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1、计算机硬件测评”高中信息技术学科研究性学习教学案例 李俊英一、教学内容的选择和设计中小学课程教材改革第二轮试验中，将课程分为三类：基础性、提高性和研究性课程。在二十一世纪信息技术学科行动纲领中，现有的课程标准侧重于以任务驱动教学的方法，培养学生的学科基础知识和基本实际操作等基本应用能力。但对于学生在信息技术方面的研究能力的培养，显然难于运用任务驱动教学法加以实施。培养学生的创新精神和实践能力是素质教育和课程教材改革的重点，而实施研究性学习课程是培养学生创新精神和实践能力的重要手段。为此，我们对高中信息技术的研究性学习课程进行了初步探索。1教学目的和特点高中信息技术课程研究性学习课程的教学目的是
2、，在本学科的基础性课程学习的基础上，学生通过研究性学习课程的学习，进一步提高信息技术的知识水平、锻炼计算机软、硬件的操作技能，同时具备良好的科学研究和团队协作精神，基本掌握科学研究的一般方法。高中信息技术学科研究性学习课程的教学，体现了“学生研究课题自主确定”、“学生研究课题互动研究”以及“课题研究成果科学评价”的特点。在课题研究过程中，要求学生亲自实验证明、归纳分析，以完成课题的研究，要充分地进行交流，相互提高，共享大家的研究成果。同时，在对课题研究成果进行评价时，注重对研究过程的评价，并且贯彻全面性评价原则。2教学内容的确定高中信息技术课程的教学内容，总体来说仍偏重于计算机常用软件的操作方
3、法、基本算法和简单程序设计语言的学习。而对于信息技术主要装备之一的计算机硬件的介绍，则显得比较单薄。现在大多数教材在介绍计算机硬件时，大多直接告诉学生计算机硬件的种类，最多配上一些照片说明，学生对计算机硬件没有感性认识。而且，计算机硬件的发展迅速，再新的教材也很难跟上飞速发展的计算机硬件的变化，无法反映最新的计算机硬件。所以，必须要让学生了解真正的计算机硬件，掌握计算机硬件的基本判别方法。现有的信息技术课程无法满足学生对计算机硬件知识的渴求，应该建立新型的研究性学习课程，丰富高中信息技术课程中有关计算机硬件的教学内容，完善研究性学习的教学方法。将计算机硬件的测评作为学习计算机硬件知识的切入口，
4、能够调动学生的学习积极性和主动能动性，有利于学生自己探求计算机知识，培养学生计算机的实际操作能力，以及分析问题、处理问题的能力。因此，开展“计算机硬件测评”的教学，是高中信息技术课程中，开展研究性学习较好的途径之一。3教学方案的设计计算机硬件有许多种类，在教学内容的设计时，就需要充分考虑到学生的实际情况，既要满足学生的求知欲望，也要考虑到时间和设备的条件限制，不可能面面俱到。所以，我们确定了以下的教学方案：（1）在教师的指导下，每位同学确定一个自己特别感兴趣的硬件；（2）所有测试相同或类似硬件的同学组成一个测试小组；（3）分小组查找有关的资料，在充分交流的基础上确定测试软件和方法；（4）小组成
5、员按确定的测试方法，个别或合作进行测试，并将测试数据汇总；（5）每位同学根据自己的研究计划，对数据进行分析、处理；（6）每位同学完成自己的研究报告，并在小组内进行交流、评价和修改；（7）对优秀的研究论文进行班内答辩。二、课程背景资料在“计算机硬件测评”研究性学习课程开始阶段，教师应该提供一些有关计算机硬件的基础知识介绍，比如硬件的种类和发展，常用的测试软件和基本测试指标等，还可以提供一些参考书目和相关网址。但只是给出部分参考内容，不直接提供具体的研究课题，希望同学在了解了这些计算机硬件的基本知识后，通过自己查阅书籍、上网检索，并与同学交流以后，根据自己使用的计算机的硬件情况，确定自己感兴趣的研
6、究课题。1计算机硬件介绍目前，一套完整的个人计算机的组成部分有：系统主板、中央处理器CPU、内存条、硬盘驱动器、光盘驱动器、软盘驱动器、显卡、显示器、调制解调器Modem、声卡、音箱、键盘、鼠标、机箱等。2主要硬件的性能指标（1）衡量CPU性能的主要依据有数据传送位数、主频和一级缓存容量等。（2）内存储器的性能主要表现在内存容量和内存存储速度等方面。（3）硬盘的性能指标主要有主轴转速、平均寻道时间、数据传输率、接口方式、高速缓存容量和单碟容量等几个方面。（4）CD-ROM（只读光盘存储器）的主要性能指标是光驱的读取速度、读取方式、数据缓冲区大小和寻道时间。（5）衡量显示器性能的指标主要有：分辨
7、率、点距、刷新频率、场频、行频和带宽。（6）显示卡的性能指标主要有显示内存容量、核心频率、显示内存频率、像素填充率、纹理填充率、内存带宽等。（7）打印机的主要技术指标为：打印分辨率、打印速度。（8）调制解调器MODEM的主要技术指标是传输速率，即每秒传输的二进制位数bps (bit per second)。（9）衡量数字相机的主要性能指标有：CCD像素数、最大分辨率、色彩深度、镜头变焦范围、电池工作时间和存储卡容量（可保存照片数）等。（10）扫描仪的主要性能指标有：分辨率、灰度、色彩位数、扫描速度和幅面大小。3常用的硬件测试工具计算机硬件种类有很多，有些硬件的性能指标比较简单，通过阅读说明本就
8、能基本了解大致的情况，而有些硬件的性能必须要通过严格的测试实验才能得出结论。硬件测试工具软件是一些专门用于测试全部或部分计算机硬件性能，对计算机硬件的性能进行量化评价的计算机专用软件。通过硬件测试工具，就能用具体的数值，在相同类型的计算机硬件中，对不同型号和品牌的硬件进行比较。目前，用于计算机硬件测试的工具软件比较多，主要有HARDiNFO 2001、HWiNFO32、Madonion PCMark2002、SiSoft Sandra Standard、PassMark Performance Test、PC-CONFIG、WinBench99、3Dmark 2001、Fresh Diagno
9、se、TestCPU等几种。4参考书目电脑商情报（家用电脑）、中国计算机报、中国计算机教育报、上海计算机报、电脑报、各类计算机书籍、微型计算机杂志、中国大百科全书（计算机篇）、大英百科全书（中文版）。5相关网址赛迪评测：http:/ . /index_bydate.shtml中国电脑教育报网站：http:/电脑之家：http:/华军软件园：http:/三、典型课题分析计算机硬件的发展日新月异，新的硬件层出不穷，我们都可以对它们进行硬件性能的测试。其中，一些常用的硬件，会更多地引起学生的注意。学生比较有兴趣的硬件有CPU、硬盘、显示器、显示卡、光驱、MODEM等。总的来说，学生的课题可分为两大类
10、，一类是通过硬件测试实验，用测试数据进行比较分析，从而说明问题；另一类是通过资料分析处理，解决一部分硬件选购中的实际问题。1光驱的测评（实验研究法）光驱测评研究课题的主要内容是：进行光驱测评的学生，对多种品牌和型号的光驱，从读取速度，缓存方式，容错能力，噪音，平均寻道时间，震动等方面，使用SAN99和CD SPEED99等测试软件，对性能进行了测试。在测试过程中，学生们选用了海阔天空、牛津百科全书、办公室英语、开心单词、大富翁、CD唱片和VCD电影等十多种资料、软件光盘作为测试用光盘。最终得到的结论是：高倍数光驱在读盘时的速度明显高于低倍速的光驱，然而高倍速光驱的高速所带来的负面影响也比低倍速
11、光驱大。例如：高速光驱对CPU的利用率远高于低倍速的，这使其不足更明显，但低倍速的光驱的不足在于其读盘速度不够快，虽然其CPU的利用率没有高倍速的高，但其速度远不能令人们满意。2显示器对人体的影响（资料研究法）通过资料研究，参加这类课题研究的同学，研究了显示器可能对人体造成的影响，诸如“对健康的影响”、“对怀孕的负面作用”、“对眼睛的影响”、“对皮肤的影响”等。通过研究学生发现，宝贵的眼睛长时间面对显示屏不会受到辐射过多的伤害，而且对身体健康也不会造成有害的影响。学生们根据目前掌握的信息，对如何进一步减少显示器可能对人体的影响，提出了一些技术解决方案。同时，也指出，现在市场上一些所谓的减少辐射
12、产品，没有任何实用价值。四、实施过程和评价本研究性学习课程，每周两课时共24课时，分四个阶段实施。1资料收集阶段（4课时）（1）通过各类计算机刊物和计算机互联网，学生自己收集各类计算机硬件的资料，要求大致了解计算机硬件的基本组成。（2）学生在自己的计算机上逐一认识计算机硬件的各个部件，每位同学独自写出各自计算机的硬件配置表。（3）每位学生在班上进行介绍、交流，让所有同学都了解每位同学计算机的硬件情况，为确定研究课题作好准备。2课题确定阶段（4课时）（1）在所有学生充分了解每位同学计算机的硬件配置的基础上，每位学生自主确定一个自己感兴趣的研究课题。（2）每位学生根据自己的课题，与研究相似课题的同
13、学组成若干个研究小组。（3）在这期间，学生遇到的一些技术问题不太清楚，可以在校园网的BBS上向指导教师和同学求助。（4）撰写开题报告，编制研究计划。（5）将开题报告公布在校园网上，与其他同学共享交流。3课题研究阶段（10课时）（1）每个课题研究小组分别收集、整理有关本研究小组研究课题的资料，主要包括有关的硬件数据、技术发展方向、测评参数、使用的测评工具、现有的测评资料等。（2）个课题研究小组的成员在各自的计算机上安装同一种测评工具软件，对相同的测评参数分别进行测量，对所测数据进行统计分析。每位同学的测评数据提供给同小组的其它成员供其参考。（3）指导教师对每个研究小组和每位同学进行个别辅导，帮助
14、解决技术问题，指导具体的操作方法。（4）在进行实际测试的基础上，每位同学独自撰写测评报告，初搞完成后，在各个小组中进行交流、修改，要求按照科学研究论文的一般格式进行撰写。（5）每位学生的测评报告上传到校园网中，供其他同学参考，并进行交流。4答辩评价阶段（6课时）（1）测评报告完成后，由指导教师组织在各个课题研究小组内进行逐个答辩，其它小组同学进行旁听学习。（2）每位学生根据一定的评价标准，对自己研究课题的成果进行自我评价。（3）其他同学根据每位同学课题完成的情况和答辩质量，对其进行评价。（4）指导教师根据每位学生课题研究过程中的学习态度、课题完成的质量以及答辩的表现，对其进行总体评价。（5）每
15、位学生撰写课题小结。（6）最后，将测评报告汇集成辑，指导教师在每篇测评报告后附点评意见。对研究课题进行科学的评价，是科学研究的一个重要组成部分。在课题评价中，需要遵守三个基本原则：全面性、过程性和科学性，需要发挥课题研究中三个主体的作用，即学生本人、指导教师和同组同学。所以，最终的课题评价由三部分组成：学生评价、教师评价和相互评价。因此，我们制订了六个标准来对学生的课题进行评价，即：（1）课题的科学性(课题界定清晰，研究方案可行，研究报告严密)（2）课题的创新性(方法、手段有改进，观念、作品有新意；在现有知识和技能水平上有突破)（3）课题的切合性(课题与学生目前的知识能力相适应)（4）课题的应用性(有应用价值或能为知识的传播有所贡献)（5）课题的过程性(研究过程痕迹清晰，完成各阶段的研究任务)（6）课题的完整性(高质量完成研究报告和答辩报告)五、实施研究性学习课程的教学体会通过实施高中信息技术学科的研究性课题的教学，感到要特别注意以下几个方面的问题：1在研究性课程的实
