【摘要】随着计算机技术的迅猛发展，学校也步入了信息时代。应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律，激发学生的兴趣，提高学习的效率。对物理教学过程、课堂信息量和师生之间的交流将产生较大影响，在物理实验教学和辅助课堂教学方面发挥着重要作用。
【关键词】CAI;计算机辅助教学;中学物理教学
随着科学技术的不断进步，计算机技术的迅猛发展，学校也逐渐进入了信息时代，多媒体教室、语音室等逐渐配套，为教学带了了方便。那么，作为计算机辅助教学的CAI，在中学物理教学中能起到哪些作用呢？笔者认为：
1. 计算机技术在课堂教学中的作用 课堂与学生有着密不可分的关系，它是学生参与学习活动和获取知识的主要场所，课堂教学是实现教师教与学生学的最主要途径，也是计算机实现辅助教学功能的主要场所。利用计算机进行课堂教学，可以变以往学生处于被动学习地位为主动学习，提高学生学兴趣及求知欲，促进知识和能力的正迁移。（1）利用计算机，实现“人――机”交互式教学。传统的物理教学过程中，主要是教师讲学生听，不便于学生个性的培养。应用CAI能够真正改变学生和教师的位置，使学生成为学习的主体。当学生有问题时，可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论，从而多渠道寻找解决问题的办法。当学生对某个物理现象有自己的观点时，也可以提供给大家进行研讨和交流，教师提供解答，这样双向交流中使学生的思维更加活跃，有利于培养学生的创新意识，实现学生主体教师主导的现代教学思想。 常规教学中，教师达到应试目的，一般都把教学对象定在中等程度学生身上，结果在教学过程中忽略了“两头”，造成优秀学生“吃不饱”，能力得不到充分发展；差的学生“消化不良”。造成这种现象的原因是局限于应试教育，不能因材施教，抑制了学生个性化的发展。而“人――机”交互式教学，计算机可利用学生各自的记忆及理解水平，及时地判别各个学生的可接受程度，随后据此向不同学生传递不同的教学内容和方式，最大限度地实现因材施教的教学模式。整个交互式学习过程可用以下流程图来表示： 通过以上一系列的反馈学习，不同程度的学生在计算机的因势利导下，使他们在掌握知识的同时潜移默化的学到了怎样学习的本领。 （2）利用计算机模拟课堂演示实验。 利用计算机强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验，如有关波的实验（波的独立性、波的干涉和衍射等）、透镜成像（成像原理、演示物体靠近或远离透镜时，像的动态变化等）；也可以通过计算机放大微观世界，采用“放慢镜头”模拟外部环境变化等手法来演示分子动理论、物体与物体的相互作用（如碰撞过程、物体微小形变）、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、直观并且可以瞬间定格、重复播放，既减少了教师的劳动强度又使学生理解快、记忆扎实。
2. 计算机技术在实验教学中的作用 计算机技术在实验教学在的应用大体包括学生实验和课堂演示实验这两方面的应用。
首先是在学生实验中的应用。学生通过实验操作，不但可以达到理论联系的效果，而且可以通过实验培养动手能力、思考能力及想象创造能力。但传统的实验效果却跟上述目的相差甚远，这在很大程度上是由于大多数学生按部就班地做实验，不能充分调动思维造成的；而利用计算机进行学生实验的模拟教学，可以帮助学生手脑并用，发挥其想象创造能力。比如高一学生实验“测定匀变速直线运动的加速度”，就可以用模拟型教学，学生通过计算机，在机器的要求下边思考边选择实验仪器，组建模拟装置，自己设定钩码的质量，观测不同条件下的模拟结果，选择数据处理等。通过这种教学，不仅引导和培养了学生动脑的习惯，而且给学生提供了拓宽思维的环境。
其次是在课堂演示实验中的应用。课堂演示实验不但能直观地验证各种规律，避免纸上谈兵，且可使学生进一步深化所学知识，培养学生养成用实验手段探索自然规律的习惯，提高学习能力。如高中机械能守恒定律教学中引用气垫导轨，定量证明守恒定律，但美中不足的是教师需花一定的时间与精力来写加速度、速度这些中间值的演过程。如果用计算机来进行数据处理，可使教师抛开演算过程，快速得实验结果，使课堂更加紧凑。
3. 利用计算机辅导教学 计算机辅助教学可以开展以学生为主体，以发展学生个性为目的的教学方式。如果学校的计算机是以网络形式存在的，则可在小范围内开展对某一课题进行讨论式教学，即教师预先确定讨论题目，随后让学生上网自己寻找感兴趣的或自己不懂的内容，再邀请其他同学一起讨论，最终得到答案。当中，教师可以参与其中，发现问题，及时指导。这种方法为学生主动学习，培养独立分析解决问题及集体合作精神打下了基础。从认识论的角度看，学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论，而对物理产生一种畏惧的心理，阻碍了他们学习物理的情趣，但应用CAI技术就可以直观的解释一些物理现象和规律，激发学生的兴趣，提高学习的效率。比如，机械运动中的相对运动、回声测距、透镜成像等。对初中学生就很难接受也很难描绘清楚。就相对运动的内容我们即可应用计算机来演示空中加油的情景和等速救护的过程，配上声音的效果，让学生从声音、图像全方位的感受，如置身于其情景，直观地掌握该节的内容。
总而言之，CAI技术对物理教学过程、课堂信息量和师生之间的交流将产生较大影响，在物理实验教学和辅助课堂教学方面发挥着重要作用。