论现代教育技术在学科教学中的作用

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[内容摘要] 本文以我校师生运用现代教育技术，推进素质教育为背景，通过典型范例，阐述了现代教育技术在学科教学中的广泛应用，说明了现代教育技术在激发学生思维、培养学生创新精神、提高学生实践能力所起的重要作用。
[关键词] 现代教育技术教学作用
我们已跨迸21世纪的门槛，我们的社会即将跨入一个崭新的经济时代，科学技术发展速度加快，新领域不断增多，学科高度分化又高度综合，科学技术转化为生产力的周期大大缩短，计算机的普及和Internet网的崛起大大改变了人们的工作方式、学习方式、思维方式乃至生活方式。社会在高速发展的同时，不可避免地带来了种种潜在的危机，如能源匮乏问题、生态平衡问题、环境污染问题、人口问题等等，这些问题都对人类的生存构成了威胁。为了适应迅猛发展的现代社会，企业必须不间断地创新，人们必须不停顿地学习，各类社会组织必须向学习型组织转型，人们的道德素质必须不断提高。显然，在机遇与挑战面前，原有的教育模式已不能适应社会发展的需要，教育必须实行改革，人才素质必须更加优化。因此，实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。
随着信息时代的到来以及网络技术的迅猛发展，学校的教育教学发生了深刻的变革。现代教育技术的逐步普及与发展，为学科教学开拓了广阔的天地。现代教育技术优化了教与学信息的传输过程，改变了应试教育的传统模式。它的高科技性促进了素质教育观念的确立；它丰富的教育资源为素质教育提供了多姿多彩的空间；它的形象化及灵活多样的教学方式促进了素质教育的实施。
素质教育要求建构新型教学模式
　　教学模式是在一定的教育思素质教育思想、教学理论和学习理论的指导下，在某种教学环境和资源的支持下，教与学环境中各要素之间稳定的关系和活动进程结构形式。传统的教学模式是一种以“教”为中心的教学模式，这种教学模式以课堂、教材和教师为中心，排斥一切课外活动，忽视劳动职业训练；以传授课本知识为惟一目的，忽视学生创造能力的发展和个性的培养；忽视学生在学习中的生体地位，忽视学生认知能力的培养。显然，这种教学模式已经滞后于社会的发展，与素质教育的原则背道而驰，不能适应科学技术和社会发展的需要，必然要为社会所淘汰。
在建构主义学习理论指导下的教学模式，强调以学生为中心，在整个教学过程中教师作为学习的组织者、指导者、帮助者和促进者，为学习过程创建必要的学习情境，使学生在相互协作中充分发挥自己的主动性、积极性和创造精神，主动参与到学习过程中，实现意义学习（即达到对知识的深刻理解，而不是机械记忆）。显然，在这种模式下，学生完全是认知的主体，学习强调的不再是对知识的记忆，而是重视培养学生的创造性思维和创造能力，以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。
　　lnternet 网巨大的信息量，多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力，为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了最好的技术上的支持。
　　在我国，对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说，实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难；而且，建构主义特别强调探索学习和发现学习，忽视了接受学习，根据奥苏贝尔的理论，发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力，但获得的只是初级概念，因此，并非适合于所有课程的学习，而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点：接受学习不同于机械学习，它同样可以实现意义学习，学习结果到底是意义的还是机械的，这要取决于学生的 “学”和教师的“教”。
　　我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。这种教学模式是“以教为中心”和“以学为中心”的揉合与优势互补，它基本保留“传递一接受”的教学过程，以接受学习作为主要学习方式，教师有时处于中心地位，但更多时候是在教师的指导下，学生进行自主学习。
　　双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用，强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构，即实现意义学习。显然，“双主”教学模式更适合我国国情，有助于实现我国的素质教育。
　　素质教育的目标是使学习者全体发展、全面发展、个性发展，无论是建构主义教学模式还是“双主”教学模式，都有利于这个目标的实现，到底应采用哪种形式，还需要因地制宜，因校制宜。
现代教育技术创设一个帮助学生解决问题的学习环境，有助于学生创新精神的培养。
科学家的发明创造，往往起源于灵感及大胆猜想。他们经过细心观察、分析，反复实验、论证，去粗存精、去伪存真，终于获得成功。素质好的学生，他们的思维也是发散型的，头脑中经常灵感萌生。比如，他们在学习圆锥曲线时，经常遇到动弦的中点轨迹问题，难免会萌发出这样的问题：如果轨迹上的点不是弦的中点，而是弦上的一定比分点，结果又是如何？大家知道，方程与曲线是从"数"与"形"两个侧面对同一轨迹问题展开研究的。上述问题，从"数"的方面进行推理、运算，学生难以求出方程，即使求出来了，由复杂的方程也无法判断轨迹的图形。现代教育技术帮助学生解决了这一问题，他们借助了《几何画板》，在"形"的方面下功夫，终于成功地作出了动弦的定比分点轨迹。通过鼠标的拖动，可以方便地改变这个定比，津津有味地观察各种不同情况下，轨迹所形成的曲线图形。他们做的是以前不可能进行的数学实验，得到的是书上找不到的有趣结论。
现代教学技术创设了开放、合作、和谐的课堂教育模式，适应了现代教育的变革与发展。
多媒体的介入打破了传统教学的封闭模式。外语组为了使学生学好有关天气的词汇及日常交际用语，组织学生参与拍摄有关天气的日常对话录象带，并通过剪辑、加工，制成课件，让学生也上屏幕当当"小老师"。为让学生学习有关形容天气的副词用法时，在课件中设计了下雨、刮风、打雷等有声有色的动画，形象而直观地给学生一个印象：副词与图象所展现的动作有着密切的关系。为让学生学好"现在进行时态"，充分利用多媒体把形、声、色等各种信息作用于学生感官，创设出一种温馨和谐的教学氛围，增强了学生的学习兴趣，提高了他们的听说能力，以生动活泼的方式进行"听、说、读、写"，寓教于乐，彻底改变了以前那种"一言堂、满堂灌"的格局。
现代教学技术为情感的激发与思维的开拓创设了良好的教学氛围和问题情境，它不仅可以使思维与情感的发展得到同步进行，而且可以使思维与情感活动图示化、简明化和流程化，促进学生思维和情感活动的和谐发展。
《黄山记》是篇游记文章，作者徐迟以热情奔放、酣畅淋漓的文笔叙述了雄放的黄山瑰丽奇特的景色。为了使学生学好这篇课文，体会作者独出机杼的谋篇布局，教师从网上下载了有关黄山的精美图片，根据课文的内容将所搜集的资料分成简介、胜景、思考和小结四部份。其中简介部分包括作者介绍、黄山的命名及形成，胜景部分则分为日出、佛光、云海、奇松、异石、林荫道等几类。在教学过程中，根据课文的相应内容，结合学生思维的发展，点击对应的按钮，将辅以文字的精美图片在屏幕上展现，让学生有亲临黄山之感，使他们的思维和情感活动得到和谐发展。现代教学媒体的介入，使教学过程得到了优化。学生从感官上具体地感受到黄山的独特之美，激发了他们对新时代、对祖国美好河山的热爱之情。学生在周记上感慨地写着："那温泉、奇松、云海……都在向我招手，要我进去。闭上眼，我仿佛呼吸到了黄山清新的空气。张开双臂，我仿佛拥起了所有美丽。黄山的一切，我感觉到了！我能摸到了！黄山已植入我的心中！"
现代教学技术的虚拟仿真效果使学生如临其境，使不可能进行的实验在屏幕上展现，化微观为直观，化想象为直觉，化抽象为具体。
"质子的发现"、"重核的裂变"、"原子核式结构的发现"等都是属于微观领域的知识，相关实验都无法在中学物理实验室里完成，传统的教学只能靠挂图"空对空"地进行，学生难以理解。虚拟现实技术的引入，生动地展示了卢瑟福发现原子的实验，演示了铀核裂变、链式反应等过程，清晰地分析了核反应堆及核电站的工作原理。这样，一方面增强了学生的感性认识，激发了他们的热情与兴趣；另一方面使学生学会观察、思考、分析实验现象，模拟科学家们通过"大量实验-理论论证-获得成功"的发现新物理微粒及物理规律的过程，初步掌握科学研究的方法。
透镜成像是几何光学的重点和难点，其实验必须在暗室中进行，而且物体每改变一个位置必须在透镜的另一侧重新调整光屏的位置，直到找出清晰的像为止。利用《几何画板》制作的课件弥补了实验的这一缺陷，它把实验呈现在屏幕上，十分方便地进行动态操作，最后得出透镜成像的规律，加深了学生的印象，降低了教与学难度。
现代教学技术实现了数与形的有机结合，动与静的对立统一，真切地展示了点、线、面、图形、图象的变化过程，使数学恢复了"动态"的本来面目。
以高中数学中的"函数的图象"为例，按传统的教学法，老师难以把变化中的图象画准，更无法在黑板上演示出其动态变化过程。图象如何因参数A、ω、φ的变化而变化是学生学习的难点。为此，我们利用《几何画板》制作了一个多功能的课件，使它具有三大功能：（1）五点法作图；（2）图象变换；（3）图象的左右扩展延伸。课件适用于课本中相关章节所有例题及习题的辅助教学，既贴近于教学实际，方便于老师授课，学生练习，又具备灵活性大、应变力强、生动直观、操作简便等特点。课件直接展示了曲线的变换过程，把变换中的每一个图象清晰、准确无误地呈现在屏幕上，大大地提高了课堂效率。图象生动、形象地动画、平移、伸缩、扩展，强烈地集中了学生的注意力，极大程度地激发了学生学习数学的浓厚兴趣。课件操作简易，便于学生参与。灵活多样的方法，加深了学生对知识的理解与掌握，提高了学生观察问题、分析问题、解决问题的能力，培养了他们勇于探索创新的精神。课件中数与形的有机结合、数与形的相互印证，有利于使学生的形象思维与抽象思维能力得到同步发展。
现代教育技术使音乐欣赏课能真正具备"欣赏"功能。
多媒体课件《管弦乐曲》方便地帮助学生认识管弦乐队中四个固定编制的乐器组和"特色乐器组"中各项乐器的性能和音色特点。在主界面中设置"体裁介绍"、"乐器介绍"、"作品简介"、"思考与练习"等四个按钮。任意点击其中按钮，就可进入某一次界面。如：点击"乐器介绍"这一按钮，次界面中出现"铜管乐器"、"木管乐器"、"弦乐器"、"打击乐器"、"特色乐器"等五个按钮，再选择按钮点击，可在出现的新界面中进行欣赏。
学生对"贝多芬"可谓知其名而少闻其"声"，课件《交响曲》通过由卡拉扬指挥的"第五交响曲（命运）"和"第九交响曲（英雄）"音像资料的欣赏，使学生感受到交响曲博大精深的感染力和贝多芬不朽的音乐风姿。
在设计方面，着意使课件具备有师生双边互动的功能。如在《交响曲》这一课件的"贝多芬第九交响曲"欣赏过程中，设计了由学生操作的按钮，用以选择第四乐章代表性音乐主题的合唱音像或乐队演奏音像，并可让学生反复跟随演唱。
音乐组收集了大量京剧、越剧、黄梅戏等知名剧种的名段音像资料，制作成课件《戏曲与曲艺音乐》，通过音乐欣赏，使学生感受到我国戏曲音乐的艺术神韵和动人风采。此外，通过多媒体播放音像的便利，把地方戏剧也请进教室，组织了泉州地方剧种"高甲戏"代表性剧目音像资料片段的欣赏，增进学生热爱祖国、热爱家乡的情怀。
现代教育技术使宏观现象的教学具体化。
以教师制作的课件《地球的自转》为例，课件运用GIF动态图像结合Authorware 5.0软件的移动图标制作三维动画，把地球绕轴自转同时绕日公转的宏观运动情景展示在学生面前。课件编辑了地球自转的有关AVI影像动画，生动直观地解释了自转方向、自转周期、昼夜更替、地球形状等宏观现象。动态的图象与画面，让学生容易区别自转周期的恒星日和太阳日，分析晨昏线和昼夜半球产生的原因，懂得不同经度的地区为什么地方时不同的道理，真正理解物体水平运动产生偏向、地球两极稍扁及赤道略鼓都是由于地球自转的缘故。
翻滚式的菜单：自转方向、自转周期、昼夜更替、地方时差、地转偏向、地球形状及退出等的设计，不但使本课教学内容的结构系列化、程序化，而且方便于学生自学与复习。
课件从不同角度展示地球运动的二维和三维空间模型，把宏观的现象具体化，抽象的物质直观化，动态的过程形象化，繁杂的知识系统化，充分调动学生学习的主体参与性，培养学生的抽象思维能力和实践应用能力，取得了显著的教学效果。
现代教育技术优化了化学科的实验教学；使历史镜头在学生面前重现，使学生品味到历史的真实感，发挥了学科教学的德育功能。
上《三国鼎立》，插入"火烧赤壁"电视片段，屏幕上"飞扬着一个个鲜活的面容"，深化了学生对重要历史人物性格的了解。把"暗淡了的刀光剑影" 重现在学生面前，让"远去了的鼓角争鸣"在学生耳边回荡，烘托了课堂气氛，增强了学生学习历史的兴趣。
收集珍贵的历史图像与影像资料，结合课本内容，整合成系列教学组件，上《世界现代史》，以丰富多彩的教学方式代替了以前"纸上谈兵"、索然无味的历史教学。
[参考书目]
许远望《一个多功能数学课件的构思与制作》（中国人民大学书报资料中心《中学数学教与学》2001年第7期）