计算机辅助地理教学，本文主要内容关键词为：地理教学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、地理CAI的理论依据
现代教育思想主张，在教学过程中占中心地位的应当是学，而不是教。学习的目标应当是理解和发现，而不是死记硬背。究竟怎样的教与学才能更有效地开发学生的智力潜能呢？研究学习问题的教育心理学家提出了一种称之为“刺激——反应”的理论。这种理论的基本观点是：
1.学习过程就是在刺激与反应之间建立某种稳固联系的过程。
2.学习过程中的学习情景、外部条件、学习变量控制十分重要。有的学生难以达到学习成功的原因，就是因为对学习情景控制不当。如果对学习情景有良好的控制，再复杂的学习对学生来讲也会是轻而易举的。
3.“强化”在刺激——反应联系建立过程中起着十分重要的作用。人所以会在某一刺激与反应之间建立联系，破坏某一已经建立的刺激——反应系统，就是由于受到了不同的强化。
地理学科内容涉及面广，大到宏观宇宙，小到微观世界，有学生自己能直接感受的地理特征，也有较抽象难以理解的人文地理事象。在教学中，教师除了自身生动的语言功效和其它直观教具刺激学生，以强化学生的“学”，电脑的辅助教学则更显示出其独特的优势。
有人说，电脑辅助教学与我们平时所说的电教手段（电影、电视、幻灯等）有何不同呢？电影、电视、幻灯等教学手段确实在地理教学中有重要作用，但这些手段只是单向的刺激，缺少学生的参与。CAI的重要一点是提供了一种人机交互方式。电脑信息“刺激”学生，学生又把“反映”反馈给电脑。这样微机随时可以了解学生掌握的程度，选择合适的方法，对于学生尚未掌握的内容，可以不断强化“刺激——反应”，直到学生掌握为止。这对于发挥学生的主体地位，施行个别教育，全面提高学生素质十分有益。
二、地理CAI的软件模块及教学模式
笔者认为，一个好的地理CAI软件应包括五大模块：
1.知识模块。该模块主要包括地理基本知识、地理基本概念、地理基本数据。学生可以使用菜单方便地查询和浏览，以便学习和沟通地理知识的联系。
2.图形模块。该模块用于存放地理图表、地理成因示意图、地理演变过程及教学中需要使用的各种图片，该模块和知识模块可以相互调用。
3.学生模块。为了个别教育，该模块创建一独立的学生信息库，用于记录每个学生的学习过程（包括姓名、班级、学习现状、薄弱点等），并能进行动态跟踪。
4.教学模块。该模块存放有各种教学方法组织起来的教学过程。可根据每个学生的具体情况组织教学，便于因材施教。
5.测试模块。该模块存放根据教学要求设计的题库，供学生练习之用，并能根据学生的回答进行自动评分。
上述五个模块都可通过菜单选择和调用或独立构成一个软件。
根据地理CAI软件的模块构成，地理CAI教学主要有三种模式：
1.示教模式。这是计算机辅助教学的主要运用方式。地理教学中复杂图形的绘制，天球坐标的建立，气旋和反气旋的形成，岩矿标本细微结构的剖析，海陆的变迁等，均可由CAI的图形模块及教学模块处理解决。教师边演示边讲解。学生只要简单地按几个键，就能生动形象地展示平时教师要花好几倍的时间才能讲清楚的问题。例如，喜玛拉雅山脉的形成，可由闪烁的亚欧板块和印度板块对进，通过电脑屏幕清楚地看到山脉在逐渐上升。
2.模拟实验模式。这种模式可将控制与模拟巧妙地结合起来，可以使一些因设备或条件限制而无法进行的实验得以实现。如宇宙的膨胀、地震波的传播、火山喷发、城市的热岛效应等。利用电脑辅助“地球公转”的教学，在电脑屏幕上显示地球运动的轨迹、太阳的位置，以及边讲边演示黄道面和赤道面，从而形成黄赤交角的概念；太阳直射点在南北回归线之间来回移动的情景。学生在轻松自如的气氛中，完成了一堂课的学习任务。
3.复习自测模式。可由学生自己操作——复习、答题，计算机自动记分，并提供反馈信息，便于学生自学，也便于学生集中注意力。
4.总结模式。教师根据学生模块记录的信息，归纳总结全班学生的学习情况，以便于教师亲自指导。
三、地理CAI的教学特色
1.学生的参与。现代教育理论强调，学生是学习的主体，而学生的参与决定了地理教学的质量。在以往的教学中，学生的参与是有限的，而CAI在这方面有独特的优势。看看、想想、画画、算算，可以根据需要控制节奏，选择学习内容，可以在学生间开展讨论，也可以向电脑质疑。多媒体技术，以声像刺激学生，诱发学生的学习兴趣，学生在十分新鲜、轻松和好奇中掌握地理知识。例如，太阳系的组成、天体的运动、气流和两带的移动等是其它传统的图形处理方法无法比拟的。学生的积极参与，学生有学头，老师也有教头。
2.因材施教和个别化。现代教育强调教育要面向全体学生，所有学生都应受到良好的教育，这在当前远未实现。事实上不少学生学得累，老师教得也累，这主要是因为没有实现真正的因材施教。
学生是存在差异的，理想的学习方法是选择适合每一个学生的起点、目标、节奏、内容乃至策略，引入CAI。学生在老师的启发和帮助下，可以自己通过键盘掌握学习，可快可慢，可取可舍，从而取得更好的学习效果。此外，发挥计算机的交互特性，能及时提供高质量的反馈信息，能使老师及时掌握学生的学习情况，及时制定教学策略。
3.创设情境，展现地理思维过程。教师借助计算机可以创设比传统教学丰富生动的教学情景，可以根据需要让屏幕倾刻出现所要的图形。屏幕图形、文字可以闪烁、变色，还可以平移、旋转、翻折，甚至可以让你“走进沙漠”，“进入太空”，“潜入海底”，让学生主动地探索。计算机也及时绘出反馈的信息，无形中展现了地理思维过程。例如，“板块构造学说”一节的教学，可用电脑模拟大洋板块俯冲示意，学生可清楚地看到大洋板块俯冲到大陆板块之下，大陆板块受挤上拱、岩浆动态上升的情景。此外，像洋流的运动、外力作用及其形态的变化、火山爆发和能量的积累等均可用CAI技术加以显示。
四、迎接CAI的挑战
国外在计算机辅助地理教学方面已取得不小的成绩，丹麦、美国、澳大利亚已研制出许多优秀的地理教学软件。可以肯定地说，计算机用于地理教学是高科技应用于地理学科的产物，这必将对地理学科的教学产生重大影响。
在我国，计算机辅助地理教学目前尚处于起步阶段，地理教师可以积极探索，不断积累CAI在地理教学中的经验。作为第一线的教师，也可以自己开发应用软件。广大的软件工作者更应为整个地理教学的改革作出贡献。