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从技术角度谈计算机应用于教学
◇字体：［大 中 小］ 日期:06-05-23 11:48:11 来源:中国教育技术学 作者:戴晓东 [摘 要] 本文从技术的角度归纳了计算机的五种特性，并简要分析了它们在教学上的应用。
[关键词] 计算机 教学
计算机应用于教学，已经有二十多年的历史了。从计算机辅助教学(CAI)到信息技术与课程整合，一方面是计算机技术尤其是多媒体技术和网络技术有了飞跃的发展，另一方面，教育教学理念的进步及其与现代信息技术的相互促进，使人们对信息技术条件下的教学有了新的认识和期望。
计算机应用于教学，应该把充分发挥计算机（当然包括计算机网络）的技术优势，并把计算机的技术特性与素质教育实践有机地集合起来。这里主要从技术的角度谈计算机应用于教学。简单地归纳，计算机有如下五个方面的技术特性是我们在信息技术与教学整合中应该认真研究和应用的，它们是：多媒体表现能力、运算能力、存储能力、交互能力、联网能力。
首先是多媒体表现能力。多媒体已经广泛进入了人们的学习和生活，不必过多描述人们就能够感受到它的使用价值。在教学上，从单一媒体到多媒体的媒体延伸提高了学习者的感觉能力；教学媒体的多媒体化使其呈现力、重现力、传播力都有了极大的提高。计算机的多媒体表现能力在教学上的应用集中表现为教学内容和教学过程的可视化（包括视听一体化）。比如用图片或者影音素材创设教学情境，用多媒体动画模拟演示宏观的天体运动和微观的物质结构，用多媒体动画展示逻辑推理和演绎的过程，等等。一方面，多媒体丰富多彩的感官刺激有助于激发学生的学习兴趣，帮助学生进入学习状态；另一方面，多媒体技术使在传统的板书加话语的传授模式中难以表述清楚的教学内容可视化地呈现出来，并且清晰而生动，十分利于学生的理解和接受。但需要注意的是，多媒体的应用一定是为实现特定的教学目标服务的，必须以恰当的形式呈现教学内容。要克服两种错误倾向，一是为用多媒体而用多媒体，比如完全可以讲清楚的就没必要用多媒体，可以用一张图片就能表达清楚的就没必要用动画；二是教材电子化，机械地使用多媒体而不注意使用恰当的教学方式，变人灌为电灌，忽略学生的感受和主动参与。
其次是运算能力。从复杂的天气系统、地理信息系统，到缜密的计算机辅助工业设计、建筑设计，这些科学精密的数字模型都依赖于现代计算机惊人的运算能力。目前PC机的主频已达到了3GHZ，外频达到了200MHZ，加上高速内存的贡献，PC机完全能够担负起教学环节中大多数的科学建模任务。计算机的强大运算能力在教学上最重要的应用就是建模。利用计算机建模技术把原理性的教学内容开发成为参数可调、即时反馈的教学软件（如物理的碰撞，建模的教学软件可以方便精确地探究碰撞过程各物理量的变化及其关系；又如数学的立方体，建模的教学软件能够精确地从各个空间角度展示点、线、面、体的关系），每个状态、每个画面都源于精确的定量计算，这样就能够保证模拟的科学性，同时有利于开展探究式的教学活动，易于学生接受，可以极大地降低教学难度、简化教学过程。
第三是存储能力。计算机的存储功能主要由外存设备来完成，如硬盘、移动硬盘、磁盘阵列、网络存储系统NAS(NETWORK ATTACHED STORAGE)等。目前主流的计算机硬盘容量已经达到了120GB甚至更高，可以存储大约600亿汉字或400小时高清晰度的视频节目，更不同说专业的磁盘阵列等存储设备了。计算机的海量存储能力使数据尺寸较大的多媒体素材的普遍应用和大规模的教学资源库的应用不再是一件奢侈的事，使我们在教学中可以使用更多的多媒体素材。但即便如此，在教学资源建设中，也应该注意有效地使用高效的数据压缩技术，这样不仅能够节约存储空间（毕竟存储空间还不是无限的），更重要的是能够减少数据传输的时间，提高用户的资源使用效率。
第四是交互能力。计算机自诞生之日起，就有着与人交互的先天能力，能够根据人的指令执行相应的操作并及时向人反馈操作结果。随着计算机操作系统和应用软件的发展，人与计算机交互的模式、计算机可以执行的功能、计算机对人的指令的反馈形式等都在不断地丰富和扩展。计算机的交互能力在计算机应用于教学的重要支点，可以发挥巨大的能量。具有恰当的交互模式的教学软件可以通过“人-机”、“人-机-人”的形式在教学中实现师生互动、生生互动（包括信息技术课和信息技术支持下的学科教学），为探究式教学、协作学习和研究性学习构建环境、提供工具。教学软件的交互设计，要注意针对具体的教学需求和教学目标，注意简洁实用、切中主题，因为教学软件是为教学服务的，要避免过分强调交互功能而忽略教学功能的本末倒置的情况发生。
最后是联网能力。网络技术是为了实现计算机进行数据交换和协同计算而产生的，如今已经发展成为一项可以与计算机技术并驾齐驱的专业技术（大多数时候，人们还是习惯把网络技术归于计算机技术）。伴随着互联网的发展，ATM、千兆以太网、WLAN(WIRELESS LAN)等网络技术日新月异，跨时空的网络互动正在为越来越多的人们所接受、所熟悉。网络无限，在教学领域，网络技术可以帮助我们共享教学资源和教学信息，极大地丰富课程资源，促进信息化教育普及和发展；可以帮助我们开发具有网络交互能力的教学软件，进行网络环境下的教与学；也可以帮助我们开发跨时空的网络教学平台，网络教学平台与教学资源相整合，可以构建跨时空的虚拟教学和学习环境，这将是构建终身学习环境的重要基础设施，即便是基础教育，未来也会是学校教育与网络教育（e-Learning）相结合的“混合教学模式”。
上述五个方面的总结不一定全面。计算机技术的发展速度十分迅猛，计算机技术在教学中的应用也一定还会有许多值得不断挖掘的地方；同时，这五个方面绝对不是孤立的，在教学应用设计时需要统筹考虑，发挥它们的综合优势。
计算机技术在教学上的应用，不应仅停留在技术应用的表面化水平上，必须使之渗透先进的教学理念，支持先进的教学模式，成为先进的教学工具；同时要避免出现诸如学生过分依赖计算机和网络而忽视情感交流、弱化自主思维等负面倾向。只有这样，才能通过先进工具的应用，达到改善教学者教学观念，提高教学质量的根本目标。 |
