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1、1计算机在中学的应用与实践上海市第六十中学 陈 越计算机辅助教学在国外已得到了广泛的应用，如美国已经建立了各种学科的计算机辅助教学软件，范围涉及国民教育的各个层次，包括小学、中学、大学都有与教材配套的教学软件。目前，已进入了多媒体时代，我们还在津津乐道的投影、幻灯等所谓的电化教育手段已被形象、生动的多媒体的技术所代替。教师运用多媒体电脑可以在课堂上结合教学要求随时地或者放映一段录像，或者播放一段音乐，或者让学生欣赏一幅美术作品，或者观察一个在课堂中不可能完成的实验过程。这一切在以前或者无法实现，或者需要很多人配合才能做到的事，在使用了计算机以后都可以轻而易举地办到。我国的计算机辅助教学工作，应
2、该说起步不晚，但由于一方面受到物质条件的限制，如计算机设备数量不足，档次不高；另一方面受到有关人员的自身条件的限制以及有关领导的重视不够。所以，目前我们的计算机辅助教学工作与发达国家水平相比，不论从硬件还是软件上都相差很大。但是，在信息社会里，计算机辅助教学是一个方向，在有限的时间内要向学生教授大量的现代社会所必需的知识和技能，仅仅依靠简陋的教学设备远远无法满足需要，必须运用现代化的教学手段，计算机辅助教学就是一个重要的手段。近十年来，我在运用电子计算机辅助课堂教学、课堂练习、学科复习、学科测试方面进行了一系列探索和实践。第一，在课堂教学中，运用计算机工具，在演示实验过程，观察过程细节，增强课
3、堂即时效果方面，可以取得事半功倍的作用。年，我在设计闸北区中青年教师教学大奖赛的公开课时，为了在课堂中说明自由落体频闪照片的形成过程，尝试了使用电子计算机进行物理课堂教学的辅助教学试验，即运用电子计算机在课堂中模拟频闪照片的拍摄过程及其进行处理的方法。以前，教师在讲到这段内容的时候，一般的教法是由教师首先介绍一下频闪照片的拍摄原理，然后向学生出示几张自由落体的频闪照片。这种简单处理的方法，实际上学生并没有搞清照片是怎样拍摄完成的，从而使后面关于自由落体运动的规律的讨论的可信度大打折扣。事实上，在这段内容的教学中，自由落体运动的频闪照片的可信度是使学生掌握物理规律的基础和关键。如果学生对该照片的
4、拍摄存在怀疑的话，他们就会怀疑，自由落体运动的规律怎么会这么巧，是不是有意设计好数据再反过来研究物理规律。这样一来，对这段内容的理解和掌握产生困难，也会影响到学生对其它物理规律的学习。为了解决这个中学阶段物理教学中的历史遗留问题，我就在考虑，在目前的条件下，在高中的实验室里，要完整地演示一下频闪照片的拍摄方法和过程是不可能办到的。因为暗房很难布置，频闪设备在中学中还没有配备。但如果仅仅口头上讲授一下，课堂及时效果肯定不理想。必须要采用特殊的方法才能较好地解决问题。电子计算机能够动态地表现物质运动的过程，在显示器上模拟演示实验时，具有直观、清楚、易于控制进度、重点知识可以反复演示等特点。所以，我
5、就想，能否运用电子计算机进行自由落体运动频闪照片的模拟实验。为此，进行了一些尝试。在上课前，首先专门用计算机程序设计语言编写了一个计算机程序，这个程序主要功能是在计算机显示器上每隔一段相等的时间，就将显示器的显示颜色转换成白色，然后再返回到黑色显示颜色。2上课时，在讲到自由落体运动频闪照片的拍摄时，就操作计算机每隔一段相等的时间模拟闪光一次，然后在屏幕上留下一个小球的影像，当经过一系列的模拟闪光后，学生们就会发现屏幕上有一串小球的影像，这些小球的间距是不相等而逐渐增大的。这样，就为研究、讨论自由落体的运动规律，提供了真实可信的实验环境，取得了很好的课堂即时效果。该课被评为中青年大奖赛三等奖。1
6、991 年，我在设计首届新苗杯教学大奖赛的公开课时，使用了计算机模拟简谐振动中弹簧振子的运动过程，让学生自己动手使用计算机，观察弹簧振子在各个位置上的受力、位移、运动方向等不同情况，从而总结出简谐振动的一般规律。一般在讲授简谐振动中弹簧振子的运动规律时，教师都是拿一个弹簧振子当场演示给学生看，希望学生能自己从中能发现规律，但不幸地是，在这样一个快速移动的弹簧振子的运动过程中，学生是不可能看清弹簧振子的运动轨迹的，也就不可能得出运动规律。也有教师重放用高速摄影机拍下的弹簧振子的运动过程，这样虽然能够看清弹簧振子的运动轨迹了，但还不能搞清弹簧振子在不同位置的运动特点，进而找出运动规律。为了能动态、
7、及时反映弹簧振子在不同位置所受外力的大小和方向等受力情况，我用计算机程序设计语言编制了一个程序，程序运行时，在计算机屏幕上模拟弹簧振子的运动轨迹，由于是计算机程序控制，所以可以根据学生的需要调节弹簧振子运动的速度，便于看清弹簧振子在不同位置的运动速度的大小和方向。当学生需要知道弹簧振子在某个位置的受力情况时，可以在弹簧振子运动到这一位置时，按下计算机的暂停键，这时屏幕即给出弹簧振子在该位置的受力大小和方向，以及弹簧振子在该位置时的速度大小和方向。通过了解弹簧振子在平衡点、两个顶点以及中间任意位置的受力及运动情况，学生不难从中发现弹簧振子的运动规律。就这样，本来很抽象的一个物理规律，通过计算机的
8、辅助，就非常顺利地达到了教学目标。本课的教学软件收录到区少科站主编的“动手做”专辑。因此，在课堂中演示不可能重现，或不可能做，或效果不明显的实验时，电子计算机辅助教学具有不可替代的作用。第二，在教学中，使用计算机网络，可以增强教学效果，提高教学质量。在设计高中物理的作用力与反作用力时，一般教学中只举几个例子，学生对作用力与反作用力在客观世界中的运用并不清楚。这时，采用计算机网络在每一台计算机的屏幕上向每位学生传送有关作用力与反作用力的录像资料，比看电视屏幕更清楚，教师操纵控制也更方便。这样就加深了对作用力与反作用力的理解。在进行课堂练习时，运用计算机网络，有利于教师更好地掌握每位学生的真实情况
9、，并进行针对性的指导和因才施教。在一堂有关直线运动的习题课上，首先采用计算机网络向每个学生传送一道习题，要求学生在计算机上进行解答。教师通过主机逐个观察学生的解答情况，对个别学生的问题，通过主机与从机的对话功能，将提示传送给该学生，帮助该学生解答习题。对具有共性的问题，则可以向全体学生传送，并将解答正确的学生的屏幕传送给其它学生，供其它学生参考。而对较好地掌握知识的学生，可以传送一些附加题给他们，帮助他们进一步提高。这样，一堂习题课的效率就很高，使每一位学生都能通过习题练习加深对概念的理解，在不同层次上得到提高。这是正常的习题课所不可能达到的效果。所以，运用计算机网络技术可以有效地实现分层教学
10、、因人施教的目的。第三，运用计算机进行学科复习，可以提高学习效率。3在进行学科总复习时，往往其它学科也在进行总复习，这就存在一个不可避免的问题，就是时间不够。解决的办法之一，就是运用计算机，针对每一位学生的不同情况，辅助学科。在年物理会考复习时，同时有门科目进行会考复习，与其它科目争学生的课余时间不是好方法。所以采用计算机，编制了物理会考的复习题库，题库中有针对物理会考的题目五百余题分门别类存放，让学生在中午、下午的空闲时间，到机房来，针对自己的薄弱环节进行复习练习，即没有增加学生的负担又取得了较好的复习效果。我校高三实科班中实施了计算机能力考核的教学要求，为了帮助高三学生在有限的时间内，尽快
11、地掌握一些基本概念和操作技能，尽可能多地掌握初级和中级的知识，采用计算机辅助复习，让学生用计算机复习、学习概念，既有选择题又有填空题，复习时随时给出提示和正确答案，为我校高三实科班学生在高三毕业时计算机应用能力全部达到初级应用能力及部分同学达到中级应用能力，起到了很显著的作用。目前，我们对学生的测试手段仍然是书面考试。运用计算机进行无纸化考试可以提高考试效率和质量，特别对于一些概念性、操作性很强的学科如计算机，采用计算机进行测试，无疑是非常有效的。年计算机学科全市统考复习时，上机考试占有很大的比重，上机考试不及格则该学科统考成绩即为不及格。所以，如何让学生多上机练习，并及时了解每位学生的情况就
12、非常必要。采用计算机测试，每次上机后，用计算机对学生所做的练习盘马上进行批改，对有困难的学生进行及时的帮助，大大提高了工作效率。该年级个班级三百多名学生由一名教师指导就圆满地完成了学科多次上机测试工作。第四，多媒体技术的广泛应用，极大地提高了计算机辅助教学的质量。以前，人们对计算机辅助教学软件存在一个印象，即介面单调，即使有一些图片、动画和声音，总体感觉比较粗糙。随着多媒体技术的发展，计算机辅助教学软件制作愈来愈精致，所作的图片非常清楚、真实，动画非常流畅，声音非常优美，而且能演示动态的图像，可以达到非常好的教学效果。1999 年，在上海市闸北区教育局组织的计算机多媒体课件展示评比中，我校制作
13、并参展了课件音乐欣赏梁祝 ，该课件充分应用了多媒体的诸多元素，达到了很好的课堂教学效果，被评为一等奖。一般的音乐欣赏课都是老师放音乐给学生欣赏，教师讲解等，显得比较枯燥，学生可能没有兴趣。在这个课件中，我们使用了音画结合的方式进行音乐欣赏的教学，即音乐采用小提琴协奏曲“梁祝” ，画面采用越剧电影“梁山伯与祝英台”的片断。音画结合，也就是分别让学生欣赏小提琴协奏曲“梁祝”中的七段主题和越剧电影“梁山伯与祝英台”中的七段画面，然后要求学生将这七段主题和七段画面一一对应，这样，使本来抽象的音乐变成非常具体而形象的画面，学生就比较容易理解音乐欣赏中的音乐主题，高效、顺利地完成了课堂教学任务。综上所述，在辅助学科教学方面，计算机是可以大有作为的。几年来，在运用计算机辅助学校进行教学管理方面，主要进行了考试成绩的计算机管理工作，现在计算机中储存了我校所有学生的所有学校考试的成绩数据，进行处理后，对了解学生的学习情况，起到了很好的作用。特别是学生学习状况动态分析连续几年为我校顺利实施高三分科教学提供了重要依据。
