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摘 要: 本文作者阐述了现代信息技术的功能特点,对信息技术应用于教学的几种常见模式进行了深入浅出的分析,结合教学实践,总结出信息技术应用于教学应注意的问题,以使教师充分认识现代信息技术的优势,积极合理应用,在教学时做到有的放矢,促进教育、教学的信息化改革,实现教育教学目标的最优化。
关键词: 信息技术 现代科学教学 最优化整合
信息技术的发展日新月异,它已经渗透到政治、经济、文化,以及我们的日常生活。它的发展给我们的教育也带来了巨大的冲击,信息技术与基础课程的整合作为课程改革的重要内容,正成为教育改革的一个热点。但如何正确认识现代信息技术在教学中应用的功能特点,科学而有效地使用现代信息技术与基础课程的教学相结合、相融合,仍然是急需解决的问题。
一、充分认识现代信息技术的功能特点,使其为现代科学教学所用
信息技术应用于教育,弥补了传统教育的众多不足,改变了传统的知识存储、传播和提取方式,引起了教育新的变革。数字化、智能化、网络化和多媒体化的信息技术给现代教学带来了生机和活力,与传统的教育技术相比,信息技术是现代教育技术的重要代表,具有信息高密度、传递高速度、交互高强度、反馈高效率的特点。它集视听技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术于一身。而科学研究的是自然界最基本的运动规律,它的课程教学强调的是对学生的实验技能和科学素养等方面的培养。信息技术与科学课程相整合,就是在科学教学中广泛应用信息技术手段,并把现代信息技术作为学生学习的认知工具和教师变革教学方法、变革教学手段的工具,为科学教学提供辅助教学资源,创设丰富的教学环境,使得信息技术与课程内容、课程结构、课程资源等有机地整合在一起,成为一个互动的课程整体。
根据教学需要,计算机可以存储和高速处理大量的资源,互联网上可以下载丰富的信息资源,为科学教学提供了文本、图形、音频、视频和动画等多种形式的教学资源,供我们选择。多媒体技术使得知识内容可以通过文本、图形、图像、动画、声音、影像等各种单一形式或者是几种形式的组合来表现,从而使得知识内容丰富多彩。例如:讲分子动理论知识中的扩散现象,学生通过观察红棕色二氧化氮气体和空气的扩散,再观察信息技术模拟的分子运动,能理解和认识扩散现象;讲本节知识中“物质由分子组成”、“分子间有间隙”等都可以用同样手段模拟,把微观变为宏观,让学生更具体地认识。再如:把水注入浓硫酸后硫酸飞溅;氢气还原氧化铜时,先加热后通入氢气引起爆炸,组合装置中实验结束时先熄灭酒精灯,后从溶液中撤导气管引起倒吸等一些错误操作引起的后果,通过声音、图像的结合,可给学生留下生动、深刻的印象。对那些有较大危险性的实验、污染较严重的实验和对身体有害的实验,也可用动画模拟,既能达到教学目标又安全无害。有的科学课中的很多内容很难通过语言讲解而表达清楚,另外由于客观条件所限制,一些生活中的科学情景、科学技术运用于实际的场景学生很难见到,更不可能身临其境,运用信息技术就可以为学生展示这些科学情景,从而激发学生的学习兴趣和探究知识的欲望。如宇宙的演化、闪电、光及物质间的相互作用、飞机的空中加油、飞机投掷炸弹、船闸原理等,都可以通过视频、声音等多媒体资料显示,这样可让学生有了身临其境的感觉。此外,用3DMax等制作的多视角动画或三维立体图像还可以广泛地展示各种晶体的结构、分子模型等。这些立体结构课件的使用,可有效地帮助学生形成对化学物质的空间想象能力,学会从量的角度来分析物质的微观组成。还有科学教学中常见的名词术语“光滑”(无摩擦)、“空气阻力不计”、“理想气体”、“匀速直线运动”等,这些在实际生活中都无法找到完全相符的案例,通过信息技术把这种状态模拟出来,可以让学生观察并探究这种理想化的现象。将信息技术融入到科学课程的整体中,可以改变课程内容和结构,变革整个课程体系,把信息技术、教学资源、教学方法、教学内容有机结合在一起,共同完成课程教学任务。学生在新的教学模式下,能主动参与科学实验,合理利用各种技能进行学习、合作和交流并解决科学问题,从而最大限度地发挥每个学生的主动性,开发每个学生的潜能,形成良好的学习心理和科学学习习惯。
二、信息技术与传统教学活动、媒体的合理应用
信息技术中最常用的教学模式是应用媒体课件。由于所演示的课件是一段编好的程序,它的灵活性和交互性都比较差,它也有不可避免的局限性。如果盲目应用,必然会走进误区。如有的教师完全抛弃了黑板和粉笔,叙述也被大段的文字课件代替,整屏整屏地展示课堂内容,让学生目不暇接,无法消化吸收,更谈不上思考。一节课基本上变成了计算机操作课,教师只是操作事先设置好的计算机程序,课堂上没有活泼生动的气氛,更没有师生间的良性互动。因此,用现代教育技术完全取代传统教育手段并不是可取的好方法,教师应当根据教育内容的实际将二者有机地结合起来加以合理应用。教师若是把生动的课堂活动(语言、动作、演示等)都变成课件上冷冰冰的文字,就显得苍白无力,起不到现代教育技术应有的作用,甚至适得其反。还有的教师把一些不需要用多媒体演示的内容也搬上了屏幕,把像硫酸根离子、氯离子、铁离子的检验这样简单易做、现象明显的实验也做成课件来代替课堂演示,妨碍了学生各方面能力的发展,起了相反的作用。又如在科学“电功”一节的教学,探究电功跟哪些因素有关,有教师花大力气制作了精美的课件,模拟电动机提高砝码工作,无误差地得出电功跟电压、电流、通电时间的精确正比关系,非常轻松地突破了教学重点和难点,学生也十分容易地掌握了知识。但一个学生的话语却需要教师反思,他说:“这是电脑做出来的,想要什么结果就做什么结果,缺乏可信度。”是呀,这是一个完全可以动手做的实物实验,实际中不可能有精确的数据关系,只能让学生通过实验去获得定性的认识,让他们自己根据实验数据去分析、去总结,从而得出结论。所以,是否使用信息技术,一定要根据学习目标和具体情况而定。
此外,信息技术需要与其他教学传媒相整合。例如必要的板书、实物模型、实物投影仪、纸笔、表格等,每一种媒体都有自己的优越性,但是没有一种媒体能解决教育教学的一切问题,计算机也不例外。我曾听一位学校领导这样说:在教学中,不能纯粹为了“多媒体”而“多媒体”,“多媒体”的应用应着眼于解决传统教学方法的缺陷和不能达到的领域。一枝笔、一张纸同样也可以写出精彩的教案;没有“多媒体”,许多教师照样上出有内容、有深度的课。因此教师不要把多媒体等现代信息技术设备仅应用于那些表面上“花哨”的事情上,要用其长,而非取其短。
想恰当地在教学中合理应用多媒体CAI,我认为要把握以下两点。
1.课件的作用是辅教、辅学。
在课堂上,教师是组织教学的中心,起主导作用,学生是主体。而课件是辅助教和学的一种工具,它可以在较大程度上帮助教师的教学,帮助学生对知识的理解,进行高效率的训练。但它却不能完全取代教师的作用,因为我们所强调的学生探究学习、自主学习,如果没有教师的辅导是不可能实现的。教师更不能成为一个计算机的操作者,因为课堂教学中教师与学生的情感交流是任何一台机器不能够代替的。
2.课件的应用要适用、适时、适度。
课件要有适用性,应当是课件内容和教材内容的有机融合,而不是生硬地掺合。教师要从教学实际出发,不能为了用课件而用课件,盲目地随大流。在使用方法和技巧上,教师适时和适度地穿插课件于课堂教学中,可以激发学生的兴趣,使课堂气氛生动活泼,定能获得良好的教学效果。因此课件不在多,更不能滥,不必节节用课件,而是要精、要巧、要美、要恰到好处。
三、信息技术在未来科学教学中的设想及展望
网络化的多媒体也将是未来发展的一个重要方面,网络化学习是一种以网络为传播媒介的学习方式,为学生营造了一个自由的学习空间。学生可以自主地学习,可以重复学习、重复实验,可以在线咨询教师,可以通过互联网获得大量的学习资料,进行探索。网络化学习的最大优点是可以资源共享,并且减少了时间空间对科学教学的限制。因而现代信息技术必将向着网络化学习的方向发展。
1.可以为学生提供仿真实验室和营造理想化状态下的实验环境。
学生通过动手实验,可以培养动手、探究和创新能力,但有的科学实验在空间、时间和器材等方面受到这样或那样的限制。利用信息技术的仿真科学实验室就能解决上述所有问题,用仿真科学实验来探究科学实验,与我们在科学实验室使用真实器材做实验完全一样,可以按照自己的意愿设计实验,进行数据读取、记录、分析,得出实验结果,等等。例如《仿真科学实验室——电学》是一个全开放性的电学实验仿真平台,与常规的科学教学软件大不相同。学生和教师都可以针对自己的要求亲自动手创建出自己所能想象的所有电子实验,比如自由连接串联、并联电路、测路端电压、惠斯通电桥精确测量电阻等,让学生有更自主的动手和体验空间。
2.可以利用网络资源帮助学生进行探究性学习。
教师可以将相关的教学内容、教学资料、学生需要的相关学习资料或优秀网站链接放在个人主页上,引导学生融进网络,借助信息技术传递信息快、灵活等特点,实现教学内容的实时、超时空开放,加上网络资源信息量大、知识面广、内容更新快,让学生上网自主学习、自主探究。
总之,信息技术与科学课程的最优化整合,是一个很大的研究课题,需要我们全体信息技术教育工作者和一线教师从理论上、实践中去认真探索和研究。科学课程是实验性的教学学科,将信息技术应用于其中,一定要以培养学生的科学思维、探究能力、操作技能等为最终目的,不能因为强调信息技术的应用而放松常规的实验教学活动。只有将信息技术的运用与学生的实践活动有机的整合起来,才能在科学课程教学中发挥学生的主动性,提高教学质量和效率。当然,各学科教学都要在新的教学形势下,应用好信息技术和现代远程教育资源在学科教学中的整合,更好地发挥出现代教育技术设备的效益,提高教学水平。
参考文献:
[1]中央电化教育馆·素质教育实验优秀课例精粹(中学版).
[2]王勇.浅谈多媒体技术在教育教学中的应用.职业技术教育研究,2005.12.
[3]雷仲梅·信息技术不能完全替代常规实验教学活动.实验教学与仪器,2006,(9).
[4]钟启泉.崔允漷.新课程的理念与创新.高等教育出版社,2003.10.
关键词: 信息技术 现代科学教学 最优化整合
信息技术的发展日新月异,它已经渗透到政治、经济、文化,以及我们的日常生活。它的发展给我们的教育也带来了巨大的冲击,信息技术与基础课程的整合作为课程改革的重要内容,正成为教育改革的一个热点。但如何正确认识现代信息技术在教学中应用的功能特点,科学而有效地使用现代信息技术与基础课程的教学相结合、相融合,仍然是急需解决的问题。
一、充分认识现代信息技术的功能特点,使其为现代科学教学所用
信息技术应用于教育,弥补了传统教育的众多不足,改变了传统的知识存储、传播和提取方式,引起了教育新的变革。数字化、智能化、网络化和多媒体化的信息技术给现代教学带来了生机和活力,与传统的教育技术相比,信息技术是现代教育技术的重要代表,具有信息高密度、传递高速度、交互高强度、反馈高效率的特点。它集视听技术、计算机技术、多媒体技术和网络技术于一身。而科学研究的是自然界最基本的运动规律,它的课程教学强调的是对学生的实验技能和科学素养等方面的培养。信息技术与科学课程相整合,就是在科学教学中广泛应用信息技术手段,并把现代信息技术作为学生学习的认知工具和教师变革教学方法、变革教学手段的工具,为科学教学提供辅助教学资源,创设丰富的教学环境,使得信息技术与课程内容、课程结构、课程资源等有机地整合在一起,成为一个互动的课程整体。
根据教学需要,计算机可以存储和高速处理大量的资源,互联网上可以下载丰富的信息资源,为科学教学提供了文本、图形、音频、视频和动画等多种形式的教学资源,供我们选择。多媒体技术使得知识内容可以通过文本、图形、图像、动画、声音、影像等各种单一形式或者是几种形式的组合来表现,从而使得知识内容丰富多彩。例如:讲分子动理论知识中的扩散现象,学生通过观察红棕色二氧化氮气体和空气的扩散,再观察信息技术模拟的分子运动,能理解和认识扩散现象;讲本节知识中“物质由分子组成”、“分子间有间隙”等都可以用同样手段模拟,把微观变为宏观,让学生更具体地认识。再如:把水注入浓硫酸后硫酸飞溅;氢气还原氧化铜时,先加热后通入氢气引起爆炸,组合装置中实验结束时先熄灭酒精灯,后从溶液中撤导气管引起倒吸等一些错误操作引起的后果,通过声音、图像的结合,可给学生留下生动、深刻的印象。对那些有较大危险性的实验、污染较严重的实验和对身体有害的实验,也可用动画模拟,既能达到教学目标又安全无害。有的科学课中的很多内容很难通过语言讲解而表达清楚,另外由于客观条件所限制,一些生活中的科学情景、科学技术运用于实际的场景学生很难见到,更不可能身临其境,运用信息技术就可以为学生展示这些科学情景,从而激发学生的学习兴趣和探究知识的欲望。如宇宙的演化、闪电、光及物质间的相互作用、飞机的空中加油、飞机投掷炸弹、船闸原理等,都可以通过视频、声音等多媒体资料显示,这样可让学生有了身临其境的感觉。此外,用3DMax等制作的多视角动画或三维立体图像还可以广泛地展示各种晶体的结构、分子模型等。这些立体结构课件的使用,可有效地帮助学生形成对化学物质的空间想象能力,学会从量的角度来分析物质的微观组成。还有科学教学中常见的名词术语“光滑”(无摩擦)、“空气阻力不计”、“理想气体”、“匀速直线运动”等,这些在实际生活中都无法找到完全相符的案例,通过信息技术把这种状态模拟出来,可以让学生观察并探究这种理想化的现象。将信息技术融入到科学课程的整体中,可以改变课程内容和结构,变革整个课程体系,把信息技术、教学资源、教学方法、教学内容有机结合在一起,共同完成课程教学任务。学生在新的教学模式下,能主动参与科学实验,合理利用各种技能进行学习、合作和交流并解决科学问题,从而最大限度地发挥每个学生的主动性,开发每个学生的潜能,形成良好的学习心理和科学学习习惯。
二、信息技术与传统教学活动、媒体的合理应用
信息技术中最常用的教学模式是应用媒体课件。由于所演示的课件是一段编好的程序,它的灵活性和交互性都比较差,它也有不可避免的局限性。如果盲目应用,必然会走进误区。如有的教师完全抛弃了黑板和粉笔,叙述也被大段的文字课件代替,整屏整屏地展示课堂内容,让学生目不暇接,无法消化吸收,更谈不上思考。一节课基本上变成了计算机操作课,教师只是操作事先设置好的计算机程序,课堂上没有活泼生动的气氛,更没有师生间的良性互动。因此,用现代教育技术完全取代传统教育手段并不是可取的好方法,教师应当根据教育内容的实际将二者有机地结合起来加以合理应用。教师若是把生动的课堂活动(语言、动作、演示等)都变成课件上冷冰冰的文字,就显得苍白无力,起不到现代教育技术应有的作用,甚至适得其反。还有的教师把一些不需要用多媒体演示的内容也搬上了屏幕,把像硫酸根离子、氯离子、铁离子的检验这样简单易做、现象明显的实验也做成课件来代替课堂演示,妨碍了学生各方面能力的发展,起了相反的作用。又如在科学“电功”一节的教学,探究电功跟哪些因素有关,有教师花大力气制作了精美的课件,模拟电动机提高砝码工作,无误差地得出电功跟电压、电流、通电时间的精确正比关系,非常轻松地突破了教学重点和难点,学生也十分容易地掌握了知识。但一个学生的话语却需要教师反思,他说:“这是电脑做出来的,想要什么结果就做什么结果,缺乏可信度。”是呀,这是一个完全可以动手做的实物实验,实际中不可能有精确的数据关系,只能让学生通过实验去获得定性的认识,让他们自己根据实验数据去分析、去总结,从而得出结论。所以,是否使用信息技术,一定要根据学习目标和具体情况而定。
此外,信息技术需要与其他教学传媒相整合。例如必要的板书、实物模型、实物投影仪、纸笔、表格等,每一种媒体都有自己的优越性,但是没有一种媒体能解决教育教学的一切问题,计算机也不例外。我曾听一位学校领导这样说:在教学中,不能纯粹为了“多媒体”而“多媒体”,“多媒体”的应用应着眼于解决传统教学方法的缺陷和不能达到的领域。一枝笔、一张纸同样也可以写出精彩的教案;没有“多媒体”,许多教师照样上出有内容、有深度的课。因此教师不要把多媒体等现代信息技术设备仅应用于那些表面上“花哨”的事情上,要用其长,而非取其短。
想恰当地在教学中合理应用多媒体CAI,我认为要把握以下两点。
1.课件的作用是辅教、辅学。
在课堂上,教师是组织教学的中心,起主导作用,学生是主体。而课件是辅助教和学的一种工具,它可以在较大程度上帮助教师的教学,帮助学生对知识的理解,进行高效率的训练。但它却不能完全取代教师的作用,因为我们所强调的学生探究学习、自主学习,如果没有教师的辅导是不可能实现的。教师更不能成为一个计算机的操作者,因为课堂教学中教师与学生的情感交流是任何一台机器不能够代替的。
2.课件的应用要适用、适时、适度。
课件要有适用性,应当是课件内容和教材内容的有机融合,而不是生硬地掺合。教师要从教学实际出发,不能为了用课件而用课件,盲目地随大流。在使用方法和技巧上,教师适时和适度地穿插课件于课堂教学中,可以激发学生的兴趣,使课堂气氛生动活泼,定能获得良好的教学效果。因此课件不在多,更不能滥,不必节节用课件,而是要精、要巧、要美、要恰到好处。
三、信息技术在未来科学教学中的设想及展望
网络化的多媒体也将是未来发展的一个重要方面,网络化学习是一种以网络为传播媒介的学习方式,为学生营造了一个自由的学习空间。学生可以自主地学习,可以重复学习、重复实验,可以在线咨询教师,可以通过互联网获得大量的学习资料,进行探索。网络化学习的最大优点是可以资源共享,并且减少了时间空间对科学教学的限制。因而现代信息技术必将向着网络化学习的方向发展。
1.可以为学生提供仿真实验室和营造理想化状态下的实验环境。
学生通过动手实验,可以培养动手、探究和创新能力,但有的科学实验在空间、时间和器材等方面受到这样或那样的限制。利用信息技术的仿真科学实验室就能解决上述所有问题,用仿真科学实验来探究科学实验,与我们在科学实验室使用真实器材做实验完全一样,可以按照自己的意愿设计实验,进行数据读取、记录、分析,得出实验结果,等等。例如《仿真科学实验室——电学》是一个全开放性的电学实验仿真平台,与常规的科学教学软件大不相同。学生和教师都可以针对自己的要求亲自动手创建出自己所能想象的所有电子实验,比如自由连接串联、并联电路、测路端电压、惠斯通电桥精确测量电阻等,让学生有更自主的动手和体验空间。
2.可以利用网络资源帮助学生进行探究性学习。
教师可以将相关的教学内容、教学资料、学生需要的相关学习资料或优秀网站链接放在个人主页上,引导学生融进网络,借助信息技术传递信息快、灵活等特点,实现教学内容的实时、超时空开放,加上网络资源信息量大、知识面广、内容更新快,让学生上网自主学习、自主探究。
总之,信息技术与科学课程的最优化整合,是一个很大的研究课题,需要我们全体信息技术教育工作者和一线教师从理论上、实践中去认真探索和研究。科学课程是实验性的教学学科,将信息技术应用于其中,一定要以培养学生的科学思维、探究能力、操作技能等为最终目的,不能因为强调信息技术的应用而放松常规的实验教学活动。只有将信息技术的运用与学生的实践活动有机的整合起来,才能在科学课程教学中发挥学生的主动性,提高教学质量和效率。当然,各学科教学都要在新的教学形势下,应用好信息技术和现代远程教育资源在学科教学中的整合,更好地发挥出现代教育技术设备的效益,提高教学水平。
参考文献:
[1]中央电化教育馆·素质教育实验优秀课例精粹(中学版).
[2]王勇.浅谈多媒体技术在教育教学中的应用.职业技术教育研究,2005.12.
[3]雷仲梅·信息技术不能完全替代常规实验教学活动.实验教学与仪器,2006,(9).
[4]钟启泉.崔允漷.新课程的理念与创新.高等教育出版社,2003.10.