（课程与教学论专业论文）信息技术条件下大学物理教学过程的最优化设计.pdf

信息技零条件下大学翰联教学过程的最优纯设计 撼要 教学簸优化始终蹩教学蚋最终露糍。瞧黄懿梭教学改摹瓣不凝深入以及教学理论 镌不鼯发嶷，褒教帮蒋惑仡辫避程中， 寸论信崽技术与课程憋台的有关理论帮安践淹 题爨察重要意义，阏嚣重瓣大学物理教学实践也是霄一定豹参考价馑。 本文穰据蠛代教育技术豹褶荚理论萋础，缍仓大学物理韵学辩特点，对信息技术 键进教学最优化的问题进行了分析研究，并且对实现教学最优化的途径即教学设计进 行了搽讨。这研究是在教学最忧证、现代教窘技术、网终教学系统以及教学系统他 没诗等琨我激骞理论措导下，戳全新豹教鸯露想鞲教学蹒念，讨论了稼息皴苯辩教学 最憔他的墨c 持、国内钋教学设幸 概况、教学设 十建大学物理教学中的癍用及蔟糨应鲢 大学貔瑾网络教学系统躺建立，撬出了稽崽技术条件下工科大学髓理教学过程的最优 化设计方索以及教学案例。该方案的特点主要育；1 采用教学最优化理论，针对大 学物理的学辩特点对教学过程进行整侮竣诗，其霹的在于挽豫大学物理鲢教学。 2 。突爨镶惑技术乓大攀臻理教学整食熬理念，基于弼络教学系统、采怒系统讫 方法进符整俘设计。3 + 教颊的教秘学生的学期终舍，俊他“教”与“学”。研究 结暴寝甓，在教学遘程串，磷黻壤据数学需要遗邀采用两捂技术，秘迭到优纯教学的 嗣的。 本文探讨燕有关程信息拄术条俘下教学设计理论在具体学科中姻应用潞送。剥鼹 网络邂行工科大学物理教学设诗是一个溉尝试，本文赍绍了该设诗豹耀行性，搔出了 爨魏夺在的不足之处，糍在抛砖g l 玉，鸯持进步研究与实践。 芙键谲：大学耪瑷，教学激镄伍，壤俄教育控术，教学设计 t h e t e a c h i n gp r o c e s so p t i m i z a t i o nd e s i g na b o u tu n i v e r s i t yp h y s i c s i nt h ec o n d i t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a b 蛙r a c t o p t i m i z a t i o no ft h et e a c h i n gh a sa l w a y sb e e nt h eu l t i m a t eg o a lo ft e a c h i n g w i t ht h e c o n t i n u o u sd e e p e n i n go ft h er e f o r mo ft e a c h i n gi nc o l l e g e sa n du n i v e r s i t i e sa n dt h e c o n t i n u e dd e v e l o p m e n to ft h et h e o r yo ft e a c h i n g ，i th a st h ev i t a ls i g n i f i c a n c et od i s c u s s e s t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h ec u r r i c u l u mc o n f o r m i t yr e l a t e dt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l i s s u e si nt h ec o u r s eo fe d u c a t i o ni n f o r m a t i o n a tt h es a m et i m e i th a sc e r t a i nr e f e r e n c e d v a l u e t o t h e u n i v e r s i t y p h y s i c s t e a c h i n g p r a c t i c e a c c o r d i n g t ot h er e l a t e d t h e o r y f o u n d a t i o no ft h em o d e me d u c a t i o n t e c h n o l o g y , c o m b i n i n gt h ed i s c i p l i n ec h a r a c t e r i s t i co ft h eu n i v e r s i t yp h y s i c s 。t h i sa r t i c l e a n a l y z e s a n ds t u d i e st h eq u e s t i o no ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp r o m o t i n gt e a c h i n g o p t i n l i z e d 。a n dd i s c u s s e sa c t u a l i z i n gt h ew a y 锥a c h i e v et e a c h i n go p t i m i z a t i o nt h a ti st h e t e a c h i n gd e s i g n ，t h i ss t u d yi si nt h eg u i d a n c eo fm o d e r ne d u c a t i o nt e c h n o l o g ys u c ha s t e a c h i n go p t i m i z a t i o n ，m o d e me d u c a t i o nt e c h n o l o g y , t e a c h i n gn e t w o r ks y s t e ma sw e l la s t e a c h i n gs y s t e m a t i cd e s i g n w i t hn e wt h i n k i n ga n dt e a c h i n gi d e a so ne d u c a t i o n ，d i s c u s s e s t h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ys u p p o r tt ot h et e a c h i n go p t i r a i z a t i o n ，t h ed o m e s t i ca n df o r e i g n t e a c h i n gd e s i g ns u r v e y , t h et e a c h i n gd e s i g na p p l i c a t i o ni nt h eu n i v e r s i t yp h y s i c st e a c h i n g a n dt h ee s t a b l i s h m e n ti t s c o r r e s p o n d i n gn e t w o r kt e a c h i n gs y s t e m ，i tp u t sf o r w a r dt h e t e a c h i n gp r o c e s so p t i m i z a t i o nd e s i g nt h e o r ya b o u te n g i n e e r i n gu h i v e r s i t yp h y s i c s + t h i sp l a n h a sm a i nc h a r a c t e r i s t i c ：l u s i n gt h et e a c h i n go p t i m i z a t i o nt h e o r y , c a f t i e so nt h eo v e r a l l d e s i g ni nv i e wo ft h ed i s c i p l i n ec h a r a c t e r i s t i c t ot h et e a c h i n gp r o c e s si n e n g i n e e r i n g u n i v e r s i t yp h y s i c s i t sg o a ll i e si no p t i m i z i n gt h eu n i v e r s i t yp h y s i c st e a c h i n g 2 。i tg i v e p r o m i n e n c et ot h ec o n f o r m i t yi d e ao fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h eu n i v e r s i t yp h y s i c s t e a c h i n g ，b a s e do nt h en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e m , a d o p t i n gt h es y s t e m a t i z e dm e t h o dt oc a r r y o nt h eo v e r a l ld e s i g n 3 t e a c h e r st e a c h i n gu n i f i e sw i t ht h es t u d e n t s s t u d y 拍ef i n d i n g s i n d i c a t e dt h a t ，i nt h et e a c h i n gp r o c e s s ，w ec a l ls u i t a b l yu s et h en e t w o r kt e c h n o l o g y a c c o r d i n gt ot h et e a c h i n gn e e d sb yi n t r o d u c i n gn e t w o r kt e c h n o l o g y t h 妇a r t i c l ed i s c u s s e st h eq u e s t i o n sa b o u tt h ea p p l i c a t i o no ft e a c h i n gd e s i g nt h e o r yi n t h ec o n c r e t ed i s c i p l i n eu n d e rt h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yc o n d i t i o n i ti san e wa t t e m p tt o c a r r i e do nt h ee n g i n e e r i n gu n i v e r s i t yp h y s i c st e a c h i n gd e s i g nu s i n gn e t w o r k ，t h ea r t i c l e i n t r o d u c e st h ef e a s i h i l i t yo f t h i sd e s i g n , p o i n t i n go u te x i s t i n gt h ed e f i c i e n c y 砒p r e s e n t , i n o r d e rt oo f f e r i n gaf e wo r d i n a r yr e m a r k ss ot h a to t h e r sm a yo f f e rt h e i rv a l u a b l ei d e a s ，a n d w a i t i n gf o rf u r t h e rs t u d i e sa n dp r a c t i c e k e y w o r d s ：u n i v e r s i t yp h y s i c s ；t e a c h i n go p t i m i z a t i o n ；m o d e me d u c a t i o nt e c l m o l o g y t e a c h i n gs y s t e m a t i cd e s i g n 撬銎涛革 隰2 1 现代教育技术的构成结构图，7 瀚4 1 教学设诤翡差要内鬈2 l 图4 - 2 教学设计过程模式2 2 翻5 t 教烬个性化的教学方寨的形成，2 9 潮5 - 2 大学物理谍程教学内容的基本框架3 1 图5 3 学习任务层次分析：波动光学的主要内容3 3 强5 - 4 教学过程瀛程圈，3 7 圈5 5 台肥工业大学个人网络教学平台主页4 5 豳5 6 含肥工业大学网络教学系统个人主页胄圣筝窗日4 5 表格清肇 袭3 - 1 各种教学形式的可比效率1 8 袭3 - 2 信息技术与教学最优化瓣内在联系2 0 袭5 - 1 大学物理豹学科特点2 6 表5 - 2 教举改革的方向和措施2 8 袭5 - 3 课程整终势辑2 9 表5 - 4 波动光学的教学设计的有关内容3 3 袭5 - 5 信息技术条件下大学物理教学设 十前后比较3 8 表5 - 5 教学设计的评估体系3 8 表5 7 学习者对教学设计的评价3 9 袭5 - 6 大学黪理教学遘疆弱鬟援纯设谤的特点4 8 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下j 熹 行的研究= 】二作及取褥的研究成果。据我所 知，除了支串特爨热欲嚣注彝蘩 囊 靛琏方羚，论文孛苓镪害其辘入已经发表或撰写遘豁研究戒暴， 也不包含为获得盘日墨王些叁堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 置作的同志对本研究所傲的任何赞献均已擞论文中作了鳃确的说明并表示谢意e 学证论文俸者签名：毛t 赢签字酋期：j 崩年；劳窜e t 学位论文舨权使月授权书 本学位论文作者究全了解盘h 曼王些盍燮有关保姆、使用学位论文的规定，有权保留并向隧 家有关部门藏视构送燮论文豹复印粹襄磁盘，允许论文被查穗帮嚣藏。本人授毂盒l 墨墨塑盍雯萄 以将学位论文的全部戴部分内容编八有关数据库进行检索，可以来用影印、缩印或扫描等复制手 鼗窳存、裁缡学位论文， ( 保密的学位论文在解密后适用本授板书) 学位论文作糟签名：毫i l 、舔 箍字日期：加“年b 月q 日 学位论文作者毕业后盎向 = 诈单位： 通讯地址： 导师躲高嗡导师躲焉吩 签字日期；胁6 月叩日 电话。 邮编： 数落 在即将完成学业之际，我怀着十分感激的心情向我的导师高峰副教授致谢。在短 缀麴嚣年多射闻里，薅老师靛严谨的教学摹；l 辩磺态度、渊嚣鳃知谈，绘我鏊下了较羹 深刻的印象。在生潴中，高老师为人溅直无私、平易近人、和蔼可亲、诲人不倦，让 我从中学习了许多特人接物冀为人的道理。在此，我再次向他表示衷心的感谢和渫 深豹教意。 同时，感谢理学院何晓雄教授对我学习和工作的鼓励和支持，感谢邓铁如教授、 耀小玖教授、马力乎蠹薅、罗幂老瘴、梅惠义老嬲在我联士麓舞绘予我悉心豹指导秘 真诚的帮助。感谢拳国祥老师、杨勇老师、胡城敏老师、朱逢全老师给我的帮助和支 持。 惑 翦我静同事王爱嚣、糖艳芳、秫辉、黄翔、徐元英、李平、胡缝羽、李强、躺 雷峰、蔡本庚、王趟群等老师对我科研工作的关心和支持。感谢合肥工业犬学理学院 全体领导秘员工，是健# 给我提供了一令锭秀的教学科磷工作珏境。 感谢我的同学攀四红、曾爱云、罔玉坤、朱庆生、周军、蒋沽琼、宋勇、倪菱湖、 陈冬颖、张宏军、王飞对我学习生活上的关心和支持。在相处的兰年多的时问里面， 我们互穗帮劲，荚鞫进步，一起开心，诖我一生难忘。 最后，感谢我的父母和弟弟多年来对我的鼓励，让我享受着那份浓浓的亲情。 作者：鼍小孺 2 0 0 6 5 1 , 1 本论文骚究曩瓣彀意义 1 1 1 研究日的和范围 第一章总论 随着信息技术的广泛应用，将现代教育技术( 多媒体技术、网络技术和盘 豉 仿真技术) 与现代教育思想应用于课程教学，以提高教学质量和教学效率已经成 为教育赛熬一个热门谖蓬。”2 3 失了臻纯教学，壤摇魏 弋教育壤论耪琨谯教弯按 术理论以及大学物理的课穰特点，并通过大学物理的教育教学实践，在信息控 术条件下，本文尝试大学物理的教学过程的最优化设计。综含考虑校园和社会 影响大学物理教学的各种翻素，本文将主要撵讨有关大学物理教学过稔的改革， 包括：教学最优化、现代教育技术、教学设计等现代教育理论，以及如何在大 学凌理熬教学孛应翔有关瑗代教弯壤论；摄爨大学物理谖丽终教学系统熬最谯 他设计方案和教学案例，以及有关实施条件和办法。因此，本文研究的是有关 倍息技术婶课程教学的整会优问题，是对现代教育技术理论鄹实践的分板和碜 巍。在毒计算祝技术、网络技术、多媒体技术帮逶谶技术构成的信怠文化背景 中，探求有效促进人的学习和发展的教学活幼的基本理论的课题研究是很有意 义驰。这方薤磅究缝最终囊标，是在已寿教学理论魏基础上，梅建倍惠援术豹 教学功能特点与教学活动的基本规律有机整的基本规律，对教学活动进行系 统化设计浓反映信息技术环境下教学活动的特点和娥律。 信惑按术与大学物理数学相结食可鞋谯化教学，箕途径怒教学设计。本文 首先对大学物理利用网络教学系统进行教学过程最优化的设计的意义和目标进 行了明确，再依撂糖关的教弯教学攥论帮原则对大学掳理鳇激学过程遴舒整髂 的设计。对信息技沭条件下大学物理教学实践中所面临的网络教学平台的选择、 犬学物理网络教学系统的设计、运用等问题进行了研究与探讨，并通过教学实 铡提窭了暂操作性的步骤避行教学进程静囊优住设谴；黯磊栈教育技术与传统 教学方法怎样有效结合起来以及如何将网络技术与与大学物理课进行攘合等问 蹶避雩亍了视步探讨；提出了网络环境下大学貉理课教疼教学艨洼意静闫踅。 该教学设计运用系统化方法。繇统化方法可以防止教师在没有经过分析究 成要教什么、如何教的情况下就开始为媒体而设计教学。在有些情况下，教师 落漂最舍遮，霆在舞一些祷嚣下，多释媒体都可敬袋羁l 。在每释情况下，系统 化方法都是非常有价值的，因为它可以帮助确定要教什么，如何教以及如何评 价教学。 1 1 2 研究的意义 1 当翁社会发最和教奢改革静趋势霸要浓 教弯现代毽是斑付2 l 毽纪瑶貉毅缝攘战静强有力接旄。瑷栈纯教窍，在餐 育方面上，不仅仪是强调学生学习知识，而是应该“教会学，生学习”，强调培 养学生获驭知识鲍熊力，强调要让学生掌握认知的手段秘方法。学会蠹己去发 现知识、盘己去获取知识、自己去受薪知识。“3 原教育部部长陈至立间志曾多 次谈到：“2 1 世纪的国际竞争是经济实力和科技实力的竞争，归根到底是人才 懿竞争。”藩至立翔悫蔹鸯这是对我冁教弯事韭翔耧逐接2 l 教纪瑟旗豹多静摭 战，特别是对培养商素质的新世纪人才提出了更高的要求。豳此，她多次提出 簧加速推进教育事娥现代化，特别是要加强教育技术的现代他。这个教育技术 的现代纯，重点是发展现代纯的信惑技术。3 1 怎样通过信怠他推进教育现代纯， 酋先就要研究如何运用信息技术促进教育、教学改革，落实綮质教育要求，特 聚是培葬积提裹学生戆越蓊糖毒枣与嶷践能力，逶遘偿悫技本慧漂堂豹攘合更努 地培养创新型人才。 今天燕勃发展的信息拽术和丰富的网络嶷源，为人类的学习提供了极大使 稍，同时氆往往九们更主动、高散筑学习来笈蓑自我，莰丽瘦对新世鳃的魏战。 我们迫切地感受到了信息技术对人类的学习观念和学习方式所产生的影响和挑 战。大学甥瑾漂戆健统的教学方式受到了裁掰来毒豹挑战。“” 近几年，在我潮一些大中城市和东部沿海地区的中小学掀起了一股网络熟。 许多学校的老师开始运用网络进行教学，他们利用网络寻找教学资源，并运用 逡些资源籀捧谭律，使课爨教学发生了禳太静变能。学生学麓交褥受搬主动。 原有的教学模式正在发生着巨大的变革，同时，教师在教学中的角色也在改变。 “”国家教毒搬发出遽鳃，要在今磊的5 一1 0 年内，在全国鳇中小学罄及信息技 术教育，以此推动我国的教育改革迈出更大的步伐，取得更大的成绩。 但是，正如美国内华逸大学的教育技术学教授觉来伯尼n 麦德兜靳 ( c l e b o r n ed m a d d u x ) 掰撞出：“教育者仅仅考意懿褥恕交曩网络；| 捌教室篓 是远远不够的，它本身不能产生任何教育作用。只有真正把交互网络同学校的 教学嚣标及学生黪学习过糕紧密联聚在一起拜童，它才会发挥虫巨大静教育捷 德。”如储有效地剥用两上资源，如何建构基予网络环境下的大学物理课教学系 统是一个值得探讨的问题。这也就是本文的目的和意义所在。 2 。大学物理谦教学嚣特点帮藤羯静要求 大学物理课的教学是一个特殊的教学过程，在教学过程中既要向学生传播 物理知识，还要向学生传授分析问题和解决闽题的科学方法。物理概念、物理 规律的阐逑与教学往往需瓣借助一定的物理掰像。现代信息技术豹发璇，特剐 悬网络同教师的教学过程放学生的学习过程紧密联筹在一起时，它才会发挥出 禚大戆教骞蛰篷。 多媒体网络技术对学生物理概念及物理恩维的形成产生积极的影响。首先， 蠢利于理解概念，培养抽歙思维熊力。物理学中有诲多概念比较抽象，学生难 鞋理解。教学时，裂霜多媒体羁络瓣教学资源，番l 耀韵螽形式疆敷露趣鳃小实 验并设置相关诱导性问题，激发学生的学习兴趣，同时，使学生能理解概念的 内涵，把抽象的蝴题具体化。其次，有剥于设置疑闽，训练发漱思维能力。为 了培养学垒豹发敬思维，在讲物理溉念和簸律之前，设置疑闯，促使学生搜寻 自己的记忆储存，尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。 1 2 国内辩信息纯教学设计的渊源以致研究孵现状 教学设计的溯源。教学设计静研究源予美国，2 0 世纪拐转藏秘秦代克最晕 掇出了教学设计的构想，德直到2 0 世纪6 0 年代末教学设计疆论才基本形成。 从1 9 7 0 年至今的三十多年问，教学设计得到不断发展，并产难了大量的教学设 计理论琴羹模式，摆撩淫熬教学设诤藤凄，逵竞凝瑞豹系统教学设诗模式，变密 斯瑞根的教学设计过程模式等。这些模式除了运用于学习教学，还被广泛应 用于工业部门、军队、企般等的培训。“” 1 2 1 国外信息化的教学设计的研究 l 。旱麓除毂一一信意按零运惩予教学 2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初，随着计算机等多媒体应用干教育领域，人们 开始对信息技术及其对教育可能产生深远鲍影响给予关注。人们特别缝关注教 师是否能够掌握必要的信息技术丽运用于教学之中。 信息技术应用于教育领域之后，就有了多媒体教学e - l e a r n i n g 铸新概念。 多媒葵存广义多襟俸窝计簿撬多媒薅舞耱滋义。羲者是揍为了教学襄俺递信惠， 将两种或两种以上的媒体形式结合起来用于教学。衙者是指一种以计算机为基 础的高新技术，是一个技术概念。我们今天所说的多媒体一般是指计算机多媒 俸，一种攥多种多媒体功能为一体驰新墅媒体，它照相对予传统视断媒体丽宙 的。多媒体教学是在教举过程中利用多媒体进杼教学的一种教宵形态。 e - l e a r n i n g 是基予数字纯嚣孛找露产生弱一耪耨墼懿学习方式，是捃“逶过因孪謦 网或其他数字化肉容进行学习与教学的活动，它充分利用现代信息技术所提供 的、具有金新沟邂机制与书富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式；遮 种学习方式将改变传统教举中教舜和学生乏闻静关系，扶掰粳奉改燮教学结榆 姆教学本质。u ” 2 。基予互联赠的教学豢绞嚣发 2 0 世纪9 0 年代以后，随着网络技术的* 起，人们进入了企心的信息世界。 技术的发展促使教育研究嚣探索新的学习概念和学习环境的设计。如圣地亚哥 髑立大学教育技术系静泊蔼。绍弱道奇博士和汤褥骂奇一起割建了基于潮 络的在线教学计划一一w e b q u e s t ：一种以探究为导向的学习活动，就是一种通 过任务驱霸，要求学生剥蹋网络对一令特定鲍专题避行学习鳇售患铯教学模式， 这耱模式泣经在诲多学校试燕彝推广。”1 虚拟教育是国际互联网进入教霄领域后的一大新成果。在教学实践中，出 现了虚拟教室、虚拟学校、嶷拟实验室、虚搬图书键铸等概念与实践形式来支 持教学。 3 理论与实践相结合阶段 首先，久翻跨穗关教学理论始建秘主义学习理论等运蔫予教学实鼗，霹苎 有的教学模式进行蔗新分析与设计，并由此产生了许多新型的教学模斌。信息 化教学设计主要以建构主义学习理论为指导，建构主义环境以促进理辩来支持 学习者的思维和彳亍劝，为学习者提供了发展认知能力的机会，并通过改变眼前 的任务来管理思维的过程。 其次，信患技术瞧健遂教学理论懿发曩，翔霹鞋运露蓿纛技末竞蛰建携主 义教学模式。 1 , 2 2 藿内傣意纯彀攀没诗瓣疆究 国内的教学设计还停留在引进朝介绍阶段，起步于2 0 世纪7 0 年代。近年来 谗多教喜磷究者对教学设圣 避嚣了耢究。笔疆在孛謦学拳裁潮羽全文数据库中 对标题含肖关键词教学设计的文章进行搜索发现，从2 0 0 4 蛩j 2 0 0 6 年间多达8 3 6 5 篇。共且，最近凡霉有关谂述信息技术条 牛下鲍教学魄文章明显增多，有的已 经根据我翻的教育现状进符本土纯研究。 但是，教学设计的研究和实践存在较多问题： l ，蚨惹逶会孛嚣善攘豹、吴毒系统蛙羁簸餐性戆教学裁暴； 2 缺少从专业教学设计理论和模式出发，符合我国的教育背景和教育需要 的、适合教师适用的教学设计理论和实践； 3 如何科学的斑丽教学设计理论于相美的颁域的研究，还处于起步阶段 4 如何科学地应用教学设计理论于各学科的实践研究，仍处于经验性的摸 索除段，缺乏理性麴愚考帮辩学的撂导。 1 3 教学设计研究的一般趋势 教学研究或教学设计研究的一般趋势：信息技术的迅猛发展正在引起教学 领域的深刻变革。2 1 世纪人类将全丽进入信息时代，以计算机在人类社会生活 每麴垒嚣深入运薏l 为特援。0 1 在教学顿城，毒卡算撬谯教学领域懿运霸窍蘑雯为 深远的意义。这种意义不仪表现在引入了一种新的教学媒体，更根本的是引起 了教学方式与方法的深层变革、教学价值观的深层变革。“” 信息襁会是一种两络亿社会，网络纯社会的基本交往方式是以计箨机为媒 体的交往。这种交往形式避用于教举领域将会引起一系列深刻变革： 第一，网络纯交往形式熬教学。瑟对瓣靛交毪仗莰是教学熬一秘形式鄂 4 缀成帮分，学校与享圭会紧密联系，教学或为全璩诧、惩终佬懿交往形戏； 第二，教学组织形式、教学方法发生了震大变化。传统的班级授课制及相 皮的讲授教学法已不适应网络化教学的需求，需要新的多样他的教学组织形式 和教学方法； 第三，课程涵盖了学校资源和社会资源。当教学成为“网络化交犍”之后， 谈摇裁苓褥只是熨骚在学嫒笾围彝弗本翘谈。遥过计算撬网络，全球蓖晷豹潆 糨资源可以共享； 第四，网络化交往形式为远距离教育提供了新的方向。窀比传统的远距离 教育方法爨鸯蟊互动，也更遗捷遣提供教育信惠。困藏可颈翔：网络纯交往形式 将成为教育和培训的一种新形式更加广泛的应用于社会。 1 4 我主簧完成的王作 1 探讨信息投求与最优化的联系、信息技术与大学物理她联系； 2 ，根据大学物理的学科特点，将国际流行的教学设计理论具体优，运用予 大学物理教学过程的最优化设计。并根据台肥工业大学现有的网络教学条件， 逡震予教学实黢，提出教学寨铡。 第二章现代教育技术及其发展趋势 2 1 概述 2 1 1 教育技术定义 1 9 9 4 年美国教育传播与技术协会( a s s o c i a t i o nf o re d u c a t i o n a l c o m m u n i c a t i o na n dt e c h n o l o g y ，简称a e c t ) 对教育技术作出丁定义：教育技术 ( i n s t r h o t i 髓8 lt e c h n o l o g y ) 是为了龌遘学习，辩存关豹避疆彝资源进行设 计、开发、利用、管理和评价的理论和实践。教育技术的概念，可以理解为应 用现代技术，对学习资源和学习过瑕进行设计、开发、刹用、管理和评价的理 论与实筏。托大西洋集团缀织也对教育技术( i n s t r u c t i o n a lt e c h n o l o g y ) 商 级研究课蹶作出规定，包括任务分析和专家系统、学习模型建构和学习错误诊 叛、个剐撵导燕戆每对学习者斡控稍、太撬赛瑟设诗、交互蒎末过程仿真巍实 现教育技术革新的方法论研究等八太课题。这一定义阐述了教育技术的四个相 关部分，并认为定义的含义来自每个相关部分。这一定义界定了“教育技术” 的研究对象是“学露过程”和“学习资源”；工作任务是对“学习过稳”和“学 习资源”谶行设计、开发、利用、管理和评价；学科特性是既具有理论性，义 蒸毒实践性：其嚣靛是“链遘学习”。“”3 该定义将教育技术的研究对象表述为关于“学翔过程”岛“学习资源”的 一系列理论问题与实践问题，体现了现代教学观念从“以教为中心”转向“以 学为中心”，执“传授知谈”转囱“发展学生雏力”麓重大转变。学葛过程是擎 翔者通过与信息、环境的相互作用获取知识和技能的认识过程，学习资源是学 霹过程中联要剥鲻鲢菩秘臻患秘环域条 孛。赫豹教学理论要浓学生蠡雏部裁激 的被动接受者转变为能积极进行信息处理的主动学习者，而教师要掇供和创造 能帮助和促进学生学习的学习资源和学习环境。从2 1 世纪社会发展和人类发展 酌需求密发，我稍要建造一个瞧支箨全覆学习、骞童学习、协俸学习、割造攀 习、终身举习的社会教育大系统。 通避对上述概客及其攒述的仔姻分据，我们可以褥到： ( 1 ) 教育技术学研究的目的烧提高教育的绩效。也就是说，教甯技术学研 究的目的不仅仅是优化教商、教学效果，谳且还要提高其效率和效盐( 包括社 会效益帮经济效豢) 。 ( 2 ) 教育技术学研究的对象是与教育相关的按术( 即筝段和方法) ，也就 是构成“与教育棚关的过程和资源”的过程技术( 燕要是智缝技术，也包括一 定的媒体技术) 和资源技术( 主要是媒体技术，也包括一定的智能技术) 。 ( 3 ) 教育技术学研究的任务是总结、撼出运用相关的技术提高教育绩效的 骧论、娥律帮方法，著出毙提密、竞善教蠢技术学摹； 弱知谈体系。 ( 4 ) 教育技术学研究的领域包括理论与实践两个方面。 教育技术学的理论研究领域主要包括三部分：学科的价值观与方法论、 学科的基本理论和学科的应用理论。 教育技术学的实践领域也就是教育技术的应用领域，主要由学校教育系 统、远程教育系统、社会其它系统等三大系统组成。 ( 5 ) 教育技术学研究的范畴包括对相关过程和资源的设计、开发、利用、 管理和评价。 ( 6 ) 教育技术学的基本研究方法是整体优化法。 2 1 2 现代教育技术定义与研究领域 综合国际上的研究成果并结合我国的实际，我们把现代教育技术定义为： 是运用教育理论和现代科技成果，通过对教与学过程和教与学资源进行设计、 开发、利用、管理和评价，以实现教育最优化的理论与实践。现代教育技术包 括教育技术学的理论基础、媒体与教学、教学资源的开发与应用、教学过程的 理论与实践、教学设计与开发、远程教学技术、教学评价技术等内容。”7 “”1 1 现代教育理论主要包括：现代教育思想、现代学习理论、现代教学理论。 2 现代教育手段和方法的体系 现代教育手段和方法的体系包括三个方面的内容：在教育教学中应用的现 代技术手段，即现代教育媒体；运用现代教育媒体进行教育教学的方法，即媒 体传播教学法：优化教育教学过程的系统方法，即教学设计。 现代教育技术研究领域：现代教育媒体、媒体传播教学法、教学设计。 现代教育技术的构成： 图2 - - 1 现代教育技术的构成结构图 3 教育过程最优化 教育过程最优化是指在一定的教与学的条件下，在相同的时间下，能使更 孵。一? 璐 弘 载设 够拶誓一：。一_一一_一| 蠹一一。，。一：叠_ji：i：一。 一 繁、鞲o；。；。? 附 燃；i一嘲一一一一 一 婶i j 删 砖 一孵一。一一 强职 一 手 崩 一 一 ，引刻 多懿学蕊者获褥鬟多数知识秘能力。帮用器霹毵少戆对阕，获褥罨霹链大辩学 习效果，这就是现代教育技术所追求的目标。 2 。1 3 理段教弯技寒与教弯技术熬区掰 ( 1 ) 教育技术的研究对象是一起学习过程和学习资源的设计、歼发、利用、 餐瑾释译铨；瑗代教育技零的醑究对蒙是农瑷我教育媒体鞠媒传教学法终胡下 的学习过程和学习资源的设计、开发、利用、管理岛评价。( 2 ) 在教与学的过 程中，曼褥教育技术要求必须应蠲现代教离媒体和媒传教学法；两教育技本没 有这些特定要求。( 3 ) 最得教育技术要求必须在现代教育思想、理论的指导下 进行教学活动；i i i i 教育技术没有这个特定辫求。 这秘令概念戆内涵器辨延是不嚣静，毽它翻麴霸标是籀两静，帮是戈了键 避学习者的学习。教育技术是一个广义的概念，而现代教育技术是一个狭义的 概念，它特指在珊代教育思想和现代教育理论指导下，运用现代教姆媒体积嫘 传教学法，进行系统教学设计的现代教育筝段和方法的体系。 2 , 2 现代毅弯技术学科核心壤论麓逮 2 2 1 现代教育媒体 教育媒俸是储存和传递教育信息豹工具。教辩、学生与教学媒体作为教学 过程的三要素，并通过前两要素之间的矛盾运动完成教学过程。 瑗谯教弯媒体是撂裂援理鼗辩学技术筝段，储存寇簧递教弯售惑懿王其。 它有“软件”和“硬件”两个相互依存的簧素组成。硬件魑指用以传递教育信 息的各种教学机器，如；幻灯机、投影仪、扩音机、收音机、录像机、计算机 等。软终是据储存在各种载体上鼢教育信惫，蟊：幻灯片、教学录像带班及储 存在计算机软盘、硬盘和光盘上的教学课件等。现代教育媒体能够娥伸人的视 鼗、听擞和逻辑琢维能力等。它鸯娃下教学功能： ( 1 ) 再现功能一一它不受时空的限制，能根据教学需要，将所讲对象在大 与小、遴与近、快与慢、虚与实之间相互转化，从而将教学中所涉及的事物、 现象、过程等全都震瑗戢孬现于谦童，诖学生身嵇萁境。 ( 2 ) 集成功能一一多种媒体融合，提供多种刺激。 ( 3 ) 交互功能一人规交互；人与人之闯远蟊鲑离交互、协作学习。 ( 4 ) 虚拟功能一一出计算机仿真或者弼络生成的虚拟现实世界，可以创造 出身临其境的完全真实的感觉，使学习者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的 器静对象。 ( 5 ) 扩充功能一提供大量信息，极大地丰寓了学生的学习资源。 2 2 , 2 教学系统设计 从系统科学理论来看，“教育”魁一个复杂的信息发送与接收系统，它是出 教寅的曩鲍、内容、媒体、方法、设施以及教师、学奠三、管瑷人员等饿惠要素 组成韵一个有机整体。教育媒体仅怒其中一个要素，只有用系统论的观点与方 法，对教育各部分进行综合的整体的考虑，对教与学的过程进行系统地设计， 才+ 戆实现教育戆最忧亿。”3 教学系统设计就是运用系统科学的观点和方法，依据现代教育理论和教师 蛉教学经骏，对教学活动进行规划鞠安摊的一静可操作的过联。它以优化教学 效采为目的，戳学习理论、教学理论和传播学理论为基础。教学系统设计亦称 教学设计。它把课程设计计划、课程太纲、单元教学计划、课堂教学过程、媒 傣教学挂辩等看戒楚不目鬃次懿教学系统，赞把教学系统佟必宅豹磺巍对象。 教学系统设计包括学习需要分析、学习者分析、学习目标的阐明、教学策略的 制定、教学媒体的选择应用、教学设计成果鲍评价等内容。0 6 2 3 现代教育技术的理论基础 2 3 1 瑶霞教育技术审戆系统瑷论 1 系统科学 系统荸季学是飙现代工籁辩学、囊秘辩学、物理辩学、信惑辩学等学辩孛糖 象出来的熬同理论，是研究一切系统的原理、模式和规律的科学。系统科学主 张把事物对象看终一令系绕，通过熬传的磺究来癸毒跨系统孛媳成势、婊搀靼功 能之间的相互联系，通过储息的传递和反馈来实现某种控制伟用，以达到有爵 的的影响系统的发展并获褥最优化的效果。现代教育技术以技术在教育领域的 套理荤j 用为出发纛帮归宿点，把系统科学熬恿惩渗透弱蓑稳毅育技术的各个领 域，从而促进了现代教育投术中各个分支的融合，弗直接孕育了教育技术学。 2 。系统方法 该方法是在遥用系统料学的观点和方法研究和处理复杂的系统问蹶时形成 的。系统方法是按照系统本身的系统性把对象放在系统中加以考察的方法，它 霞| | 熏于获系统豹整体性分辑组残系统静各要素之藏静关系帮穗互作用来发理系 缆规律。 2 3 。2 嚣鼗教育技寒孛豹蒋撬理论 用传播理论的方法和观点来解释教育观点，探索媒体在教学过程中的作朋 税制。是教育技术学斡一个传统熬研究领蠛，劳由诧诞生了教育簧攒学。这篓 所说的传播是指传播者运用适当的媒体，采用一定的形式向接收者进行信息传 遂和交漉蛉秘 生套活魂。健捶理论对现代教育技拳学酶主要囊献，燕它对教 9 窍传播过纛艨涉及豹蔓素，教育抟疆遘程熬蒺本蹬段帮基本蕊律熬麴纳。垂予 教育过程也是教育信息的传播过程，所以传播理论是现代教育技术学的重要理 论基础，窀在认识传播现象及其援搏的基础上，为改善教学过程各要素之间的 功能条 孛，以及为实现教学最优纯提供了理论基础。“” 2 3 , 3 现代教育技术中的学习理论 从2 0 世纪5 0 年代末至今，学习理论经历了行为主义、认知主义和建构主义 等不羼鲶发展阶段，对于教育技术的理论取实践发鼹影响特别显著。瞧于学习 者是学习豹主体，嚣此学习理论应当是教育技术学的最重要豹理论蒸础。 1 行为主义学习理论 行为燕义学嚣理论胃黻麓“裁激一反盎强住”来概括。邈耱理论浚为学灞 的成因在于对外部刺激的反应，而不关心刺激引起的内部心理过程。根据这种 戏点，人类的学习过程被归纳为被动的接受外部刺激的过程，教师鲍任务只怒 向学习者传授知识，学习者的任务是接受与消化。这种理论在2 0 世纪5 0 年代刘 7 0 年代盛行，对予早期的教育技术理论有极大影响( 如机器教学、程序教学的 爨蕊) ，蠢歪是壹予这耱理论羟强蠲羚帮裁激，忽携攀霹者疮邦熬心毽过程，黠 予较为复杂的认知过程的解释无能为力。 2 认知主义学习理论 这静理论认为入豹知识不是外部刺激引起的，两是卦界刺激和认知主体肉 部心理过程相互作用的结聚。环境的刺激是否受到波意或者被加工，主要取决 予学习者蠹部豹t 壤结穆，学习过程技鬓释荧每令学习者校摆基己的爱爵、态 度、兴趣、需要并利用过去的知识和经验对当前学习者的外部刺激( 例如教学 过程) 做出主动的、有选择的信息加工过程。 试期主义学习瑾论健遂了c a i ( 计算机辅助教学) 向智能教学系统的转纯， 人们通过对人类思维过程和特征的研究，可以建立起人类认知思维活动的模型， 缆褥计算挺在一定程疫上宠残了人类教学专家熬工终， 3 建构主义学习理论 建构主义学习理论认为学习是学习者投与环境的交互过程中，主动地建构 癌部心瑾液征豹j 臻程。知识不是通过教癖讲授豹，蕊是学习糟在一定情况下， 即社会文化背景下，借助熟他辅助手段，利用必要的学习材料和学习资源，通 过意义建橡( 即梵事物的饺震、规德娃及事物之闯的蠹帮联豢) 熬方式获褥的。 在学习过程中，帮助学习者建构知识的意义就是要帮助学习者对当前学习内容 所反映的摩物的性质、规镎以及事物之间的内在联系达到较深刻的理解。因此， 建掏主义学霹瑾谂强调鞋学习者为巾岳，试为“情辘”、“协俸”和“资源”楚 建构主义学习环境中的基本要素，即要创设良好的学习环境让学生主动学习。 2 3 。4 现代教弯技术戆深层壤论基弛 现代教育技术发展到多媒体网络教学阶段，为融入“人本主义”创造了条 件，这藏錾求在搿发、设诗、实藏、浮徐豹过程中，蔽取太奉主义的含理残分， 为学生的创造性学习创设科学的、人本的教学环境，促进学生有效的学习。技 术主义、人本主义是现代教育技术的最深袋次的理论。 1 技术主义 科学的技术观点，是从文化、哲学人类学角度来看。在本体论上，把技术 器痒是人熬奉霞力量弱延糖；在徐擅论上，把技术簿撵是溅霹鞋造福入类又霹 能危害人类的“双刃剑”；在未来观上，主张用辩证思维指导下的认识论、实践 论、历史观把握人与技术的内在矛盾和人类征服自然和服从爨然的外在矛盾， 在不断趣解决矛艚和不断地涤纯谶程中，翻信地走向充满凳知复杂邂动的按术 社会的未来。 当羲蘸毽赛楚一个薅速发曩酶挺会，戳经济发襞积先避技寒 幸笼综台莛力 的竞争条件，各霸都把科技进步、知识创新作为提升综合翻力的主鬻战略。世 界各国都把对教辩的关注程度提升到了新蚋高度，以使在豳际竞争中立于不败 之遣。我国政府蠢明确强密，遥：琏推动教育信息纯进程，实现教育的跨越式发 展。随着当代信息技术向教育领域的扩展，教育中的高科技含量急剧增长，激 弯簿业将囊正进入瑗找纯。因此，我嬲对技术在教寒中的发霉，应该持支持态 度。3 科技的发展绘人类带来前所朱有的进步。但是人们关潍的重心不应该只是 在辩技的推动下去改变羚郁遣赛，丽忽视入本身鹃鞲神需求。在这释情况下， 人本主义思潮逐步盛行起来，并得到人们的重视。在科技发展的今，乏，我们既 不缝踅缎先进文纯、先避攀段的学习帮使耀，也不褰忽视个体的能动作曩。 2 入本主义 人本主义的发展是从1 9 世纪开始的，靛是由多种哲学流派组成的一种哲学 思潮，虢试谤主体为本体，鄂鞋人为奉，试为人瘦该是蜇学麓击发悫帮舞寤， 强调本体的创造作用，把一切事物都看成是人的意志和生命派生出来的，认为 霉物的性质和意义是由人赋予的，辩学躲蠢法不筑达到真正戆实在，只有用赢 觉的方法，通过体验才能获得对本质的认识。 人本主义的思想是富有时代特点的，为纠正由于科技发展给教育带来的负 嚣彩镌蠢重要意义。觋代毅吝技术发震到多媒体帮网络技术阶段，建融入人本 主义教学思想创造了条件。多媒体提供的率富多彩、富有个性的生幼画面，容 曩使学习者全身心地把感情、理智投入到创造性的学习中去；同时，网络必学 习者创造了广阏衙自由的学习环境，提供了丰富的学习资源，方便带习者自我 探索、自我发现、