（教育技术学专业论文）多媒体技术在大学物理教学中的应用研究.pdf

山东师范大学硕士学位论文 摘要 2 0 世纪9 0 年代以来 随着计算机技术 网络技术和图形图像技术的发展 信息技术与课程整合已经成为教育界的一个热点问题 从学前教育到高等教育 各个层次的教育都或多或少地引入了多媒体技术 教育理念也悄然发生着根本性 的变化 强调依据信息技术进行意义建构与知识创新的建构主义知识观与学习观 逐渐盛行起来 形成了以人为本的新教学理念 教学过程更加重视学生学习的特 点和个性 以学生为主体组织教学 教师在教学过程中充当组织者 指导者 帮 助者和促进者的角色 充分发挥学生学习的主动性 积极性 许多物理教师为了 培养学生自主学习的能力 发现问题和分析问题的能力 创新意识和创造能力 不断尝试将多媒体技术应用于大学物理这一理工科基础课教学中 设计了许多多 媒体教学课件 但这些课件往往容量大 节奏快 没有充分考虑学生的接受能力 更多的教师还仅仅停留在被动使用课件及凭经验应用的阶段 没有对多媒体的特 征和物理教学内容的特点进行认真的探究 为了更好地使多媒体环境下的物理教 学获得良好效果 本研究首先对多媒体环境下的物理教学从整体上进行了详细分 析 并归纳出一般原则 然后阐述了开展教学的具体方法 最后通过典型案例的 剖析 总结了教学实践后的思考与体验 为多媒体环境下的大学物理教学提供了 操作依据 本研究认为在大学物理教学中应用多媒体技术 首先要控制好课堂教 学容量 不仅要注重知识信息的传递数量 也要注重知识信息的传递质量 其次 要把握好教学节奏 使整个教学过程简要 精炼 重点及难点显而易见 给学生 留出足够的思考和笔记时间 使他们更准确地把握教学内容 提高教学效果 第 三 教师要有高超的教学技巧 娴熟的课堂驾驭能力 要对各种教学方法运用的 充分 恰当 可用启发式教学进行解疑 运用反馈式教学加强重点难点知识解析 第四 课件要简洁明了 重点突出 不要追求形式和技术上的复杂 也不要把所 有内容和问题都放在课件中 这会使学生抓不住重点与难点 对学习产生畏难情 绪 从而影响教学效果 同时 随着网络技术的发展 创建网络环境下的物理教 学方法已经成为多媒体技术应用于教学的新研究课题 在网络教学平台下 教师 把教学进度 教学内容 课程资源 辅导资料和形成性考核内容置于网络课程中 学生登录课程后可以找到这些教学信息和资源 可以在网上学习 讨论 做作业 考试并得到成绩 多媒体技术与大学物理教学整合 是为了优化物理这门严肃的 基础理论课的教学过程 在这个过程中引入的技术手段 既是一种辅助教学的手 段 又对物理知识的学习起决定作用 教师要将传统的教学方法与多媒体技术有 机结合 取长补短 使课堂教学达到最优化 只有在实际教学中不断地探索应用 多媒体技术的规律和特点 掌握正确的方法 将学生的主体性与教师的主导性 多媒体教学与传统教学之间的关系处理好 才能使多媒体技术手段在大学物理教 学中发挥出巨大的优势 i i 关键词 多媒体技术 大学物理 教学 信息化 分类号 g 4 3 4 山东师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to ft h et e c h n o l o g yo fc o m p u t e ra n di n t e r n e tf r o mt h e19 9 0 s i ti sah o ti s s u ei nt h ee d u c a t i o nf i e l dt h a tt h em u l t i m e d i as h o u l db et a k e ni n t ot h e t e a c h i n ga r e a s m u l t i m e d i ah a sb e e nm o r eo rl e s st a k e ni n t oe a c he d u c a t i o n a ll e v e l f r o mp r e s c h o o le d u c a t i o nt oc o l l e g ee d u c a t i o n t h ec o n c e p to fe d u c a t i o na l s o g r a d u a l l yt a k e sp l a c ef u n d a m e n t a lc h a n g e s ak n o w l e d g e a b l ei d e aw i t hc r e a t i v ea n d m e a n i n g f u lc o n s t r u c t i v i s ma n di d e ao fs t u d yb e c o m ep o p u l a rw i t ht h eh e l po f i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n dt h e nd e v e l o pan e wt e a c h i n gc o n c e p tb a s e do nt h e h u m a nb e i n g d u r i n gt h ep r o c e d u r eo ft e a c h i n g t e a c h e r sp a ym o r ea t t e n t i o nt o s t u d e n t s c h a r a c t e r sa n dp e r s o n a l i t y o r g a n i z et e a c h i n ga c t i v i t i e sf r o ms t u d e n t s v i e w t h et e a c h e r sp l a yr o l e sj u s tl i k ea no r g a n i z e r d i r e c t o r s u p p o r t e ro rp r o m o t e ri no r d e r t od e v e l o ps t u d e n t s e n t h u s i a s ma n di n i t i a t i v e m a n yp h y s i c a lt e a c h e r sk e 印o nt r y i n g t ot a k em u l t i m e d i ai n t op h y s i c si nc o l l a g e ab a s i c a l l yc o u r s eo fs c i e n c e t ot r a i n s t u d e n t s a b i l i t i e so fs e l f s t u d y d i s c o v e r i n ga n da n a l y z i n go fp r o b l e m sa n ds e n s eo f c r e a t i v i t y s om e yd e s i g nm a n yt e a c h i n gc o u r s e w a r e w h o s eq u a n t i t yo fi n f o r m a t i o ni s h i g h e ra n ds t e p sa r eq u i c k w i t h o u tc o n s i d e r i n gs t u d e n t s r e c e p t i v i t ye n o u g h m o r e t e a c h e r ss t i l lr e m a i ni nt h el e v e lo fp a s s i v eu s eo fc o u r s e w a r ew i t ht h ee x p e r i e n c ei n m i n d a n dd on o te x p l o r et h ef e a t u r e so fm u l t i m e d i aa n dc h a r a c t e r i s t i c so fp h y s i c s t e a c h i n g t oa c h i e v ea b e t t e rg o a lo fp h y s i c s t e a c h i n gi nm u l t i m e d i a f i r s t l y t h es t u d y h a sd e t a i l e da n a l y s i so nt h ew h o l ea n ds u m m a r yo ft h eg e n e r a lp r i n c i p l e t h e n i l l u s t r a t e st h es p e c i f i cm e t h o d so ft e a c h i n g a tl a s t s u m m a r i z e st h er e s u l t sa n d e x p e r i e n c eb yt h es p e c i f i cc a s e s f o rt h eo p e r a t i o no fc o l l a g ep h y s i c st e a c h i n gb y m u l t i m e d i a t h et e a c h i n gq u a n t i t i e si nc l a s ss h o u l db ec o n t r o l l e d b o t ht h eq u a n t i t i e s o fi n f o r m a t i o na n dt h eq u a l i t yo fi n f o r m a t i o ns h o u l db ee m p h a s i z e d t h e nt e a c h e r s m a k et h et e a c h i n gi no r d e rt om a k et h ep r o c e d u r ec o n c i s e c l e a ra n do b v i o u sa n d l e a v ee n o u g ht i m ef o rs t u d e n t st ot h j l l l a n dt a k en o t e ss ot h a tt h e yc a nm a s t e rt h e t e a c h i n gc o n t e n t s m e a n w h i l e t h ee f f e c t so ft e a c h i n gh a v eb e e ni m p r o v e d t h et h i r d o n ei st h a tt h et e a c h e rs h o u l dh a v eh i l g ht e a c h i n gs k i l l s s k i l l e dc o n t r o l si nc l a s s i i i e n o u g ha n df i t t e dt e a c h i n gm e t h o d s t h et e a c h e rs h o u l de x p l a i nh e u r i s t i ct e a c h i n ga n d s h o u l dr e s o l v et h ek e yp o i n t sa n dd i f f i c u l t i e sb yf e e d b a c kt e a c h i n g t h ef o u r t ho n ei s t h a tt h ec o u r s e w a r es h o u l db ec l e a ra n dc o n c i s e n e i t h e rg o e sa f t e rc o m p l e x i t i e si n f o r m a ta n dt e c h n o l o g yn o rp u ta l lc o n t e n t sa n dp r o b l e m si nt h ec o u r s e w a r e t h i s m a k e ss t u d e n t sn o tc a t c ht h ek e yp o i n t sa n dd i f f i c u l t i e sa n df e e lh a r di nl e a r n i n g s o t h e n i tf u r t h e ri n f l u e n c e st h et e a c h i n ge f f o r t s m e a n w h i l e a st h ed e v e l o p m e n to fn e t e s t a b l i s h i n gt h et e a c h i n gm e t h o d so fp h y s i c sw i t hn e th a sb e c o m ean e wt e a c h i n g r e s e a r c ha p p l i e dt ot h eu s eo fm u l t i m e d i a t e a c h e ri n t e g r a t e st h et e a c h i n gp r o c e d u r e t e a c h i n gc o n t e n t s c o u i j or e s o u r c e s t u t o r i a lm a t e r i a la n df o r m a t i v ea s s e s s m e n t si n t o n e tc o u r s e s s t u d e n t sc a nf i n dt h e s et e a c h i n gi n f o r m a t i o na n dr e s o u r c e sa f t e rt h e y e n t e rt h en e t t h e yc a na l s os t u d y d i s c u s s d oh o m e w o r k t a k et h ee x a m sa n dg e t g r a d e s c o m b i n a t i o nb e t w e e nc o l l a g ep h y s i c sa n dm u l t i m e d i ai st oo p t i m i z et h e t e a c h i n gp r o c e d u r eo fp h y s i c sa sas e r i o u sb a s i cc o u r s ei nc o l l a g e t h et e c h n i c a lw a y i nt h ep r o c e d u r ei sas u p p l e m e n t a r ym e t h o da n dm a k ead e c i s i o ni nl e a r n i n gp h y s i c s t h et e a c h e rs h o u l dp u tt h et r a d i t i o n a lt e a c h i n gm e t h o d sa n dm u l t i m e d i at o g e t h e r l e a mf r o mo t h e r s s t r o n gp o i n t s t oo f f s e to n e sw e a k n e s sf o r t h e p u r p o s eo f o p t i m i z a t i o n a sl o n ga sw ee x p l o r ec o n s t a n t l ya n dp r a c t i c et h em e d i at om a s t e ri t s r u l e s f e a t u r e sa n dw a y s d e a lw i t ht w oq u e s t i o n sr e g a r d i n gt h et e a c h e r s d o m i n a n c e s a n dc o m b i n a t i o nb e t w e e nm u l t i m e d i aa n dt r a d i t i o n a lt e a c h i n gc o r r e c t l y w ea r ea b l et o d e v e l o pt h ea d v a n t a g e so fm u l t i m e d i aa n de x p l o r ei t sp o t e n t i a ls ot h a tw em a k e i t b e t t e rs e r v i c ei np h y s i c st e a c h i n g k e yw o r d s m u l t i m e d i at e c h n o l o g i e s u n i v e r s i t yp h y s i c s t e a c h i n g i n f o r m a t i o n i z a t i o n c l a s s i f i c a t i o nn u m b e r g 4 3 4 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果 据我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果 也不包含为获得 注 如 没有其他需要特别声明的 本栏可空 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明 并表示谢意 学位论文作者签名 荭 易幸 导师签字 理 俄 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂撞有关保留 使用学位论文的规定 有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 允许论文被查阅和借阅 本人授权堂撞可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可 以采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编学位论文 保密的学位论文在 解密后适用本授权书 学位论文作者签名 务弘牛 导师签字 绣7 趴 签字日期 2 0 0 歹年 明罗日 签字日期 2 0 0 7 年 月7 日 山东师范大学硕士学位论文 第一章绪论 一 研究的背景与现状 近几年来 计算机 网络在教育教学中的应用越来越广泛 传统的教学方法和教学模 式正发生着变革 教育信息化对教师提出了更高的要求 当代教师必须熟悉和掌握多媒体 教学手段 以学生为主体进行教学设计 以培养创新型人才为教学目标 一 研究的背景 随着信息技术的发展 用多媒体辅助大学物理教学越来越显示出其优势和重要性 同 时新的大学物理课程标准对学生能力的培养提出了更高的要求 为适应大学物理教学改革 的需要 新的教育技术运用尤显迫切 但现阶段大学物理多媒体应用上仍存在一些问题 影响到多媒体物理教学的应用效果及推广 所以认真探究多媒体环境下的物理教学一般规 律和具体方法 具有重要的实用价值和意义 二 研究的现状 1 国外研究现状 从世界范围来看 2 0 世纪9 0 年代以前 多媒体技术在教育教学中的应用主要是采用 单独设课的形式 那时的多媒体技术主要是指光学投影技术和音 视频技术 9 0 年代以 后 一些发达国家开始在教学中采用以计算机为主的多媒体技术来培养学生的信息素养 同时开展信息技术与学科课程整合的实验研究 研究发现 信息技术作为学习工具提高了 学习者的学习质量和效率 1 9 9 8 年2 月加拿大温哥华学区的 信息技术报告 指出 信息技术可以创设一个以 学生为中心 教师为主导并与广泛的社区相联系的学习环境n 1 研究人员通过调查 论 证了信息技术与课程整合的有效性 他们认为信息技术能够提高学生的思维能力 判断能 力和协作能力 能够促进学生掌握信息收集和利用的技能 能够使学生走出校园 加强与 社区交流的机会 扩大知识面 2 0 0 0 年6 月 美国教育部制定了面向教师的国家教育技术标准 n a t i o n a l e d u c a t i o n a lt e c h n o l o g ys t a n d a r d sf o rt e a c h e r s 口1 对教师在信息化环境下教学的 基本行为提出了具体要求 教师应当了解与教学相关的技术并掌握技术的运用 教师 要能够运用教育技术来设计教学环境并总结教学经验 教师的教学设计中要充分运用教 i 山东师范大学硕士学位论文 育技术来实现教学过程的优化 教师在教学评价中要运用技术实现评价策略 教师通 过技术的使用提高教学效率 教师应充分 全面的理解教育技术的实质并将其运用到教 学实践中 在美国的学校里 多媒体技术的应用十分普遍 已成为日常教学中教师教学和学生学 习不可缺少的工具 在各种课程的教学过程中 使用电脑已经非常自然地融和其中 形成 了一种将书本知识与社会信息结合 教师传授与自我探索相结合的教学观念和教学模式 2 国内研究现状 为了使我国高等教育适应2 l 世纪的挑战 国家教委于1 9 9 4 年初正式提出并实施了 高等教育面向2 l 世纪教学内容和课程体系改革计划 为配合这一计划的实施 全国 许多高校都开展了教育教学改革科研工作 由东南大学等七所高校组成的 现代化教学手 段在物理教学中的应用 课题组在国家教委 江苏省教委的支持下 经过近十年的共同努 力 研究 开发 编制了一系列文字及音像教材c a i 课件 山东省教委立项的 大学物 理多媒体c a i 系统的研究与开发 课题探讨了大学物理多媒体c a i 系统的设计 开发方 法 研制出了一系列多媒体c a i 课件 山东省高教面向2 l 世纪教改项目 工科大学物理 多媒体教学研究 课题 研制出一套开放式多功能多用户大学物理多媒体教学软件 编写 了3 本教学软件配套教材 随着互联网技术在教学中的应用 课堂用的c a i 课件逐渐向多功能 开放式的课件发 展 网络课件应该既能传授知识 又能发挥学生在学习中的主体作用 基于这些要求 国 家级教材建设 十五 规划项目中设立了 大学物理多媒体素材库 开发了大量的大学 物理教学过程所需要的微教学单元 例题 图片和动画演示程序等素材 多媒体技术应用于大学物理教学工作还处于探索和起步阶段 近几年开展的精品课程 建设工作正在不断发展 下一步还要推动资源的共享 使课程建设成果能较好地满足教学 的需要 同时 在应用过程中还普遍存在一些共性的问题 主要表现在以下几个方面 1 重过程轻结果 有的物理教师只重视多媒体技术在教学中应用的知识获取过程 而对是否获得知识 获得多少知识 是否掌握知识不很关心 这实际是对多媒体技术在教学中应用的一种误解 诚然 多媒体技术在教学中的应用强调在掌握知识与完成作品的过程中得到科学思维 方 法技能和创新精神的养成 但没有一定知识或技能作为基础 学生是很难进行更深入地探 究的 因此 作为大学的物理教师 如何在整个教学过程中有计划 有步骤 循序渐进地 进行多媒体技术的应用 是要认真考虑的 技术的应用也应回归到知识上 这些知识是有 2 山东师范大学硕士学位论文 所选择 重新构建 经过理解和解释的 要能够灵活地运用知识 多媒体技术应用在教学 中 应培养出具有科学素养和创造性的人才 2 强调学生的主体性 忽视教师的主导性 有的物理教师误以为 多媒体技术在教学中的应用就是教师讲少点 学生讲多点 做 多点 甚至整节课就是把学生放在图书馆或实验室 全放手让学生自由发挥 美其名日 发 挥学生的主体性 实际上 学生去图书馆或实验室目的是什么 该做什么 该怎么做 该想什么 他们茫茫然 结果不但浪费学生的时间 还闹轰轰的 影响学生的学业成绩 难怪有人会称之为 放羊式 毫不客气地对这种现象进行批评 实则是某些教师对多媒 体技术在教学中的应用理解走了极端 认为强调学生的主体性教师就可以不作为了 教师 讲少点 但应在有限的时间内让学生明白探究学习的目的是什么 该做什么 该怎么做 该想什么 自己应有什么收获 实际上 多媒体技术在教学中的应用对教师的语言精炼及 艺术性程度 提出了更高的要求 许多研究者认为 以学生为中心是多媒体技术在教学中应用的一个基本特征 以笔者 的观点 这是一种对多媒体技术在教学中应用特点的错误表述 这样表述的学者 在肯定 多媒体技术在教学中应用的主体性时 也不否定教师的主导性 但这却会给不少教育工作 者产生误解 导致多媒体技术在教学中应用失败 多媒体技术在教学中的应用既然是教学 它就应符合教育学原理 强调师生的双边活动 学生探究学习的互动不能只局限于师生间 的 学生间也应互动 况且学生的探究水平也是有区别的 有不少物理教师抱怨 多媒体 技术在教学中的应用难以操作 对大部分学生不起作用 尤其是能力低或一般的学生 不 了解学生的知识与能力水平 都按照提出问题 作出假设 设计方案 收集证据 检验假 设 检验与评价 合作与交流的科学探究过程 步步不少 一律要求学生在规定的时间完 成 对于能力一般的学生 也采用一成不变的模式 这将很难达到预期的目标 3 以多媒体技术取代传统教学 有的物理教师误以为 无论什么内容 什么场合 所有教学内容都适合多媒体技术的 应用 多媒体技术在教学中可以完全取代传统教学 实际上 源远流长的传统教学有其缺 点 但其优点也不能否定 以讲授为主的传统教学 可以最快地将重要事实 基本概念和 相关思路呈现给学生 注重人智力的发展 强化双基教育 多媒体技术在教学中的应用则 重视人的全面发展 既要求学生掌握基本知识和技能 又要求学生学会主动探究 善于探 究 培养学生正确的情感 价值观和创新能力 教有法 教无定法 多媒体技术在教学 中的应用来不得半点浮燥 更不能急功近利 需 春风化雨 般融入我们的日常教学 教 3 山东师范大学硕士学位论文 育之树才会茂盛 并得以开花结果 4 以多媒体技术取代实验活动 在物理教学中一定要重视实验活动 实验是物理科学探究的基本方式 也是现在物理 教学中的薄弱之处 可以说无论怎样重视实验都不过分 探究性学习中的实验更提倡学生 主动设计 有明确探究目的 并亲自动手 不提倡照方抓药式的实验 但是 还要注意不 能走进 唯实验 的误区 应该明确多媒体教学所提供给学生的活动空间和主动学习的机 会远远要比实验活动多而丰富 实验探究只是探究性学习的一种形式和途径 实验也只是 探究过程的一个环节 要进行有效地探究 不能只满足于动手做 一定要鼓励学生积极地 进行主动思考 重视归纳与概括 分析与解释 反思与评价 在多媒体教学中教师的演示 实验并不是多余的 相反 应更体现其特有的激励 示范 指导 纠错 精致 强化等教 学功能 二 研究的目的与意义 一 研究的目的 随着多媒体技术的广泛应用 将现代教育技术 主要指多媒体技术 网络技术和虚拟 仿真技术 与现代教育思想应用于课程教学 以提高教学质量和效率已成为教育界的一个 热门课题 为了优化教学 根据现代教育理论 现代教育技术理论及大学物理的课程特点 并通过大学物理的教育教学实践 在多媒体技术条件下 尝试大学物理教学过程的最优化 设计是本研究的目的 综合考虑校园和社会影响大学物理教学的各种因素 本研究将主要 探讨有关大学物理教学过程的改革 包括 教学最优化 现代教育技术 教学设计等现代 教育理论 以及如何在大学物理教学中应用有关现代教育理论 设计出大学物理课网络教 学系统的最优化方案和教学案例 以及有关实施条件和办法 因此 本研究是有关多媒体 技术与课程教学的整合化问题 是对现代教育技术理论和实践的分析和研究 这方面研究 的最终目标 是在已有教学理论的基础上 构建多媒体技术教学的功能 特点与教学活动 有机整合的基本规律 对多媒体教学活动进行系统化的设计 二 研究的意义 1 当前社会发展和教育改革的趋势和要求 教育现代化是应对2 1 世纪新挑战的强有力措旌 现代化教育 在智育方面 不仅仅 是强调学生学习知识 而是应该 教会学生学习 强调培养学生获取知识的能力 强调 让学生掌握认知的手段和方法 学会自己去发现知识 获取知识 更新知识 原教育部部 4 山东师范大学硕士学位论文 长陈至立同志曾多次谈到 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 是人才的竞争船3 信息技术 多媒体技术和网络资源的不断发展 为创新型人才的培养 提供了条件 同时也为人们主动学习 高效学习提供了便利 技术的发展推动了学习观念 和学习方式的转变 大学物理课的传统教学方式也必然受到影响 2 大学物理课教学的特点和原则的要求 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 还要培养学生分析问题和解决问题的科学方法 物理概念 物理规律的阐述与教学往往需 要借助一定的物理图像 利用多媒体的教学资源 利用动画形式播放有趣的小实验并设置 相关诱导性问题 激发学生的学习兴趣 有利于学生理解物理概念 培养抽象思维能力 多媒体技术的发展 使之与教师的教学过程及学生的学习过程紧密联系在一起时 发挥出 巨大的教育价值 三 研究的内容与方法 一 研究的内容 探讨多媒体技术与最优化的联系 多媒体技术与大学物理的联系 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化 运用于大学物理教学 过程的最优化设计 并根据山东广播电视大学现有的网络教学条件 运用于教学实践 设 计提出教学案例 二 研究的方法 1 文献分析法 在研究过程中 搜集了有关当代教育学 教育心理学 教育理论与方法 教育技术理 论与方法 系统论理论以及课程整合等方面的大量资料 通过对资料进行整理分析 归纳 总结出多媒体技术与课程整合的内涵 理论基础及实施方法等 2 实践研究法 本研究的许多观点是将多媒体技术与课程整合理论应用于大学物理的实践探索基础 上产生的 是在多媒体技术与课程整合的理论支持下 通过对多媒体技术课程和大学物理 课程的教学改革 总结出多媒体技术与课程整合的实践意义 深层内涵 3 小组讨论 采取头脑风暴法 邀请老师同学针对本课题进行分组讨论 最后进行比较 总结 归 纳 5 山东师范大学硕士学位论文 6 4 经验总结 分析 整理收集的资料 总结经验 撰写成研究报告 山东师范大学硕士学位论文 第二章研究的相关概念与理论基础 一 研究的相关概念 许多高校和教育科研机构都在对多媒体技术与课程整合进行积极地探索与实验 教学 中的应用也越来越普遍 同时也出现了很多新的提法和名词 定义上的不一致给人们的认 识与实践造成不少困惑和难度 如果不能从根本上给这些概念 个界定 则会使研究和实 践工作难以定位 一 现代教育技术与现代信息技术 首先 教育技术 来源于英文 t e c h n o l o g yo fe d u c a t i o n 或 e d u c a t i o n a l t e c h n o l o g y 一词 指开发 应用和评价 旨在改善人类学习过程的系统 技巧和教学工 具 美国教育传播与技术会 a e c t 1 9 9 4 年曾对教育技术做出定义 教育技术是为了促 进学习对有关的资源与过程进行设计 开发 利用 管理和评价的理论与实践 3 从这 个定义我们可以看出 学习的 资源与过程 是教育技术的研究对象 针对研究对象的 设 计 开发 利用 管理和评价 这五个方面的理论和实践是教育技术的研究内容 教育技 术的研究目标是达到教育的最优化 是通过正确的技术和方法的运用解决人类学习的问 题 教育技术除了指物质技术外更主要的是指运用技术来实现教学的思想 观念和方法 2 0 0 5 年 a e c t 又对教育技术做出了新的定义 教育技术是通过创造 使用 管理合 适的技术过程和资源 促进学习 提高绩效的研究及符合职业道德的实践 瞄1 这个定义 与9 4 定义的区别是将 研究及符合职业道德的实践 定义为教育技术研究的领域 以 促 进学习 和 改善绩效 作为教育技术研究的目的 将9 4 定义中 设计 开发 利用 管理和评价 五个方面的研究内容整合为0 5 定义中的 创造 使用 管理 三 个研究范畴 现代信息技术以计算机技术和通讯技术作为基础 在教育教学中应用的现代信息技术 称为现代教育媒体 它包括视觉媒体 幻灯 投影 听觉媒体 录音 广播 c d 机等 视听觉媒体 幻灯 录音 电影 电视 摄像系统 v c d 机 d v d 机等 综合媒体 微机 教学系统 语言实验室系统 多媒体组合教学系统 计算机辅助教学系统 计算机网络教 学系统等 二 多媒体计算机辅助教学 多媒体计算机辅助教学 c a i 是以多媒体教学课件为工具 计算机为媒体的教学 7 山东师范大学硕士学位论文 教师通过多媒体课件的辅助进行教学活动 将教学内容以动画 图形等多媒体形式予以展 示 它是计算机技术在教育领域的应用 计算机在教学过程中起到教字媒体的作用 多媒 体计算机辅助教学根据教师 学生和计算机在教学过程中充当的角色和任务不同可以分为 课堂讲授式和网络交互式两种主要模式 这里我们把课堂讲授式的应用作为研究的对象 在以班级授课形式的课堂教学中 根据教学的内容和教学目标的需要 继承传统教学媒体 的优点 合理适当地引进现代教学媒体 适量适度发挥其优势 达到教学过程的优化 三 信息技术与课程整合 关于信息技术与课程整合 目前的定义有很多 基于对课程概念的不同理解 产生了 广义的概念和狭义的概念 广义的概念认为 信息技术与课程整合是从整个课程体系的角度引入信息技术 通过 对课程内容和课程结构的变革来优化教学 狭义的概念认为 信息技术与课程整合就是信 息技术与课程教学过程的整合 在教学的准备 实施和评价阶段信息技术主要起工具 媒 介和方法的作用 对信息技术与课程整合概念的不同理解体现了人们对信息技术在教育中的作用的不 同认识 一般来说 专家学者在研究与实践中较认同广义的概念 而一线教师则比较认可 狭义的概念 二 研究的理论基础 一 系统论 系统论认为 世界上一切事物都有相互联系 也都发生相互作用 组成世界的的各种 要素就是一个系统 是一个有机的整体 教学过程也是一个系统 在教学设计时要对这个 系统中的各个要素进行分析 确定具体的预期目标 要对教学过程中有可能出现的一切不 确定因素做出控制预案 然后按照教学设计的预定计划实施教学过程 努力实现教学目标 二 控制论 控制论认为教学过程就是一个控制系统 而且是一个开放的系统 在信息技术飞速发 展的今天 教学的过程逐渐由单一信息传递途径变为多途径传递 在教学系统中教师是施 控系统 学生是被控系统 在教学实践中 如果教学效果好 学生反馈给教师的信息能够 使教师按着既定的教学方案继续进行教学 那么这种教学实践就是正反馈的实践 正反馈 的教学实践使教师与学生之间的教学方案得以持续执行 而教育对象的个体性和多样化会 使得教学系统出现负反馈信息 这些负反馈促使教师修正教学目标 调整教学方式 从而 g 山东师范大学硕士学位论文 使教学过程顺利进行 三 心理学基础 1 学习过程 学习过程通常是由认知学习 技能学习与问题解决学习三部分构成 而影响整个学习 过程的主要因素有两个方面 一是学习内容 二是学习方式 在教学中 学习内容是不变 的 学习方式的变化影响着学习过程 首先 在知识学习的领域内 由于现代教育技术的运用 最明显的表现作用是学生由 接受学习过程向发现学习过程的转化 其次 在问题解决学习的领域内 由于现代教育技术的运用 学生发展性思维的流畅 性 变通性和独特性在长时间的训练中得到提高 故而对非常规性向题的解决能力大大提 高 2 学习动机 培养学习动机可以采取三种措施 一是通过外部条件刺激激发学习动机 二是通过内 部心理培养转化学习动机 三是通过情境因素强化维持学习动机 现代教育技术的教学运 用 将学生的学习任务由难度较高的程度简化到难易适中或更为简单的程度 使学生从提 高学习效率方面来强化其学习动机 3 非智力因素 现代教育技术的教学实践运用 对认知主体非智力因素的最突出影响作用 表现在兴 趣与学习 情感与学习两个方面 第一 对学习兴趣的激活 现代教育技术的教学应用 对学生学习兴趣的产生和发展是非常明显的 第二 积极激发学习情感 在学习活动中 适当的激情 良好的心境是学习的重要保证 四 建构主义学习理论 建构主义是在认知主义的基础上发展起来的一种学习理论 它认为学习的过程是学习 者通过知识的获取主动建构自己内部知识结构和心理结构的过程 在学习过程中不仅要提 供给学习者结构性的知识 还要提供大量非结构性的经验背景 学习者作为知识的主动建 构者具有学习前原有的经验和心理结构 他的学习是以此为基础来进行的 在学习过程中 建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的 以学生为中心的学习 教师不再是传 统的知识传授者 而是学习过程的组织者 帮助者 指导者和促进者 学生将教材和其它 教学媒体提供的教学内容作为知识主动构建的对象 多媒体技术也不再是教师讲授的辅助 9 山东师范大学硕士学位论文 手段 而是用来创设学习情境 激发学习动机 提供协作学习平台 搭建交流对话途径的 工具 l o 山东师范大学硕士学位论文 第三章多媒体技术在大学物理教学中的应用设计 在教学中要想借助多媒体教学的优势 真正发挥大学物理教学在提高学生的科学素 养 培养学生的创新能力中的独特作用 教学设计是基础 运用得当是关键 教学设计要 做到将传统的教学方法与多媒体技术有机结合 根据教学内容 教学对象 教学环境进行 取舍 以达到教学最优化为目的 一 多媒体技术在大学物理教学中应用的必要性 一 多媒体技术为培养创新型人才提供了桥梁的作用 2 l 世纪是知识经济时代 科学技术迅猛发展是它的时代特征 创新人才的培养是社 会发展的关键 面对新世纪的挑战 大学教育要加快推进素质教育的步伐 培养具有创新 精神和实践能力的人才 1 9 9 9 年6 月1 3 日 中共中央 国务院发布了 关于深化教育改革 全面推进素质教 育的决定 中央 1 9 9 9 号 以下简称 决定 决定 的十五条明确指出 要大力提高 教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度 多媒体技术在教学中的应用为创新人才的培养提供了条件 多媒体技术与学科课程的 整合是培养创新人才的有效途径 为了满足知识经济时代对人才的需求 要加快多媒体技 术与学科教学整合的步伐 二 多媒体技术为培养学生信息素养提供了有效的途径 以计算机技术和通讯技术为核心的多媒体技术 i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y i t 的迅 猛发展 正在改变着人类的思维方式和行为方式 影响着人类政治 经济 文化和社会活 动 提高了人们的生活和工作质量 信息社会的到来 使多媒体技术的应用得到普及 同 时也对人们获取 分析 处理和应用信息的能力提出了新的要求 如何培养人们的信息处 理能力 提高他们的信息素养 除了推广现代教育技术教育和计算机文化普及 加快多媒 体技术与学科教学的整合是更好 更有效的方式 三 多媒体技术与学科教学整合是现代教育教学改革的需要 现在 传统的教学正在适应现代教学发展的变革 传统教学思想正在与现代教学思想 融合 传统的教学手段也在与现代的教学手段整合 随着新的教育思想 方法和手段的逐 渐融入 传统教育走上了教育现代化的发展之路 现代化教学变革的途径一是借鉴现代教 l l 山东师范大学硕士学位论文 学理论与思想 构建新的教学模式与教学设计 二是合理 积极运用现代教育媒体 改革 课堂教学 提高课堂教学效率 也就是实现多媒体技术与学科教学的整合 四 多媒体技术与学科教学整合是素质教育的要求 素质教育不同于传统应试教育 它是全新的现代教育 大力发展以素质教育为核心的 教育事业 提高国民素质 是一项战略性的 长久性的 可持续发展的措施 它要求有全 新的现代教育技术与之匹配 素质教育培养的是未来国家的人才 必须具有创新精神和实 践能力 而在教学中培养学生各方面的能力是多媒体在技术上的优势 它为素质教育的开 展提供了条件 因此 要大力推动多媒体技术和其他学科的整合 以便于更好地进行学科 教学 同时培养学生创新精神和实践能力 以上这些都足以说明教育工作者必须加强现代教育技术与学科教学的整合 而大学物 理由于其学科的特点与知识的广度和深度更加需要与现代教育技术进行整合 二 多媒体技术在大学物理教学中应用的可行性 一 多媒体技术为构建新型教学模式提供了技术基础 现代教学媒体是与多媒体计算机 教学网络 校园网和因特网相连为一体 发挥多媒 体计算机的人机交互 创设情境 相互协作作用的 在建构主义的理论指导下 建立在现 代教育技术平台之上的教学模式具有以下特点 1 教育信息的多样化 以计算机为基础的现代多媒体技术使教学信息组织多样化 网状 非线性地组织结构 使教学信息得到最有效的管理 在教学过程中大量的 全面的 多形式 多层次的教学信 息在教师与学生之间传递 2 教学过程的交互性 随着学习理论的研究发展 教学课件已从传统的强调个别化教学发展为采用协作式教 学策略培养高级认知能力 能够为多个学习者提供合作学习的机会 增加了学习者之间的 交流 深化了对知识的理解 多媒体教学正是改变了传统教学手段的线性信息传递方式 使教学信息的传递发生质的飞跃 实现了网状沟通及人机之间的交互作用 使学生参与其 中 构建形象 逼真 连续的教学情境 通过师生 小组 人机互动提高了教学效率和效 果 3 教学形式的生动性 动画 影像等多媒体技术较之粉笔 黑板等传统的教学媒体更加生动 形象 更易激 1 2 山东师范大学硕士学位论文 发学习者的学习兴趣和学习动力 多媒体教学强调学生的主体性 教学不再仅仅是知识的 传授 教与学成为两个相辅相成的部分 教学过程就是调动学生学习主动性的过程 是培 养学生探究式学习能力的过程 4 个性化教学的可行性 通过多媒体技术为学生构建一个相对个性化的学习环境 使每个学生都充分获得与教 师 同学交流的机会 并可在互联网上获得大量的信息与知识 通过网络相互学习 相互 辅导 多媒体技术作为信息传播的渠道 增大了教学信息容量 扩展了教学方法 提高了 教学效率 培养了学生协作学习的能力 二 多媒体技术具有独特的教学特点 1 能摆脱时间空间的限制 现代教育技术可以使教学不受时间空间的限制 它可以把历史画面 异地的场景再现 于学生面前 比如在大学物理教学中 在讲解一些户外大型实验时 学生不可能亲临这些 实验场地 但是把各个典型实验过程制作成电视教学片 学生就可以对实验有一个宏观的 认识 使学生开阔了视野 增长了见识又节约了经