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摘 要 多媒体计算机辅助教学（MCAI）是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一，将MCAI应用于生物学教学使得教学信息更为丰富，教学过程更加生动有趣，教学目标更易达成。
关键词 MCAI 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
1 MCAI简介
Multimedia多媒体是通过计算机交互综合处理文本、图形、图像、声音、动画和影视等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。
CAI是计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）的简称，是一种用计算机进行教学的崭新形式。它以计算机为媒介，通过计算机与学生之间的交互作用实现教学过程。CAI可以用来代替教师进行课堂教学，也可作为常规课堂教学的辅助手段。
多媒体技术的发展对CAI产生了巨大的影响。在CAI模式中运用多媒体技术，使得教学信息更为丰富，教学过程更加生动有趣，教学效果更趋明显，即为多媒体计算机辅助教学，简称MCAI（Multimedia Computer Assisted Instruction）。
2 MCAI的优势
多媒体计算机辅助教学是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一。它利用多媒体教学课件将教学内容和教学策略以计算机作为教学媒体加以体现，其特点是在教学上通过采用这种更为灵活、更易接受的方式来调动学生学和教师教的积极性，使教师能够轻松地处理大量的教学信息，通过生动的语言讲解、活泼的动画以及演示录像，无疑使教学的直观性、活泼性、丰富性大大提高；学生通过易操作的人机界面与计算机进行交互操作，增加了他们的参与感，计算机能够对学生的操作做出评价，从而提高课堂教学的质量。
具体说来利用多媒体辅助教学具有如下的优势：
优势一：直观形象。图文声像并茂，易于吸引学生注意力，使学生能够从多角度观察对象并能够突出重点，有助于概念的理解和方法的掌握。
优势二：动态交互。MACI创设探究学习的环境，能实时反映学生的学习情况，鼓励学生的积极参与，有利于概念的构建。
优势三：对实验的扩充。多媒体辅助教学通过对真实情景的再现和模拟，实现了对普通实验的扩充，进一步培养学生的探索和创造能力。
优势四：容量大、效率高、灵活性强。教师可重复使用或者针对不同的学生设计不同的方案。
优势五：课堂教学的延伸。随着电脑在家庭中的普及，多媒体教学软件的发展，学生的学习时间不再局限于课堂上的几十分钟，他们可以随时利用电脑用多媒体课件或网络进一步学习，消化在课堂上没有完全消化的知识和方法。
3 MCAI在生物学教学中的应用实例
3.1 教学实例一
教师应创设生动有趣的情境，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机。
建构主义认为“情境”是学习环境中的要素之一。情境会激发学生学习兴趣，诱发他们学习动机，使他们产生强烈的求知欲望。教师运用MCAI课件进行教学，在课堂教学中可以把视、听、说融于一体，把声、形、光、影等安排在不同界面上并进行组合流通，以形式多样化的信息吸引学生注意，创设良好的学习氛围。
在人教版义务教育新课程标准实验教科书七年级上册“致同学们”一节中教师可先用几段生物生活的录像引入新课，然后让学生大声说出在片中看到的生物的名称。通过学生的回答，教师引导学生思考什么是生物。然后通过人机交互，让学生自己判断计算机中给出的图片哪些是生物那些不是，由学生自己得出结论。接着再通过大量的图片和影像，介绍当今世界面临的重大问题，唤起学生的忧患意识；介绍当今生物学领域的最新进展，在开阔学生眼界的同时激发他们的学习兴趣；介绍我国古今生物科学领域的重要成就，培养学生的民族自豪感。最后通过几道交互式习题检测教学效果。从课后反馈来看，七年级学生学习生物学的兴趣被极大激发，普遍认为生物学是一门有趣且重要的科学，为今后的教学带奠定良好的基础。
3.2 教学实例二
MACI较强的交互、及时的反馈功能体现了学生的自主学习。
传统教学手段都是单项传播信息，学生被动接受，很难主动发挥，而MCAI课件使学生可以根据自己的情况，自由选择学习内容，自行控制学习节奏，屏幕上的任何一个对象（如菜单、按钮、图形、文字等）都可以作为交互对象，可将界面转移为你所需要的教学内容，促进学生眼、耳、手、脑并用，学、思、练相结合，发挥学生学习的主动性。学生在学习过程中，可以通过计算机信息反馈，对正确的给与肯定，对错误的给予更正，有利于自己自学，为开发学生的创造性思维提供了必要条件。在这种激励机制影响下，学生心中不断产生一种成功的喜悦，进而增强了学习的自信心。
在高中生物必修第二册（人教版）“神经调节”一节中我采用学生在MCAI课件帮助下自学的方式，学生可以在每个教学内容间自主切换，以下是课件简介。
3.2.1 创设情景
教师通过生动、有趣的Flash动画，引出“神经调节”一节，可以很快地激发起学生的好奇心和迫切了解知识的欲望，使学生在一上课就进入学习和探究的氛围中，并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。然后引导学生思考：神经是如何进行调节的？兴奋是如何传导的？
3.2.2 新课教学
第一部分：复习神经传导的基本方式、神经元的结构。
考虑到学生在初中已经学习了关于神经调节的部分知识，教师通过开篇设疑，唤醒学生的记忆，让学生在回忆旧知识的同时，去领会新知识的意义，达到温故而知新的目的。
第二部分：兴奋在神经纤维上的传导。
考虑到学生对神经纤维这个概念可能已经模糊，所以在本部分内容学习前，教师先用视频短片复习神经元的结构，充分运用课件的动画功能，将兴奋的传导这一重点具体化、形象化，使知识具有更强的可接受性，并在阶段性小结中突出兴奋在神经纤维上的传导的特点。
第三部分：兴奋在神经元之间的传递。
首先设置一个疑问“当兴奋传导到神经纤维的末梢时，是怎样到达下一个神经元的呢？”这样自然、流畅地过渡到“兴奋在神经元之间的传递”，培养了学生善于发现问题的能力，引起学生探究下一个问题的欲望。然后在问题的引导下，利用多媒体形象展现出突触的结构，同时为了克服兴奋在此传递过程中的抽象性，再利用动画展示兴奋在2个神经元之间的传递过程，突出兴奋传导的单方向性。通过这种形式学生能够较轻松地理解难点内容。
3.2.3 总结
列表比较兴奋在神经纤维上的传导与在细胞间传递区别与联系。
3.2.4 巩固练习
学生通过交互式具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。
3.3 教学实例三
MACI的灵活多样的演示、模拟起到化繁为易的作用。
对一些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观察到的，用语言难以表达的现象，将一些抽象的理论、复杂的变化过程和运动形式，以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前，加深学生对抽象事物的理解和认识，这样教学便于引导学生探索事物的本质和联系，有利于学生知识的迁移。
在人教版义务教育新课程标准实验教科书七年级下册“人体的呼吸”一节中体内气体的扩散及其变化没法通过肉眼看到，使用Flash动画演示呼吸道对空气的处理和发生在肺内的气体交换过程，可以使学生一目了然、生动形象且记忆深刻。
4 MCAI研究进展
从目前的实践来看，“计算机辅助教学”的范围远远大于英语中Computer Assisted Instruction的本义，而随着现代教育技术的不断深化，这一领域的概念的内涵和外延还在发生着变化。
4.1 CAI（Computer-Assisted Instruction，计算机辅助教学）
一项重要的教育技术，代表一个十分广阔的计算机应用领域，包括将计算机直接用于为教学目的服务的各类应用。
4.2 CAL（Computer-Assisted Learning，计算机辅助学习）
通常可作为CAI的同义词，但在某种程度上反映出教育思想上的差别，CAL强调用计算机帮助“学”的方面甚于“教”的方面。
4.3 CBI（Computer-Based Instruction，计算机化教学）
作为CAI的同义词或作为较高程度的计算机支持教学应用。
4.4 CBL（Computer-Based Learning，计算机化学习）
作为CAI的同义词或作为较高程度的计算机支持学习应用。
4.5 CAT（Computer-Assisted Training，计算机辅助训练）
主要指计算机在职业技能训练中的应用，如操作训练、军事训练等。
4.6 CBE（Computer-Based Education，计算机化教育，国内译为计算机辅助教育）
计算机的各类教育应用的统称。
4.7 CMI（Computer-Managed Instruction，计算机管理教学）
计算机用于实现教学管理任务的各类应用的统称。
4.8 CSLR（Computer-Supported Learning Resources，计算机支持的学习资源）
例如校内建设计算机化图书馆和教学资料库；在校外采购各类电子出版物作为教学辅助材料；利用WWW网络教师备课等。
随着素质教育改革的进一步推进，以学生素质提高为中心的教育思想得以加强，可以预见MCAI应用于生物学教学具有广泛的前景。
关键词 MCAI 生物学教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
1 MCAI简介
Multimedia多媒体是通过计算机交互综合处理文本、图形、图像、声音、动画和影视等多种媒体信息，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。
CAI是计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction）的简称，是一种用计算机进行教学的崭新形式。它以计算机为媒介，通过计算机与学生之间的交互作用实现教学过程。CAI可以用来代替教师进行课堂教学，也可作为常规课堂教学的辅助手段。
多媒体技术的发展对CAI产生了巨大的影响。在CAI模式中运用多媒体技术，使得教学信息更为丰富，教学过程更加生动有趣，教学效果更趋明显，即为多媒体计算机辅助教学，简称MCAI（Multimedia Computer Assisted Instruction）。
2 MCAI的优势
多媒体计算机辅助教学是目前国内外教育技术领域中最重要、最活跃的组成部分之一。它利用多媒体教学课件将教学内容和教学策略以计算机作为教学媒体加以体现，其特点是在教学上通过采用这种更为灵活、更易接受的方式来调动学生学和教师教的积极性，使教师能够轻松地处理大量的教学信息，通过生动的语言讲解、活泼的动画以及演示录像，无疑使教学的直观性、活泼性、丰富性大大提高；学生通过易操作的人机界面与计算机进行交互操作，增加了他们的参与感，计算机能够对学生的操作做出评价，从而提高课堂教学的质量。
具体说来利用多媒体辅助教学具有如下的优势：
优势一：直观形象。图文声像并茂，易于吸引学生注意力，使学生能够从多角度观察对象并能够突出重点，有助于概念的理解和方法的掌握。
优势二：动态交互。MACI创设探究学习的环境，能实时反映学生的学习情况，鼓励学生的积极参与，有利于概念的构建。
优势三：对实验的扩充。多媒体辅助教学通过对真实情景的再现和模拟，实现了对普通实验的扩充，进一步培养学生的探索和创造能力。
优势四：容量大、效率高、灵活性强。教师可重复使用或者针对不同的学生设计不同的方案。
优势五：课堂教学的延伸。随着电脑在家庭中的普及，多媒体教学软件的发展，学生的学习时间不再局限于课堂上的几十分钟，他们可以随时利用电脑用多媒体课件或网络进一步学习，消化在课堂上没有完全消化的知识和方法。
3 MCAI在生物学教学中的应用实例
3.1 教学实例一
教师应创设生动有趣的情境，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的学习动机。
建构主义认为“情境”是学习环境中的要素之一。情境会激发学生学习兴趣，诱发他们学习动机，使他们产生强烈的求知欲望。教师运用MCAI课件进行教学，在课堂教学中可以把视、听、说融于一体，把声、形、光、影等安排在不同界面上并进行组合流通，以形式多样化的信息吸引学生注意，创设良好的学习氛围。
在人教版义务教育新课程标准实验教科书七年级上册“致同学们”一节中教师可先用几段生物生活的录像引入新课，然后让学生大声说出在片中看到的生物的名称。通过学生的回答，教师引导学生思考什么是生物。然后通过人机交互，让学生自己判断计算机中给出的图片哪些是生物那些不是，由学生自己得出结论。接着再通过大量的图片和影像，介绍当今世界面临的重大问题，唤起学生的忧患意识；介绍当今生物学领域的最新进展，在开阔学生眼界的同时激发他们的学习兴趣；介绍我国古今生物科学领域的重要成就，培养学生的民族自豪感。最后通过几道交互式习题检测教学效果。从课后反馈来看，七年级学生学习生物学的兴趣被极大激发，普遍认为生物学是一门有趣且重要的科学，为今后的教学带奠定良好的基础。
3.2 教学实例二
MACI较强的交互、及时的反馈功能体现了学生的自主学习。
传统教学手段都是单项传播信息，学生被动接受，很难主动发挥，而MCAI课件使学生可以根据自己的情况，自由选择学习内容，自行控制学习节奏，屏幕上的任何一个对象（如菜单、按钮、图形、文字等）都可以作为交互对象，可将界面转移为你所需要的教学内容，促进学生眼、耳、手、脑并用，学、思、练相结合，发挥学生学习的主动性。学生在学习过程中，可以通过计算机信息反馈，对正确的给与肯定，对错误的给予更正，有利于自己自学，为开发学生的创造性思维提供了必要条件。在这种激励机制影响下，学生心中不断产生一种成功的喜悦，进而增强了学习的自信心。
在高中生物必修第二册（人教版）“神经调节”一节中我采用学生在MCAI课件帮助下自学的方式，学生可以在每个教学内容间自主切换，以下是课件简介。
3.2.1 创设情景
教师通过生动、有趣的Flash动画，引出“神经调节”一节，可以很快地激发起学生的好奇心和迫切了解知识的欲望，使学生在一上课就进入学习和探究的氛围中，并为课堂教学奠定了一个轻松、和谐的基调。然后引导学生思考：神经是如何进行调节的？兴奋是如何传导的？
3.2.2 新课教学
第一部分：复习神经传导的基本方式、神经元的结构。
考虑到学生在初中已经学习了关于神经调节的部分知识，教师通过开篇设疑，唤醒学生的记忆，让学生在回忆旧知识的同时，去领会新知识的意义，达到温故而知新的目的。
第二部分：兴奋在神经纤维上的传导。
考虑到学生对神经纤维这个概念可能已经模糊，所以在本部分内容学习前，教师先用视频短片复习神经元的结构，充分运用课件的动画功能，将兴奋的传导这一重点具体化、形象化，使知识具有更强的可接受性，并在阶段性小结中突出兴奋在神经纤维上的传导的特点。
第三部分：兴奋在神经元之间的传递。
首先设置一个疑问“当兴奋传导到神经纤维的末梢时，是怎样到达下一个神经元的呢？”这样自然、流畅地过渡到“兴奋在神经元之间的传递”，培养了学生善于发现问题的能力，引起学生探究下一个问题的欲望。然后在问题的引导下，利用多媒体形象展现出突触的结构，同时为了克服兴奋在此传递过程中的抽象性，再利用动画展示兴奋在2个神经元之间的传递过程，突出兴奋传导的单方向性。通过这种形式学生能够较轻松地理解难点内容。
3.2.3 总结
列表比较兴奋在神经纤维上的传导与在细胞间传递区别与联系。
3.2.4 巩固练习
学生通过交互式具有针对性的练习，进行知识巩固和教学效果反馈，及时纠正错误的理解和片面的认识。
3.3 教学实例三
MACI的灵活多样的演示、模拟起到化繁为易的作用。
对一些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观察到的，用语言难以表达的现象，将一些抽象的理论、复杂的变化过程和运动形式，以内容生动、图像逼真、声音动听的教学信息展现在学生面前，加深学生对抽象事物的理解和认识，这样教学便于引导学生探索事物的本质和联系，有利于学生知识的迁移。
在人教版义务教育新课程标准实验教科书七年级下册“人体的呼吸”一节中体内气体的扩散及其变化没法通过肉眼看到，使用Flash动画演示呼吸道对空气的处理和发生在肺内的气体交换过程，可以使学生一目了然、生动形象且记忆深刻。
4 MCAI研究进展
从目前的实践来看，“计算机辅助教学”的范围远远大于英语中Computer Assisted Instruction的本义，而随着现代教育技术的不断深化，这一领域的概念的内涵和外延还在发生着变化。
4.1 CAI（Computer-Assisted Instruction，计算机辅助教学）
一项重要的教育技术，代表一个十分广阔的计算机应用领域，包括将计算机直接用于为教学目的服务的各类应用。
4.2 CAL（Computer-Assisted Learning，计算机辅助学习）
通常可作为CAI的同义词，但在某种程度上反映出教育思想上的差别，CAL强调用计算机帮助“学”的方面甚于“教”的方面。
4.3 CBI（Computer-Based Instruction，计算机化教学）
作为CAI的同义词或作为较高程度的计算机支持教学应用。
4.4 CBL（Computer-Based Learning，计算机化学习）
作为CAI的同义词或作为较高程度的计算机支持学习应用。
4.5 CAT（Computer-Assisted Training，计算机辅助训练）
主要指计算机在职业技能训练中的应用，如操作训练、军事训练等。
4.6 CBE（Computer-Based Education，计算机化教育，国内译为计算机辅助教育）
计算机的各类教育应用的统称。
4.7 CMI（Computer-Managed Instruction，计算机管理教学）
计算机用于实现教学管理任务的各类应用的统称。
4.8 CSLR（Computer-Supported Learning Resources，计算机支持的学习资源）
例如校内建设计算机化图书馆和教学资料库；在校外采购各类电子出版物作为教学辅助材料；利用WWW网络教师备课等。
随着素质教育改革的进一步推进，以学生素质提高为中心的教育思想得以加强，可以预见MCAI应用于生物学教学具有广泛的前景。