论文导读：互动工具软件的涵义互动工具软件主要是指用于数学和科学的专题性工具软件。CAI软件的首要目标就是为了使教学中抽象的的概念具体化。
关键词：互动工具软件，CAI
一、互动工具软件的涵义互动工具软件主要是指用于数学和科学的专题性工具软件，可嵌入网页展示。论文参考网。它与传统的课件不一样，不是教的工具，而是学的工具。它主要通过交互的活动，把关注的焦点集中于科学和数学和科学的概念和关系上，使学生借助于可视化的模拟来探究概念和关系。互动工具软件应用的实质是改变学生学习方式，充分应用数字化技术，使学生的探究活动无论在深度和广度上都能超越局限于具体实验的水平。常见的互动工具软件有几何画板、Interactive physics（交互物理）、虚拟实验室、小熊穿衣等等。
二、互动工具软件的特点
互动工具软件相对于以往CAI软件具有以下特点：
（1）直观性
CAI软件的首要目标就是为了使教学中抽象的的概念具体化，以往的CAI软件多采用图形、图像、动画和视频来呈现事物，解决从抽象到具体的认知过程。而互动工具软件在揭示事物之间的规律时具体化的程度要高。如几何画板中，当点、线、面运动和变化时，其数值表达也能同步、即时地相应变化，使学生同时能从数、形、动态的有机结合上去深刻感知所学内容，较之传统教学运用静态图形去进行教学更直观，更方便。
（2）交互性
CAI软件都具有交互性，以往的用Authorware等软件制作的课件，交互是通过才菜单、按钮、按键等交互方式进行交互，这种交互更多的是页与页之间的跳转，相当于链接的功能，重知识的获取过程。而在用互动工具软件学习时，交互更多的是一种对于规律的探索过程。互动本身就是重体验，能引发学生的态度、情感和意志参与学习活动，能激起学生的求知、创新欲望，挖掘学生的潜能，培养学生的创新能力。
（3）动态性
从认知心理学的原理可知，为了加深学生对概念与规律的理解，不仅要从多种角度去观察分析问题，还要从动态中、从发展过程中去看问题，特别是数理教学中更是如此。几何画板软件恰好可以提供这种教学情境。可以通过改变一些变量，而动态的观察结果，从而发现事物的规律。如几何画板能提供一种数与形在动态中相结合的情境，能揭示复杂现象的全过程的每个细节，更利于学生对知识的理解和掌握。
（4） 专业性
以往的CAI软件更强调软件的强大，而互动工具软件更强调软件的专业性。几何画板以“数学建构”为根本，以“动态数学”为特色来动态表示设计者的数学建构思想，是供用户探索数学和物理学科奥秘的一个新的工具。互动物理，是一个专门用于物理教学的工具软件，利用它能够完成物理过程的虚拟演示和分析，可以按照需要任意设置物理过程、实验仪器和各种参数，是物理教师的教学好助手，也是学生学习物理好工具。虚拟果蝇、虚拟青蛙、虚拟化学实验室是利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供学生观察与操纵其中的对象，使他们获得体验或有所发现的软件。
（5） 工具性
以往的CAI软件更多的体现了课件的资源性的特点，就是在直接感知事实或实验的基础上，直接把结论或公式呈现出来，缺少学生主动探索得出结论的过程，习得的知识不是很牢固。而互动工具软件体现了课件的工具性的特点。
（6） 虚拟化
虚拟化是指利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境，供学生观察与操纵其中的对象，使他们获得体验或有所发现。论文参考网。如一个叫“虚拟果蝇”的模拟实验软件，可以让学生通过做果蝇交配实验来发现孟德尔遗传定律。学生首先选一只雄果蝇和一只雌果蝇作为亲本，它们有不同颜色的眼睛和不同形状的翅膀。过了几秒钟，这一对新婚果蝇就会繁殖出许多小果蝇，他们中有的像父亲，有的像母亲，有的是二者兼而有之。计算机提示学生仔细观察这些后代果蝇，记录不同形态果蝇的数目。然后，从这些果蝇中再选择一对作交配，看看它们会产生什么样的后代。就这样，经过几代交配实验后，学生最多花几小时就能独立地“发现”生物的遗传定律，而如果用真实果蝇做实验则需要几个星期。
（7） 智能化
智能化是指在学生用软件进行学习时，学生处在一个动态系统中，不局限于预先的程序里，而是根据条件和要达到的目标，在控制策略指引下，通过搜索和推理，并利用学生模块可以动态生成适合个别化教学的内容和策略。能够判断学习者的知识水平，诊断学习者的错误，判断错误产生的原因，并产生相应的校正策略，始终能满足不同学习者的需要，从而实现高水平学习。
三、互动工具软件—CAI软件的发展方向1、CAI软件的发展
在20世纪90年代出现的计算机课件，主要侧重于介绍知识，以讲解、示范、揭示为主，实际上是幻灯投影及录像的进一步发展。其主要缺陷是人机之间缺乏应有的交流，学生接受的是按既定程序显示出来的知识，其图像、文字、声音、次序几乎不可改变，它不接受学习者稍微多一点的干预和控制。
新的教育教学理论，要求学生的积极互动，注重学生的独立性和自主性，创设能使学生主动参与的教育环境，引导学生在实践中、探究中学习。以交互性强为主要特征的学习软件开始出现，这种课件允许学生随意迅速地找出自己需要的部分；允许学生改变问题情境的初始条件观察不同的结果；允许学生改变课件所描述的运动发展的过程；允许学生提出新的问题并在课件上进行多种形式的探究。这就是互动工具软件，它是CAI软件的发展方向。
2、互动工具是CAI软件的发展方向
互动工具软件之所以是CAI软件的发展方向，是因为它具备以下几方面的内容，而这正是当前我们所强调的最佳学习模式：
（1）构建了学生主动参与的学习环境。互动工具以其强大的模拟和纠错能力为数学和科学探究活动提供了学习的支架和环境，在这种环境中，学生可以探索。
（2）突出了学生主体地位。用互动工具软件进行学习时，学生以问题为核心，通过工具的应用探究得出规律，逐步建构知识和能力，形成了以学习为中心的新型教学结构。
（3）培养了学生思维能力。“互动工具”的使用，加强了学生实践操作能力，强调了做中学的经验，培养了知觉思维和形象思维能力。同时，实验过程中，符号化的图形代替生活探究中的实物，也有利于培养学生的抽象思维，在操作工具过程中，学生获取信息、处理信息和发布信息的能力也得以进一步提高。
（4）提高了学生信息素养。学生操作工具的过程，本身要对工具进行熟悉，使得学生多了一份学习信息工具的经历，他必须请教他人或借助其他信息工具来进行学习。在整个学习过程中学生不仅习得了数学和科学知识，而且增强了学生的信息意识，提高了学生信息能力。
总之，互动工具软件与以往的CAI课件相比，更加符合教育教学的规律，切合学生的认知习惯，具有明显的优越性。论文参考网。CAI软件朝着简易化、工具化、人性化、虚拟化、智能化的方向发展，并结合网络和多媒体技术，以更加完善的功能服务于教育和教学，并具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]曹阳 建构主义指导下的计算机辅助教学软件设计 辽宁行政学院学报 2006年第2期 第8卷第2期
[2]曾庆全 谈几何画板的教学优势与开发运用广西右江民族师专学报 2002年12月 第15卷第6期
[3]韦国 活用“互动工具”，探索数学规律，提高信息素养
[4]祝智庭 教育信息化与教育改革
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