現(xiàn)代教育技術(shù)在學(xué)科中的應(yīng)用和作用

1、現(xiàn)代教育技術(shù)在學(xué)科中的應(yīng)用和作用張曉華 吝店中學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)，通俗地說是指以計算機為基礎(chǔ)的信息技術(shù)在教育、教學(xué)中的 應(yīng)用。隨著多媒體和計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益普及（特別是 Internet 的迅猛發(fā)展）， 現(xiàn)代教育技術(shù)逐步普及與發(fā)展，為學(xué)科教學(xué)開拓了廣闊的天地，優(yōu)化了教與學(xué)信 息的傳輸過程，改變了應(yīng)試教育的傳統(tǒng)模式，引起了教育的深刻變革，給教育觀 念、教學(xué)方法和教學(xué)組織形式等方面帶來了深遠影響。素質(zhì)教育的宗旨是面向 全體學(xué)生，尊重學(xué)生的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的主體 作用，全面提高學(xué)生的基本素質(zhì)。因而教育的著眼點不應(yīng)僅僅停留在讓學(xué)生對人 類已有知識成果的掌握，更應(yīng)該重 視知識的發(fā)展、更新和創(chuàng)造的過程。教

2、師講 授、黑板、粉筆是傳統(tǒng)課堂教學(xué)中最基本的三大要素，已經(jīng)歷了一個漫長的時期。 隨著社會的發(fā)展、科技的進步，物理教 學(xué)開始運用教具輔助教學(xué)，如模型、圖 表、實驗儀器等等。但總的來說，都還屬于傳統(tǒng)的教育手段。而幻燈、投影的問 世，使課堂教學(xué)開始插上現(xiàn)代教育技術(shù)的翅 膀?？伤鼈儩u漸不能適應(yīng)當(dāng)今教育 發(fā)展的需要，同時以多媒體為主要手段的現(xiàn)代信息技術(shù)開始走進課堂，與物理學(xué) 科教學(xué)適當(dāng)而緊密地整合，使得課堂教學(xué)更加直 觀、生動，課堂教學(xué)密度增大， 教學(xué)效果大大提高，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位和主觀能動性得到充分發(fā)揮。在高中物理教學(xué)中現(xiàn)代教育技術(shù)主要有：多媒體教學(xué)輔助系統(tǒng)、數(shù)字化信息 實驗室（DIS系統(tǒng)）以及更先

3、進的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)。一、多媒體教學(xué)輔助系統(tǒng)CAI是ComputeAssisted Instruction的縮寫，就是計算機輔助教學(xué)，它 是以計算機為主要媒介所進行的教學(xué)活動；當(dāng)它與視、聽等媒介結(jié)合在一起，就 形成了多媒體CA。這是中學(xué)最常見的現(xiàn)代教學(xué)設(shè)施。使學(xué)生如臨其境，使不可 能進行的實驗在屏幕上展現(xiàn)，化微觀為直觀，化想象為直覺，化抽象為具體。比如在"機械振動"、"機械波"這一章中質(zhì)點的運動、波的傳播是重點，但是 傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法具體形象的將其展示，而多媒體技術(shù)的引入，可以生動地展 示質(zhì)點的運動、波的傳播，一目了然，極大的增強了學(xué)生的感性認識。在&

4、quot;光的干涉"、"光的衍射"、"多普勒效應(yīng)"里，相關(guān)試驗多要在實驗室完成， 場地有限，一次觀察人數(shù)有限，實驗設(shè)備老化，實驗效果不佳，無法與正常教學(xué) 銜接，極大的影響了實驗的作用，而多媒體技術(shù)的引入則可以完全避免這些問題， 無需擔(dān)心實驗儀器，無需擔(dān)心實驗操作，具有良好的實驗效果，而且可以和正常 教學(xué)很好的銜接在一起。同時從接受程度上講，多媒體課件更易于學(xué)生理解，其 操作上可以任意重復(fù)、任意中斷，這是傳統(tǒng)實驗根本無法達到的。"質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)"、"重核的裂變"、"原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)"等都是

5、屬于微觀領(lǐng)域 的知識，相關(guān)實驗都無法在中學(xué)物理實驗室里完成，傳統(tǒng)的教學(xué)只能靠掛圖" 空 對空"地進行，學(xué)生難以理解。多媒體技術(shù)的引入，生動地展示了盧瑟福發(fā)現(xiàn)原 子的實驗，演示了鈾核裂變、鏈式反應(yīng)等過程，清晰地分析了核反應(yīng)堆及核電站 的工作原理。這樣，一方面增強了學(xué)生的感性認識，激發(fā)了他們的熱情與興趣； 另一方面使學(xué)生學(xué)會觀察、思考、分析實驗現(xiàn)象，模擬科學(xué)家們通過" 大量實驗- 理 論論證- 獲得成功"的發(fā)現(xiàn)新物理微粒及物理規(guī)律的過程，初步掌握科學(xué)研究 的方法。透鏡成像是幾何光學(xué)的重點和難點，其實驗必須在暗室中進 行，而且物體 每改變一個位置必須在透鏡的另

6、一側(cè)重新調(diào)整光屏的位置，直到找出清晰的像為 止。利用幾何畫板制作的課件彌補了實驗的這一缺陷，它把實驗呈 現(xiàn)在屏 幕上，十分方便地進行動態(tài)操作，最后得出透鏡成像的規(guī)律，加深了學(xué)生的印象， 降低了教與學(xué)難度。二、數(shù)字化信息實驗室（DIS系統(tǒng)）數(shù)字化信息實驗室（DIS系統(tǒng)）,包含系列傳感器、數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處 理軟件，基于PC平臺使用，構(gòu)成了完善的數(shù)字化實驗體系，在真實實驗的基礎(chǔ) 上實現(xiàn)了新課標要求的“信息技術(shù)與各學(xué)科教 學(xué)的全面整合”，能夠完成高初 中階段所有定性研究和定量測量實驗，大幅度提高了實驗精度和實驗效率?？身?利完成中學(xué)物理、化學(xué)、生 物、科學(xué)各學(xué)科的各種探究實驗。滬科版中的DIS （數(shù)

7、字化信息系統(tǒng)），是上海市中小律數(shù)字化實驗系統(tǒng)研發(fā) 中心根據(jù)市教委課改辦、教材組的要求，貫徹二期課改的理念，結(jié)合物理實驗教 學(xué)發(fā)展的需求，綜合運用包括硬件、軟件在內(nèi)的信息技術(shù)手段而構(gòu)造的，集實驗 數(shù)據(jù)采集、顯示、分析、處理等功能于一體的實時實驗系統(tǒng)。體現(xiàn)了上海二期課 改的標志和特征：應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)和完善學(xué)習(xí)方式。已成為上海二期課改物理 教材的支柱并被全國教材大量引用。三、網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)虛擬實驗是以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，以計算機仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)為依托而建立的一種新型實驗教學(xué)系統(tǒng)。在遠程教育發(fā)展的早期，大部分相 關(guān)院校和公司都致力于網(wǎng)絡(luò)教育的平臺、課件和管理等軟硬件內(nèi)容的開發(fā)，隨著

8、 遠程教育 的不斷發(fā)展，這些技術(shù)如今都已相對成熟，這時大家更廣泛地意識到 一些更深層次的教學(xué)需求，尤其是一些理工科院校在教學(xué)過程中逐漸發(fā)現(xiàn)，學(xué)員 除了學(xué)習(xí)理論知 識，更需要實際的動手與操作。在這種形勢下，網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗 環(huán)境的需求顯得越來越迫切。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)模擬真實實驗中用到的器材和設(shè)備，提供與真實實驗相同 的操作環(huán)境，同時提供對網(wǎng)上實驗的管理。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)、MVQModeJ View、 Controller ）技術(shù)、動態(tài)鏈接技術(shù)以及多態(tài)技術(shù)，使用 Direct3D 技術(shù)進 行底層繪制，使用ActiveX組件技術(shù)將仿真的核心放在控件的開發(fā)上，而與仿 真無關(guān)的內(nèi)容（如用戶信息管理、登錄/

9、退出、成績管理、實驗管理等）放在網(wǎng) 頁中使用JS觀 及J2EE進行開發(fā)?？蛻舳诉\行環(huán)境只需具備Windows20或 XP系列的操作系統(tǒng)，安裝directx8.0或8.0以上的插件，有硬件圖形加速卡 即可。盡管與實際的現(xiàn)場實驗相比，網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)還是有一定的真實感差 距，但對很多沒有條件參加現(xiàn)場實驗的學(xué)員來說，能 有這樣一個機會去感受實 驗就已經(jīng)很不錯了。該系統(tǒng)的設(shè)置“至少培養(yǎng)了學(xué)員分析問題、解決問題和獨立 操作的基本能力”。何況該系統(tǒng)無論是儀器面板、操作方式、儀表讀數(shù)、波形 抖動還是實驗過程的模擬都很逼真，令人有置身現(xiàn)實實驗室的真實感覺。四、多媒體CA與物理教學(xué)整合中應(yīng)避免的誤區(qū)由于所演示的

10、課件是一段編好的程序，它的靈活性和交互性都比較差，它也 有不可避免的局限性。如果盲目應(yīng)用，必然會走進誤區(qū)。如有的教師完全拋棄了 黑板和粉 筆，敘述也被大段的文字課件代替，整屏整屏地展示課堂內(nèi)容，讓學(xué) 生目不暇接，無法消化吸收，更談不上思考，一節(jié)課基本上變成了操作計算機， 教師只是操作事 先設(shè)置好的計算機程序，課堂上沒有活潑生動的氣氛，更沒有 師生間的良性互動。因此，用現(xiàn)代教育技術(shù)完全取代傳統(tǒng)教育手段并不是可取的 好方法，應(yīng)當(dāng)根據(jù)教育 內(nèi)容的實際將二者有機地結(jié)合起來。若是把教師生動的 課堂活動語言、動作、演示等都變成課件上冷冰冰的文字，就顯得蒼白無力， 起不到現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)有的 作用，甚至適得其

11、反。還有的教師把一些不需要用多媒體CAI演示的內(nèi)容也搬上了電子屏幕,把一 些簡單易做、現(xiàn)象明顯的實驗也做成課件來代替課堂演示，這將妨礙學(xué)生各方面 能力的發(fā)展，反而起到相反的作用。要恰當(dāng)?shù)卦诮虒W(xué)中運用多媒體CA，我認為要把握以下兩點：1. 課件的作用是輔教、輔學(xué)在課堂上，教師是組織教學(xué)的中心，起主導(dǎo)作用，學(xué)生是主體，而 課件是輔助教和學(xué)的一種工具，它可以在較大程度上幫助教師的教學(xué)，幫助學(xué)生 對知識的理解，進行 高效率的訓(xùn)練，但它卻不能完全取代教師的作用，因為我 們所強調(diào)的學(xué)生探究學(xué)習(xí)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)，如果沒有教師的輔導(dǎo)是不可能實現(xiàn)的， 教師更不能成為一個計算 機的操作者，因為課堂教學(xué)中教師與學(xué)生的

12、情感交流 是任何一臺機器不能夠代替的2. 課件的運用要適用、適時、適度課件要有適用性，應(yīng)當(dāng)是課件內(nèi)容和教材內(nèi)容的有機融合，而不是生硬地摻 合，要從教學(xué)實際出發(fā)，不能為了用課件而用課件，盲目地隨大流。在使用方法 和技巧上， 適時和適度地穿插課件于課堂教學(xué)中，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，使課 堂氣氛生動活潑，定能獲得良好的教學(xué)效果。因此課件不在多，更不能濫，不必 節(jié)節(jié)用課件，而是 要精、要巧、要美、要恰到好處。五、數(shù)字化信息實驗室（DIS系統(tǒng)）及網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)的應(yīng)用由于硬件采購費用過高，陜西絕大多數(shù)學(xué)校都沒有采購DIS系統(tǒng)，加上該系 統(tǒng)需要進行專業(yè)的培訓(xùn)，現(xiàn)在這種方案暫時無法實現(xiàn)。但是DIS系統(tǒng)是學(xué)生能力 培養(yǎng)所必須的設(shè)施，在財力允許的情況下應(yīng)盡量購買。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)資源，應(yīng)此不需承擔(dān)建設(shè)費用，只需要和各高校進 行協(xié)調(diào)，購買必要的終端機，與互聯(lián)網(wǎng)相連即可。但這種系統(tǒng)對使用者要求很高， 故建議主要用于教師教研活動，以及優(yōu)秀學(xué)生的實驗，或必要的研究性學(xué)