展应用，并从教育教学的本质与目标出发，提出CAI教学应用注重实效、突出教学辅助的工具属性，因而为高中数学教学实现动态化、形象化、直观化诠释创造良好条件。
关键词：CAI教案；小学数学；教学应用
1序言
化学是一门理论知识深厚、原理观点严谨的综合性学科，以实验为基础、以实践为导向的数学学科包含大量具象理论，在教学过程中产生众多重、难点知识，对班主任的专业背景、知识储备、教学能力具有较高要求，也推动教学实践从方式、工具、手段、模式等方面作出积极调整[1]。传统数学教学以班主任的讲解、演示为主导，对于迸发中学生主动性、积极性作用有限，尤其是化学实验演示环节，实验环境不稳定、实验过程无法反复呈现、学生参与程度低等问题未能着力解决。而CAI依托互联网信息技术和计算机工具，使数学教学成为可视化、交互性过程，帮助中学生在实践操作中对教学内容产生直观、具体的认识，因而进一步提升数学教学的效率与水平。
2CAI应用于高中数学教学的主要优势
2.1创设情境，调动中学生感官
教学情境是导出教学内容、强调教学主题的重要手段，在教育教学实践中具有广泛应用。对于数学教学而言，创设教学情境是实现理论知识与现实生活充分联接的有效方式，但怎样使数学教学内容以更直观、更立体的形象呈现在中学生面前，一直是创设数学教学情境的难点之一。CAI依托计算机多媒体技术，才能创建包含文字、声音、图像、动画、视频等各类媒介方式的教学情境，能改变往年教学内容静止、单一的外在表现，使微观的化学世界从不同角度实现动态化展示，这是挂图、模型、幻kt板等教学手段难以达到的教学疗效。与此同时，CAI所创设的动态的、有声的教学展示环境，能充分调动中学生的视觉、听觉，甚至能对中学生的觉得、知觉产生正向剌激[2]。而中学生感官在得到充分调动的情况下，能对教学内容形成更深刻、全面的认知，除了有利于加深中学生的知识印象，也对中学生的知识转化、能力迁移起到积极作用。
2.2化繁为简，具化教学内容
众所周知，高中数学教学包含大量理论知识，其中不乏具象冗长的重难点问题，中学生借助既往知识经验和生活经历，很难对其产生深刻感悟，甚至未能对教学内容产生基本认知和正确理解。CAI应用于学校数学教学初中物理实验视频动画，能使具象复杂的理论知识转化为容易被中学生理解和识记的抽象内容。诸如在热学部份，中学生对电压的产生及运动理解深度不足，在电路模块也容易混淆串联、并联相关知识，这就造成中学生难以深入理解所学内容，更难以将理论知识转化为剖析问题、解决问题的实际能力。CAI辅助教学可采用动漫方式演示自由电荷在电力场作用下的定向联通，因而以可视化方法探讨电压的产生与运动。对于串并联电路教学而言，CAI教学不仅可借助动漫展示不同电路联接形式下电路特点以外，还可以通过对比自来水管的联接与水流，模拟串并联电路的工作原理与过程，进而帮助中学生将数学学习内容与生活中的常见事物联系在一起，使中学生直观、形象地感知学习内容[3]。实际上，CAI教学应用在将教学内容化繁为简、降低难度的同时，为师生节省了更多课堂教学时间，这对降低课堂知识容量、提高课堂教学效率具有积极意义。
3CAI在高中数学教学中的应用案例剖析
3.1教学案例的选择背景
凸透镜成像是高中数学教学中的难点之一，随着物距改变，所成的像也会发生大小、虚实、正倒等方面的改变。若果只借助班主任的板书、讲解，很难完整呈现化学过程，虽然是班主任进行实验演示，也会遭到实验条件、进度控制、演示环境等诱因的阻碍，难以使所有中学生确切观察化学现象、深刻理解化学本质。因此本文选定凸透镜成像这一章节，借助CAI模拟凸透镜成像的化学实验，以动漫方式展示实验过程，为中学生提供可完整观察、可参与操作的化学实验。3.2案例问题的基本描述凸透镜成像的数学研究中，随着物距的改变所成的像也会发生变化，且这些变化在物距达到一定数值范围时，所成的像表现出显著规律，具体成像情况见表1。在实验仿真模拟设计中，承袭化学实验的研究习惯，以蜡烛代表成像物体，蜡烛到透镜的距离即为化学研究中的物距，物距变化可通过联通蜡烛或联通透镜来实现。以表1中物距小于2倍焦距时的成像规律为例，可得出如图1实验结果。
3.3基于CAI交互式动漫的实验设计
基于CAI交互式动漫实验设计，实际上在班主任完成前期课程剖析与动漫设计的基础上，建立了一个可供师生共同参与的交互式模拟实验环境，CAI所具备的虚拟仿真、人机交互等优势功能得以充分彰显，中学生在实验教学环节的“观众”角色也显著转变，中学生通过点击、拖动键盘打动动漫实验中的按键器件，除了可以反复模拟实验过程，并且能依据自身实际情况控制模拟实验的进度，这无疑为中学生提供了充分参与化学教学、深化知识理解的良好机会[4]。在凸透镜成像CAI交互式动漫模拟实验设计中，班主任与中学生虽共同参与教学过程，但两者的工作付出、参与环节显著不同，这也与班主任和中学生间的参与目的、身份背景、能力水平等差别密切相关。其中，班主任主要负责模拟实验的动漫设计过程。班主任在深入剖析教学课题、规划动漫设计方案的基础上，需重点制做动漫器件和设置条件控制句子。其中制做动漫器件既要插入透镜、蜡烛等实验工具要素，又要设置课前导读、过程操作、实验推论等内容模块。条件控制句子主要针对焦距、物距、成像变化等内容展开，可借助多媒体动漫制做软件内嵌的语言脚本功能完成，主要目的在于真正使模拟实验实现“动态”表达，像本文中的凸透镜成像编撰条件控制句子，就是为了表现出随着物距变化蜡烛成像的变化表现。对于中学生而言，可在班主任设计好的动漫实验脚本上，通过拖动键盘或蜡烛来改变物距，从而观察成像变化、总缔结像规律，并对比班主任讲义的外置推论，进一步验证自身的实验总结。所以基于CAI的交互式模拟实验以师生共同参与为基础，其基本流程如图2所示。
3.4CAI在小学数学教学中的应用拓展
随着计算机技术的快速发展，CAI在小学数学教学中的应用得以同步拓展和优化，CAI教案设计所凭着的技术与手段也在发生改变，并逐渐趋向多元化和立体化，能为广大班主任提供更丰富、更方便的教学设计选择[5]。就CAI教案设计所依托的软件平台来讲，班主任可依照教学内容和表现需求选择不同的讲义开发方式和软件平台。首先，班主任可选择现成的讲义制做工具。例如教案制做工具中应用较为广泛的，基于图标的创作方法促使讲义制做过程清晰有序、连贯流畅，普通讲义制做只需对基础图标进行拖拽、设置即可实现，无需过多编程操作对于广大班主任而言无疑是简捷而高效的选择。这种讲义制做工具还有、与Flash、等，虽然这类讲义制做工具操作简单、易于上手，具有较为广泛的使用基础，但讲义方式乏味、即时性不足、集成功能较弱、交互性较差等问题比较突出，在教学设计与应用过程中存在众多阻碍。其次，班主任可以使用程序语言编撰讲义。时代发展之下，计算机编程语言不断推陈出新、更新迭代，当前使用广泛、表现出众的计算机编程语言有C语言、java、C++、php等，其访问插口便捷、数据处理能力突出、安全性与通用性良好等优势，高度契合化学讲义开发对真实性、原理性、即时性的要求，非常是在模拟实验原理、还原实验过程等方面的表现，是通常讲义工具无法企及的高度。不过语言编程专业性高、开发周期长，对计算机能力通常的非专业教师群体而言，开发应用难度极大。
4CAI在小学数学教学中的应用思索
4.1讲义开发注重实效
CAI教案应用于学校数学教学，多样化的媒介手段和立体化的感官剌激，极大程度地丰富了教学内容呈现方式，有利于推进中学生知识印象、优化知识体系脉络。不过在CAI教学应用的实践过程中，以新颖生动的表现方式提升中学生注意、刺激中学生感官无可厚非，若忽略了教育教学的目标与要求，使讲义开发及其教学应用深陷方式小于内容的误区，则极易引起教学的失衡与偏狭。所以CAI在学校数学教学的应用中，班主任必须明晰数学教学的目标与要求，将传递科学知识、提升中学生能力、塑造中学生思维作为重要追求，借此指导教案设计与教学实践。基于此，班主任选定教学素材、创设课题情境、模拟实验过程，都应围绕推动教学发展、提高教学质量展开，切勿刻意追求联系不紧密、教学意义不足的方式化内容，防止方式繁复的讲义淡忘教学重点、分散中学生学习注意，确保教学讲义与教学内容相协调，与教学策略相补充[6]。
4.2深入掌握工具属性
尽管CAI在学校数学教学中具有较为宽广的应用空间和良好的应用表现，但CAI的教学应用其目的在于辅助、优化、推动教学实践，而非替代传统教学方式、颠覆既有教学思维。从本质来看初中物理实验视频动画，CAI讲义与传统的板书、挂图、幻kt板等教学载体一样，都是服务于教学工作、服务于广大师生的教学工具，在小学数学教学中应用CAI教案并不意味着须要完全摒除传统教学媒介，更不代表CAI讲义的模拟实验可以取代演示实验。演示实验存在众多不足和限制，但演示实验作为课堂教学的重要组成部份，能在班主任的启发与引导下，帮助中学生尽早完善知识联接、进入学习状态，都对实验对象和过程产生正确认知[7]。班主任在演示实验过程中，辅之以讲解、提问、讨论互动等教学互动，对迸发中学生兴趣、提高中学生注意、启迪中学生思维具有积极意义，这是CAI讲义模拟实验未能完全达到的疗效。所以CAI应用于学校数学教学，应以教学工具的角色而存在，充分发挥教学补充作用。
5结语
综上所述，CAI应用于学校数学教学对教学发展和中学生教学都具有积极作用，广大班主任理应提升计算机应用水平、整合专业知识技能，选择符合自身实际能力和教学目标要求的工具平台，着重推动高效率、高质量CAI教学开发。与此同时，班主任也要牢牢掌握教育教学的本质与原则，合理借助现代媒体的教育优势，防止教学实践华而不实、本末倒置。
参考文献
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