電子信息技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用-精選教育文檔

1、電子信息技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用21 世紀(jì)是電子信息時代, 它象征著人類的時代跨越; 這一次跨越最顯著的特征就是電腦與網(wǎng)絡(luò)的迅速流行和普及。隨著時代的發(fā)展 , 電子信息技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用, 它正以前所未有的速度影響和改變?nèi)藗兊膶W(xué)習(xí)方式。現(xiàn)代教學(xué)作為一個融理論與實踐于一體的獨特領(lǐng)域, 正是在這樣一個背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的 , 而且隨著電子信息技術(shù)在教育實踐中的廣泛應(yīng)用, 電子信息技術(shù)在推動教育改革和發(fā)展中的巨大作用日益顯現(xiàn)出來, 可以毫不夸張地說沒有電子信息技術(shù)也就沒有現(xiàn)代教育技術(shù)。毋庸置疑 , 在 21 世紀(jì)教育全面現(xiàn)代化的進(jìn)程中, 電子信息技術(shù)對現(xiàn)代教學(xué)將擔(dān)負(fù)起重要的使命, 因此我們有

2、必要對其在現(xiàn)代教育中的應(yīng)用有一個全面的認(rèn)識。下面筆者首先簡要介紹一下現(xiàn)代教學(xué)手段的特點以及它與傳統(tǒng)教學(xué)手段相比有哪些優(yōu)點, 然后再具體介紹以電子信息技術(shù)為支撐的現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展歷程以及電子信息技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)中的具體應(yīng)用。一 教材手段的發(fā)展及現(xiàn)代教學(xué)手段的特點在人類教育史上發(fā)生了四次教學(xué)手段的大變革。第一次變革是在語言和文字出現(xiàn)以前, 人類教育活動與生產(chǎn)勞動是二位一體的 , 在口耳相傳和觀察模仿之外還沒有任何媒體; 印刷術(shù)的發(fā)明是教學(xué)手段的第二次變革; 第三次變革是直觀教學(xué)手段的提倡和使用 , 在教學(xué)中直接使用圖表、模型、標(biāo)本、進(jìn)行實驗等; 第四次教學(xué)手段的變革是現(xiàn)代教學(xué)手段的出現(xiàn)并廣泛運用。

3、現(xiàn)代教學(xué)手段具有以下顯著特點: 一是使教育信息傳播距離更遠(yuǎn) , 傳播面更大, 傳播速度更快; 二是使教育信息的貯存更方便形式更多樣, 貯存量更大; 三是對教育信息的處理更快、更準(zhǔn)確,處理能力更強(qiáng); 四是對各種教育資源和人的各種感官的利用和開發(fā)更全面、更有效。現(xiàn)代教學(xué)手段的運用, 強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極思考和智能開發(fā), 挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的內(nèi)在因素; 強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主動性的統(tǒng)一; 承認(rèn)學(xué)生是教育的客觀對象, 同時也承認(rèn)學(xué)生是教育的主體。二 現(xiàn)代教學(xué)手段對提高課堂教學(xué)質(zhì)量的作用1. 運用現(xiàn)代教學(xué)手段可以增加課堂教學(xué)的知識總量(1) 運用現(xiàn)代教學(xué)手段能節(jié)省現(xiàn)有規(guī)定知識的教學(xué)時間。(2) 運用現(xiàn)代教學(xué)手段

4、能在課堂教學(xué)中大量補充與課程相關(guān)的其他知識, 擴(kuò)大課堂知識面。2. 運用現(xiàn)代教學(xué)手段可以提高課堂教學(xué)的知識傳授效率(1) 能提高教育信息傳遞的準(zhǔn)確性和精確性, 減小教學(xué)難度,使學(xué)生學(xué)得更快速、更清楚。(2) 現(xiàn)代教學(xué)手段能有效地吸引學(xué)生的注意力, 激發(fā)其興趣和動機(jī) , 從而調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性, 使學(xué)習(xí)成為一件愉快的事, 因而記得更牢固, 學(xué)得更積極。(3) 在課堂利用語言實驗設(shè)備、程序教學(xué)機(jī)、電子計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)可極大地實現(xiàn)教學(xué)過程的個性化, 真正做到因材施教。(4) 現(xiàn)代教學(xué)手段可以使優(yōu)秀教師的教學(xué)成果和經(jīng)驗由個別占有變?yōu)楣餐慕虒W(xué)資源, 對教師提高教學(xué)藝術(shù), 保證課堂教學(xué)質(zhì)量無疑是非常有益

5、的。三 教育技術(shù)的發(fā)展動態(tài)隨著現(xiàn)代信息與通信技術(shù)的飛速發(fā)展, 許多新的技術(shù)都應(yīng)用到教育領(lǐng)域, 如數(shù)字化音像技術(shù)、廣播與衛(wèi)星通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)等。教育技術(shù)的內(nèi)容和形式也產(chǎn)生了深刻的變革, 已不再是停留在音像技術(shù)課堂中應(yīng)用的層次, 而是有了很大的發(fā)展其發(fā)展具體可歸納為多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、 教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化三大趨勢。1. 多媒體化多媒體化有兩方面的含義: 一方面的含義是指以計算機(jī)為基礎(chǔ)處理多種媒體信息( 文字、圖形、圖像、音頻、視頻、動畫)的集成技術(shù), 可擴(kuò)展為人與計算機(jī)的交互方式, 一般稱之為多媒體技術(shù) ; 另一方面的含義是指將兩種或多種媒體進(jìn)行優(yōu)化組合形成整體系統(tǒng), 一般稱之為多媒體

6、系統(tǒng)。系統(tǒng)中的各種媒體互為補充 , 協(xié)同作用, 使系統(tǒng)整體功能要比各個媒體功能的總和更為強(qiáng)大和豐富有效。教育媒體的多媒體化趨勢主要表現(xiàn)在兩個方面, 即多媒體技術(shù)的應(yīng)用和多媒體優(yōu)化組合形成的多媒體系統(tǒng)的應(yīng)用。計算機(jī)多 媒體技術(shù)由于具有多重感官刺激、傳輸信息量大、速度快、傳輸 質(zhì)量高、應(yīng)用范圍廣、使用方便、便于操作、交互性強(qiáng)等優(yōu)點使得它在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用勢頭銳不可當(dāng), 從而成為教育技術(shù)中的主流技術(shù)。而從媒體的發(fā)展過程和存在規(guī)律來看, 任何一種媒體都以原形存在或技術(shù)升級存在或嬗變存在這三種形式存在, 新舊媒體之間并無絕對的可替代型, 并且各種媒體技術(shù)在教育中的地位和作用不能以媒體的新舊或傳統(tǒng)媒體與現(xiàn)

7、代媒體的標(biāo)準(zhǔn)來劃分, 舊媒體并不一定會因新媒體的出現(xiàn)而喪失其自身的價值。所以, 各種新興媒體和一些舊有媒體相互交融, 共同存在, 并運用教學(xué)設(shè)計的原理進(jìn)行優(yōu)化組合, 形成具有整體功能的多媒體教學(xué)系統(tǒng)也是教育技術(shù)多媒體化趨勢的一個方面。2. 網(wǎng)絡(luò)化教育技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢也主要表現(xiàn)在兩大方面, 即國際互聯(lián)網(wǎng) (Internet) 應(yīng)用的急劇發(fā)展和衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。Internet 作為一種遠(yuǎn)程廣域通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重大革命, 已經(jīng)引起了教育技術(shù)的重大變革, 并將對未來的教育產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 Internet 的不受時空限制、同步或異步的傳輸模式、雙向交互、信息量大的特點使其具有強(qiáng)大的生命力, 它也

8、必將得到廣泛的應(yīng)用。3. 教育技術(shù)應(yīng)用模式多樣化目前 , 教育技術(shù)在教育中的應(yīng)用形式是多種多樣的, 從技術(shù)特點上大體可分為以下五種:(1) 基于視聽媒體技術(shù)(如幻燈、投影、廣播、錄音、電視、錄像、CAI、語音實驗室等視聽設(shè)備)的多媒體教學(xué)形式;(2) 基于衛(wèi)星通信技術(shù)的遠(yuǎn)距離教學(xué)形式;(3)基于計算機(jī)多媒體技術(shù)的多媒體教學(xué)形式;(4) 基于 Internet 及其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式;(5) 基于計算機(jī)仿真技術(shù)的“虛擬現(xiàn)實”教學(xué)形式。對于前四種教學(xué)形式, 我們都較為熟悉, 而對于虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality) 則較為陌生?！疤摂M現(xiàn)實”一詞最早出現(xiàn)于1989 年 , 在美國達(dá)拉斯

9、加召開的Digraphs 國際會議上明確提出的。下面從VRML吾言和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的角度探討其在現(xiàn)代教學(xué)中的應(yīng)用。四 虛擬現(xiàn)實技術(shù)虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality, 簡稱VR)技術(shù),是計算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。它利用三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示技術(shù), 生成三維逼真的虛擬環(huán)境, 使用者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備, 或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備, 便可以進(jìn)入虛擬空間, 成為虛擬環(huán)境的一員, 進(jìn)行實時交互, 感知和操作虛擬世界中的各種對象, 從而獲得身臨其境的感受和體會。目前 , 虛擬現(xiàn)實技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)學(xué)實習(xí)、建筑設(shè)計、軍事訓(xùn)練、體育訓(xùn)練、娛樂游戲等諸多領(lǐng)域。

10、在國外, 虛擬現(xiàn)實技術(shù)已應(yīng)用于課堂教學(xué)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為新的教學(xué)媒體, 它的出現(xiàn)無疑將對現(xiàn)代教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的作用(1) 彌補遠(yuǎn)程教學(xué)條件的不足。在遠(yuǎn)程教學(xué)中, 往往會因為實驗設(shè)備、實驗場地、教學(xué)經(jīng)費等方面的原因, 而使一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)實驗無法進(jìn)行。利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng), 可以彌補這些方面的不足 , 學(xué)生足不出戶便可以做各種各樣的實驗, 獲得與真實實驗一樣的體會, 從而豐富感性認(rèn)識, 加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。(2) 避免真實實驗或操作所帶來的各種危險。以往對于危險的或?qū)θ梭w健康有危害的實驗, 一般采用電視錄像的方式來取代實驗 , 學(xué)生無法直接參與實驗, 獲得感性認(rèn)

11、識。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行虛擬實驗, 則可以免除這種顧慮。學(xué)生在虛擬實驗環(huán)境中,可以放心地去做各種危險的或危害人體的實驗。例如, 虛擬的化學(xué)實驗 , 可以避免化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒、爆炸所帶來的危險;虛擬的外科手術(shù), 可避免由于學(xué)生操作失誤, 而造成“病人”死亡的醫(yī)療事故; 虛擬的飛機(jī)駕駛教學(xué)系統(tǒng), 可免除學(xué)員操作失誤而造成飛機(jī)墜毀的嚴(yán)重事故。(3) 徹底打破空間、時間的限制。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù), 可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體, 小至原子粒子, 學(xué)生都可以進(jìn)入這些物體的內(nèi)部進(jìn)行觀察。例如 , 學(xué)生可以進(jìn)入虛擬發(fā)電廠內(nèi),考察發(fā)電機(jī)的每個部件的工作情況以及每個部件之間的相互聯(lián)系 , 了解整個發(fā)電

12、過程, 這是電視錄像媒體和實物媒體所無法比擬的。虛擬技術(shù)還可以突破時間的限制, 一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程, 通過虛擬現(xiàn)實技術(shù), 可以在短時間內(nèi)呈現(xiàn)給學(xué)生觀察。例如 , 生物中的孟德爾遺傳定律, 用果蠅做實驗往往要用幾個月的時間, 而虛擬技術(shù)在一堂課內(nèi)就可以實現(xiàn)。(4) 可以虛擬人物形象。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以虛擬歷史人物、偉人、名人、教師、學(xué)生、醫(yī)生等各種人物形象, 創(chuàng)設(shè)一個人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境, 使遠(yuǎn)教學(xué)生能夠在自然、親切的氣氛中進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如 , 在虛擬的課堂學(xué)習(xí)氣氛中, 遠(yuǎn)教學(xué)生可以與虛擬的教師、學(xué)生一起交流、討論, 共同探討學(xué)習(xí)中的各種問題, 進(jìn)行協(xié)作化學(xué)習(xí)。 又如 , 在思想

13、品德課教學(xué)中, 學(xué)生可以與虛擬的先進(jìn)人物如雷鋒、孔繁森同志一起座談、交流, 通過先進(jìn)人物的言行來感化學(xué)生 , 從而達(dá)到思想品德教育的目的。又如, 在外語教學(xué)中, 可以通過計算機(jī)虛擬學(xué)生到國外旅游的情境, 讓學(xué)生與人交談, 達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生口語的目的。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境, 學(xué)生能夠成為虛擬環(huán)境的一名參與者, 在虛擬環(huán)境中扮演一個角色, 這對調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性, 突破教學(xué)的重點、難點 , 培養(yǎng)學(xué)生的技能都將起到積極的作用。2. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的應(yīng)用(1) 再現(xiàn)知識學(xué)習(xí)。形象生動的多媒體課件是廣泛采用的計算機(jī)輔助教學(xué)的重要形式, 用傳統(tǒng)的開發(fā)工具制作的課件都是二維

14、平面的。使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)計和開發(fā)的交互式三維課件, 可以有效地輔助課堂教學(xué)。虛擬現(xiàn)實在知識學(xué)習(xí)中的另一個應(yīng)用是, 使抽象的概念、理論直觀化、形象化 , 方便學(xué)生對抽象概念的理解。例如 , 學(xué)習(xí)加速度概念時, 通過虛擬演示, 讓學(xué)生觀察當(dāng)改變物體的重力大小及方向時 , 加速度的變化情況, 使學(xué)生加深對加速度概念的理解。(2) 探索學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬, 通過虛擬系統(tǒng)便可直觀地觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果或效果。例如 , 在虛擬的化學(xué)系統(tǒng)中, 學(xué)生可以按照自己的假設(shè), 將不同的分子組合在一起, 電腦便虛擬出組合的物質(zhì)來。通過這種探索式的學(xué)習(xí)方式, 學(xué)生

15、很有可能研究出新的物質(zhì)。利用虛擬技術(shù), 學(xué)生還可以進(jìn)行溫室效應(yīng)、電路設(shè)計、建筑設(shè)計等方面的探索學(xué)習(xí), 從而研究出二氧化碳對全球氣候的影響規(guī)律, 或設(shè)計出新的電路、新的建筑物。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行探索學(xué)習(xí), 有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維, 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。(3) 虛擬實驗。在現(xiàn)代教學(xué)中, 對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新素質(zhì)教育的重要手段之一是實驗教學(xué), 它不但能使學(xué)生更好地感受、理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程, 使知識形象化易理解, 而且還能激發(fā)學(xué)生的求知欲 , 培養(yǎng)創(chuàng)新能力。目前, 高等學(xué)校學(xué)生人數(shù)大幅度增加, 然而實驗教學(xué)經(jīng)費有限, 致使有的器材使用長期處于過飽和狀態(tài),有的儀器無能力購買, 極大地影響了實驗教學(xué)的質(zhì)量。為了盡快改善這種狀況, 使學(xué)生獲得最好的學(xué)習(xí)效果, 把虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入實驗教學(xué), 是近年來比較創(chuàng)新且有較好實際效果的做法。(4) 技能訓(xùn)練。虛擬現(xiàn)實的沉浸性和交互性, 使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個角色, 全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去,這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。利用虛擬現(xiàn)實技術(shù), 可