专利名称：物理智能软件的制作方法
技术领域：
本发明是涉及计算机物理辅助教学软件的开发研制。
背景技术：
在传统的教学过程中， 一切都是由教师决定的。从教学内容、教 学方法和教学步骤到学生做的习题都是教师事先安排好的，学生只能 被动地接受。而根据认知学习理论的观点，人的认识不是外界剌激直 接给予的结果，而是外界剌激与人的内部心理过程交互作用的结果。 无论是国外还是国内，由于计算机的普及，计算机辅助教学迅速发展， 从而也带动了计算机辅助教学软件的开发，软件市场可谓如火如荼。 很多企业瞄准教育软件市场的难得商机，投入大量的人力和物力。然 而，开发出的物理教学软件在具体应用中效果并不理想。存在着很多 不足之处，例如l.CAI软件交互功能不足。2.缺乏对不同课型的交 互性研究。3.交互功能与教学内容不符。4.缺乏对物理CAI软件交
互功能的实现策略和实现技术的研究。5.缺乏对交互功能理论的系统研究。
重视和强调教学交互是贯彻现代教育思想的必然结果，也是素质 教育的必然要求。交互性是计算机辅助教学中最基本又是最重要的特 点。因此，交互功能的设计必然成为计算机辅助教学软件开发中极其 关键的内容。交互性的好坏是衡量教学软件价值的一项重要指标。因 此，从理论和实践上对交互功能进行深入地研究，是计算机辅助教学 的一个重要课题。
本
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种交互功能强的物理智能软 件。本发明研发的物理辅助教学软件使得在交互式学习环境中， 一切 以学生为中心，学生可以按照自己的学习基础、接受能力和学习兴趣 来选择相应的学习内容、教学模式和习题难度。
本发明采用如下技术方案
本发明有交互功能的本质特性，教学交互的本质是教学信息在教 与学二者之间的双向流动，这里所说的教学信息包括两大类信息一 是知识信息，也就是教学所涉及的学科内容；二是状态信息，就是关 于教学情况的信息，包括教与学双方的反馈信息，其中最主要的是评 价信息；教学信息有两个明显的特征 一是信息量严重不对称，即从 传者流向受者的信息量远大于受者流向传者的信息量；二是信息流向 复杂；在一般的传播过程中，信息的流向有两个 一是从传者到受者， 这是主要传播信息的流向；二是从受者到传者，这是反馈信息的流向。
而在教学系统中，除了上述二者之外，还有一个反馈信息的流动， 它是从传者再到受者的过程；学习的一个重要内容，就是学生必须知 道学习的结果；因而对学习者来说，这第三个信息就显得特别重要， 学生要根据反馈信息来确认自己的学习结果，从而导致认知结构的变 化，建立起新的认知意义；所以反馈信息的流动，就成了教学传播过 程区别于一般传播过程的最明显的特征，它也是教学交互的关键，它 对计算机辅助教学软件的设计有着直接的决定意义。
本发明的有益效果 1、计算机应用于课堂教学中
可以变学生的被动学习为主动学习，提高学生的学习兴趣，激发 学生的求知欲，促进知识和能力的正迁移。
2、利用计算机，实现"人一机"交互式教学计算机可通过一定的测试了解学生的现有知识水平和能力，判别各个学生的接受能力，据此向不同学生传递不同难度的教学内容，最大限度地实现因材施教的教学模式。通过一系列的反馈学习，不同程度的学生在计算机的因势利导下逐步提高。
3、 利用计算机模拟课堂演示实验。
利用计算机强大的动画展示功能及外部设备(大屏幕显示器，液晶投影仪等)可以解决许多用常规手段难以表达的实验，如波的衍射、干涉等实验，透镜成像实验；可以通过计算机放大微观世界，如演示分子热运动；采用"慢镜头"仔细观察物理变化过程，如碰撞过程中物体的形变、气体状态变化等实验。这些演示画面清晰、形象直观并且可以瞬间定格、重复播放。
4、 利用计算机进行实验教学
可以培养实际动手能力，加深对物理概念、定律和原理的理解。但传统的实验课效果却跟上述目的相差甚远，这在很大程度上是由于多数学生按部就班地做实验，不能充分调动思维造成的；而利用计算机进行模拟实验教学，通过这种模拟实验，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空间。
5、 课堂验证性实验中的应用。
培养学生通过实验探索物理规律的习惯。用计算机进行数据处理，可使教师简化演算过程，快速得到实验结果，而将教学的主要精力花在实验数据的分析上，提高课堂教学效率。
6、 利用计算机帮助学生自学和复习
利用计算机可以开展以学生为主体，以发展学生个性为目的的教学。教师首先确定讨论课题，随后让学生上网寻找感兴趣的内容或自己不懂的内容，再邀请其他同学在网上讨论，最终得到 案。其间，教师可通过教师机査看任一学生的讨论情况，如发现问题便可及时进行指导。这种方法有利于学生主动学习，培养学生独立分析和解决问题的能力。采用人机对话的方式，由计算机提问，学生回答后立刻得到计算机的判断，学生即可知道自己答案的对错。学生回答正确则向下运行，如果回答错误则可重新回答，如果答不出来还可请求帮助，计算机则给出正确的答案，这相当于对每个学生进行一次个别辅导，学生利用信息反馈对自己进行复习考评并及时得到答案，巩固所学的知识。通过这种信息反馈，学生不断纠正错误，从而达到掌握知识的目的。
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图l中是本发明的方框示意图。
具体实施例方式
在计算机辅助教学中，学生通过教师控制下的交互功能及时获取知识信息和反馈信息，主动调整自己的学习进程和速度，使得个性化教学和因材施教达到较高的水平；把学生从被动听取、消极接受知识的状态下解放出来，学生真正成为学习的主体、教学的中心。其基本学习模式可表示如下在教师指导下，学生选择学习内容之后，计算机呈现物理知识，学生接受物理信息；计算机提出物理问题，学生回答物理问题；计算机给与评价，并将评价结果反馈给学生。如果学生不能理解，计算机则提取相关知识对学生进行补习后再回答相似问题；如果学生接受计算机的评价和反馈，学生可以选择新内容继续学习或者退出教学系统，结束学习。整个教学过程，学生是学习的主体，通过学生与计算机之间的交互，学生输入信息并及时获取反馈信息。
权利要求
1、物理智能软件，本发明有交互功能的本质特性，其特征在于教学交互的本质是教学信息在教与学二者之间的双向流动，这里所说的教学信息包括两大类信息一是知识信息，也就是教学所涉及的学科内容；二是状态信息，就是关于教学情况的信息，包括教与学双方的反馈信息，其中最主要的是评价信息；教学信息有两个明显的特征一是信息量严重不对称，即从传者流向受者的信息量远大于受者流向传者的信息量；二是信息流向复杂；在一般的传播过程中，信息的流向有两个一是从传者到受者，这是主要传播信息的流向；二是从受者到传者，这是反馈信息的流向。
2、 根据权利要求l所诉的物理智能软件，其特征在于还有一个反馈信息的 流动，它是从传者再到受者的过程。
全文摘要
物理智能软件，是涉及计算机物理辅助教学软件的开发研制。本发明就是提供一种交互功能强的物理智能软件。本发明研发的物理辅助教学软件使得在交互式学习环境中，一切以学生为中心，学生可以按照自己的学习基础、接受能力和学习兴趣来选择相应的学习内容、教学模式和习题难度。
文档编号G09B5/00GK101645205SQ20081011779
公开日2010年2月10日 申请日期2008年8月6日 优先权日2008年8月6日
发明者陈学松 申请人:陈学松