计算机动画在课堂教学中的应用

计算机动画在课堂教学中的应用

摘要：计算机动画作为新的数字媒体形式，在高中教学中的应用还未引起足够的重视。基于教学理论、计算机动画的特点，对计算机动画应用于高中教学的作用和需注意的问题进行了总结。

【关键词】： 计算机动画 课堂教学 应用策略

一、计算机动画的概念

动画是指利用人的视觉残留特性，通过连续播放一系列的静态画面，在视觉上造成动态变化的图画。随着计算机技术的高速发展，动画从制作方式到制作理念都产生了巨大变化。现在提到的动画多指计算机动画。计算机动画是以计算机图形技术为基础，综合运用艺术、数学、物理学、生命科学及人工智能等学科和领域的知识， 借助编程或动画制作软件生成一系列的动态画面

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。计算机在制作过程中辅助或代替了传统颜料、画笔和制模工具。随

着动画应用领域的拓宽，动画已不再单指传统意义上的带有一定剧情的影片或电视片（动画片），还包括在教育、工业、商业等领域用来进行演示的非实物拍摄的屏幕作品

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。

二、常用计算机动画制作软件

根据视觉空间的不同，计算机动画可分为二维和三维两大类。二维动画制作软件主要有GIF 动画制作软件和Flash 动画制作软件。GIF （Graphic Interchange Format） 是1987 年CompuServe公司为制订彩色图像传输协议而开发的图像文件格式

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。dobe公司的Flash是

目前二维动画领域占主流地位的软件，利用Flash 制作的动画作品已在计算机辅助教学领域得到了广泛应用。三维动画制作软件对计算机系统的性能要求较高，该领域的动画制作软件主要有Autodesk 公司的3D Studio MAX2010、Maya 2010 和Softimage 7.5 等。

三、计算机动画应用于教学的理论基础

1.认知派的教学理论

认知派的教学理论认为，简化的、有控制的教学环境在训练学生的基本技能方面虽然有效， 但学生形成的认识可能是割裂、分离，与实际脱节的，理解水平和解决问题的能力是有限的。计算机动画应用于教学，有利于帮助学生建构深层次的理解，利用直观、形象、有一定交互性的动画过程，使抽象概念具体化、复杂过程形象化，从而帮助学生理解教学内容。学生还能通过动画中设计的交互控制来进行操作和观察，从而对现象和其中的原理、规律有

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更深入、准确的理解，让学生通过实际观察与体验来建构对某一知识点的认知。

2．建构主义教学理论

建构主义教学理论强调将学习与发展置于开放性的、与外界不断互动的生态化的系统中来考虑。计算机动画丰富的表现力可以为学生创设特定的情境，使教学活动在与现实情境相类似的虚拟场景中展开。在这样的情境中，学生能主动地参与讨论、猜测、探究、解释和评价等活动，形成对问题的看法和观点，建立社会化的交往方式，而不只是关注答案本身是否正确。

四、在教学中计算机动画的特点

1.科学性与艺术性的结合

动画是一种艺术形式，本身具有不同于自然规律的独特的动画语言和表现形式。但应用于教学中的动画绝不能违反科学、脱离实际、随意发挥。它所展示的内容，必须符合科学规律、教学规律，以现行教学大纲和教材为依据，准确反映教学内容，符合认知心理学的原理。此外，科学性还应体现在动画的设计方法、编程技巧、制作技术上，如怎样使图像清晰、声音清楚、播放流畅、控制方便等。在不违反科学性的前提下，运用到教学中的动画还需进行必要的艺术渲染，如调整动画节奏，注意构图均衡，合理搭配色彩等，使教学内容富有艺术表现力，给学习者以美的享受，更有效地传递知识

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2.丰富的表现力

动画融合了多种表现形式，如造型、色彩、音乐等，生动、形象、直观，具有极强的表现力。教学动画不仅可以一定的艺术形式真实地再现客观事物， 对抽象的事物也可以进行合理的模拟。把抽象的、难以直接感知的事物提取本质，通过动画的形式加以直观的表现，提供给学生不能直接观察和感知的内容，将复杂的教学活动化为充满趣味性和独特视听魅力的愉快之旅

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3.一定的可控性

运用到高中教学中的动画，往往具有一定的用户可控性，尤其是实验类的演示动画，通常可以支持用户回放、慢放，以及不同实验条件下的动画演示。计算机动画完全能够提供良好的交互控制，用户只要触发相关的操作机制，便可以演示相应的动画效果，使学习过程更具层次性、引导性和探究性，激发学生去主动思考和探索。如果运用合理的教学策略，在交

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互控制中设计一定的评估环节，还可以及时反馈教学效果和指导学生自学。

五、计算机动画应用于教学的优势与不足

(一) 计算机动画在教学中的优势

（1）创设教学情境，激发学生兴趣

情境教学是指在教学过程中，有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，并使学生的心理机能得到发展的教学方法。计算机动画应用于教学，可充分发挥其形象、生动、表现力丰富的特点，为学生创设特定的虚拟场景，激发学生的情感体验，调动学生的学习兴趣和参与教学活动的主动性，从而提高教学效率。如在地理教学中，可利用计算机三维动画模拟地势、地貌，通过动画情境的创设，让学生身临其境，刺激他们的学习兴趣，引导其独立思考。

（2）刺激视听感观，调动学生积极性

研究表明，借助“五感”（视、听、嗅、触、味）所获得的信息中，约有80％来自视觉，10％来自听觉。视觉是获取信息最多的感官，对人类而言，视觉信息最容易了解，也最值得信赖。计算机动画融合了多种表现形式，它通过连续的画面、悦耳的声音向学生传递丰富的视觉信息和听觉信息，能充分刺激学生的视听感观，给学生以奇妙的视听感受，促使学生积极投身课堂学习，配合老师形成活跃的课堂气氛。

（3）增加课堂信息，丰富教学内容

计算机动画运用在教学上，弥补了传统教材、课件只有文字、图表和图片等静态信息缺乏生动性、灵活性的不足。通过可刺激视听感观的声画信息，计算机动画显著地增加了课堂信息，极大地丰富了教学内容。如在英语课堂上，通过精心制作的丰富多彩的会话情景，可营造出生动活泼的氛围，通过语言、图像和声音等多种信息的结合，可训练学生的视听能力。

（4）演绎抽象过程，简化教学难题

动画的表现力和演绎能力可以使抽象问题形象化、复杂过程具体化，学生能更好地理解和记忆知识点，而不是死记硬背。在数理化等抽象思维要求高、实验性强的科目上，利用计算机动画对逻辑推理、实验原理、实验过程和现象进行合理抽象、动画模拟和演绎，把原本抽象、枯燥的文字讲解转化为具体、形象的演示，既简化了教学的难题，又充分调动了学生的兴趣。利用计算机动画的可控性和交互性，还可实现不同变量（如实验条件改变等）下的对照演示、反复演示、逐步分解演示等，凸显变化规律，细化操作过程，帮助学生透过现象看本质。

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（5）反馈效果及时，利于评价激励

行为主义学习理论强调了及时刺激与反馈对行为改变的重要性。计算机动画可以通过脚本语言（如Flash 中的Action-Script）实现一定的交互控制，接收用户输入，与用户实现交互。计算机动画通过基于脚本语言的编程为用户提供互动接口，如改变演示参数、改变实验条件、设计教学题目，并根据不同的反馈情况给出相应的动画演示、知识再现等。这种反馈更具针对性和个性化，且比“教师批改作业后再评讲”的传统方式更快速、灵活和有效。学生能更及时地发现自己的不足，从而自主调整学习内容；教师能更及时地掌握学生情况，有利于评价与激励。

（二）计算机动画在教学中的不足

（1）容易改变教师的主导地位

尽管多媒体教学是一种有效、先进的教学模式，但它不应该也不能取代教师的主导地位。如果过分的依赖这种教学模式，那么结果将是本末倒置、得不偿失。

（2）一定程度上忽略了师生互动关系

课堂教学并不仅仅是为信息的传递，更重要的是为了各种技能的训练。而多媒体教学在这方面提供了更多的现成答案，而缺乏对细致过程的展示。这样，学生在学习过程中就容易缺乏由教师引导的由浅入深、由具体到复杂、由简单到抽象的思维过程。

（3）容易分散学生的注意力

多媒体教学手段形象生动，然而，许多同学注意的只是音乐和动画，甚至有的同学还要讨论屏幕那些地方怎么好玩，并提醒周围同学注意，学生的兴趣调动起来了，可注意力却分散了。

六、计算机动画在教学中的应用策略

在现代教育中,计算机动画占据着极其重要的地位,但要想达到既定的教学目标,就必须坚持计算机动画的教学性、科学性和艺术性原则。

首先,教学性就是指计算机动画应该以教学任务为目的。在教学中利用计算机动画,是为了传播科学知识,使教学生动形象化。动画的运用必须合理,如果不能以教学任务为目的,反而会使学生的注意力转移到动画上,为动画而动画,所以,动画的每一个动作都必须对应教学内容,动画的节奏也应该符合教学内容的快慢,只有这样,才能起到开发学生智力、启迪学生思维、激发学生兴趣的作用。因此,教师在制作或选择计算机动画课件时,不应主张翻新花样或计算机技术难度较大的教学内容,反而应该注重其教学使用性能。

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