計算機(jī)輔助教學(xué)在地理教學(xué)中的應(yīng) 計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)，通常是把教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、計算機(jī)技術(shù)融為一體，實(shí)現(xiàn)教學(xué)功能的一種手段。 地理教學(xué)涉及內(nèi)容之廣泛，是其他學(xué)科所無法比擬的。從宏觀到微觀，從整體到局部，從遠(yuǎn)古到未來……，時 間跨度和空間跨度都很大。隨著對傳統(tǒng)教材、教法進(jìn)行深入分析、探索，我們認(rèn)為將計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)這一 現(xiàn)代科學(xué)產(chǎn)物引入地理教學(xué)是十分必要的。對于計算機(jī)輔助教學(xué)，我們有以下幾點(diǎn)認(rèn)識。
1、地理教學(xué)CAI的教學(xué)設(shè)計，力圖發(fā)揮計算機(jī)這一教學(xué)媒體的功能與優(yōu)勢，注重選題。對于那些用傳統(tǒng)教 學(xué)方法，如語言文字、靜態(tài)圖形難以表達(dá)，學(xué)生難以理解的抽象內(nèi)容，復(fù)雜的變化過程，微細(xì)結(jié)構(gòu)等，CAI通過 動畫模擬、局部放大、過程演示等手段予以解決，教學(xué)效果很好。例如高中地理上冊中褶皺、斷裂的形成一節(jié) ，可將這一變化過程設(shè)計成如下屏幕顯示：
畫面一
畫面一：
不同顏色表示不同年代的巖層，呈水平狀態(tài)：兩側(cè)移動的箭頭代表受力作用。
畫面二
畫面二：
水平巖層受到作用力的擠壓出現(xiàn)褶曲，隨兩側(cè)擠壓力的不斷加大，波狀彎曲也逐漸強(qiáng)烈，顯示出清晰的背 斜、向斜，同時向?qū)W生展示出明確的新老巖層排布規(guī)律。
畫面三
畫面三：
當(dāng)受力進(jìn)一步加劇時，超過了巖石的承受強(qiáng)度，巖石發(fā)生斷裂、錯動，形成斷層面。斷面兩側(cè)巖塊相對錯 位，形成地壘或地塹。
畫面四
畫面四：
在進(jìn)一步的外力作用下，背斜成谷，向斜成山。
這一系列連續(xù)運(yùn)動過程，單憑語言表述或板圖板畫，或投影片都是難以表達(dá)清楚的，而依靠CAI演示，短短 幾十秒鐘時間，學(xué)生便一目了然。
另外，象諸如火山爆發(fā)及其能量的積累過程、外力作用與地表形態(tài)變化的關(guān)系、礦物的富集以及成礦過程 示意等，均可用CAI技術(shù)將其清楚地顯示在屏幕上。特別值得一提的是：CAI不追求教科書式的系統(tǒng)性，而是要 盡量做到實(shí)用化、系列化。也就是說，CAI以解決問題為目的。
2、地理教學(xué)CAI的設(shè)計是以圖形和動畫為綱，輔以簡潔明了的文字符號。從刺激一反應(yīng)的心理學(xué)角度出發(fā) 、動畫效果最強(qiáng)，圖形次之，文字說明最弱。在保持教學(xué)嚴(yán)肅性的前提下，教學(xué)中選取適當(dāng)?shù)纳{(diào)，合理組織 畫面，給學(xué)生以清晰明快的感受，再通過“強(qiáng)刺激”就能給學(xué)生留下準(zhǔn)確的、深刻的、美的印象。如筆者在世 界地理講述南美洲亞馬孫河流域氣候成因這一難點(diǎn)時，就嘗試編制CAI動畫軟件。
此外，象高中地理的水循環(huán)、天體運(yùn)動、氣旋與反氣旋的形成等課題均可應(yīng)用。由此可見，傳統(tǒng)的地理課 堂教學(xué)處理圖形的能力較差，而CAI恰恰能彌補(bǔ)這一缺欠。
3、地理教學(xué)CAI的設(shè)計還可充分利用計算機(jī)高速處理信息的特長，對復(fù)雜的過程、繁瑣的計算或是動態(tài)的 圖形提供高速處理?？梢阅M實(shí)驗(yàn)過程，可為學(xué)生提供快速的、可變參數(shù)的、可重復(fù)的、不厭其煩的練習(xí)機(jī)會 。例如在對高中地理上冊“承壓地下水”這一課題講述時，可在計算機(jī)程序中設(shè)定必要的參數(shù)，學(xué)生只須在畫 面上選擇不同的地點(diǎn)按鍵“掘井”，就會在補(bǔ)給區(qū)、排泄區(qū)及承壓區(qū)等地顯示出不同的地下水露頭。（如下圖 ）
此外，在氣候類型的判斷（根據(jù)降水量和氣溫變化的隨機(jī)組合），世界時差計算，地圖的比例尺、高程計 算換算等均有應(yīng)用的可能。因此，CAI的快速反應(yīng)和隨機(jī)變化在提高教學(xué)的強(qiáng)度、密度，提高教學(xué)效率方面顯示 出極大的潛力。而傳統(tǒng)教學(xué)在這方面已顯得捉襟見肘。
4、在條件較好，擁有微機(jī)聯(lián)網(wǎng)的學(xué)校，地理教學(xué)CAI還能充分利用計算機(jī)的交互特性，實(shí)行雙向教學(xué)。這 一點(diǎn)與一般的電化教學(xué)手段不同。一般的電教都是單向的，學(xué)生只能被動地接受，不能主動地發(fā)揮。而以CAI形 式的習(xí)題課，是以學(xué)生為中心，教與學(xué)相結(jié)合，不但畫面清晰，信息反饋及時，而且通過人機(jī)對話，學(xué)生能發(fā) 揮主動性和靈活性。又由于學(xué)生可以根據(jù)自己情況控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，所以又達(dá)到了因材施教，因人施教的目的。 在進(jìn)行時區(qū)計算的習(xí)題課上，教師可根據(jù)由易到難的原則編排一系列練習(xí)。在課堂上，由學(xué)生自己操作，題目 答對，就進(jìn)入高一層次的練習(xí)；答錯，則給出錯誤信息，并再重復(fù)同類型的練習(xí)。同時也可在程序中加入小的 獎勵和懲罰措施，使學(xué)生象打電子游戲一樣努力進(jìn)取，從而達(dá)到預(yù)期目的。
5、地理教學(xué)CAI在網(wǎng)絡(luò)中工作時還可以提供高質(zhì)量的反饋方式，能使教師及時準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況 。地理教學(xué)CAI的設(shè)計把教學(xué)評價作為重要因素加以考慮，而傳統(tǒng)教學(xué)中對學(xué)習(xí)評價方法的設(shè)計和表述都很不夠 。之所以有這樣的差異，根源在于傳統(tǒng)的反饋方式單調(diào)、遲緩，信息通道狹窄。而CAI卻能提供豐富多彩、生動 活潑、容量大、反應(yīng)快的多種反饋方式，從根本上提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率。
6、地理教學(xué)CAI的設(shè)計必須運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的方法，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時遵循系統(tǒng)科學(xué)的整體性、動態(tài)有序性 、要素相干性及反饋控制等原理。追求的是整體優(yōu)化和整體效益。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)考慮的中心問題是老師 怎樣教會學(xué)生（處理好老師—學(xué)生這一矛盾），側(cè)重于教材教法分析，在思想方法上局限于傳統(tǒng)方式。而當(dāng)計 算機(jī)與其它電教媒體進(jìn)入教學(xué)過程之后，課堂教學(xué)就出現(xiàn)以下這樣的一種新模式：
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