論計算機(jī)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：探討了計算機(jī)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，以及對推動實驗教學(xué)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；實驗教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）06-0318-01

1 具有獨特的多媒體功能

（1） 利用多媒體展示功能，提高實驗演示的可見程度，強(qiáng)化實驗教學(xué)效果。①利用多媒體視頻展臺將實驗儀器、模型等直接投影放大，讓全體學(xué)生直觀地了解它們的構(gòu)造細(xì)節(jié)、儀器規(guī)格、使用方法，例如游標(biāo)卡尺、各種電學(xué)儀器等。②利用攝像頭對演示實驗的操作過程進(jìn)行同步放大直播，提高現(xiàn)象、過程、方法示范的可見程度，強(qiáng)化實驗方法和實驗操作的示范作用，讓全體學(xué)生同時獲得過程與方法的直觀感覺，培養(yǎng)實驗觀察能力，同時便于引導(dǎo)分析，發(fā)展思維，形成理性認(rèn)識，達(dá)到增強(qiáng)實驗效果。③利用影碟機(jī)、錄放像機(jī)展示相關(guān)實驗和知識的社會、生活背景，展示無法搬入課堂的自然現(xiàn)象及顯微攝像資料，展示瞬間快速發(fā)生的物理過程或現(xiàn)象，并通過快錄慢放或者慢錄快放和暫停定格技術(shù)，擺脫實驗的時間、空間限制，給學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)必需的情景氛圍，讓他們充分詳細(xì)地了解相關(guān)物理過程或現(xiàn)象的細(xì)節(jié)，有利于揭示科學(xué)現(xiàn)實。

（2） 利用多媒體仿真和人機(jī)交互功能，彌補(bǔ)傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足。實驗的目的是為了讓學(xué)生通過操作、觀察、分析、研究來獲得知識，有極強(qiáng)的說服力和感染力。①利用動畫技術(shù)模擬無法直接用實驗演示的物理現(xiàn)象、物理過程，為理解、接受和記憶有關(guān)抽象物理知識創(chuàng)設(shè)生動形象的物理情景，如分子運(yùn)動，基本儀器構(gòu)造的分解、拆裝實驗等。②利用仿真實驗進(jìn)行實驗操作的方法的演練和細(xì)節(jié)指導(dǎo)，強(qiáng)化實驗條件的控制和注意事項等完成實驗的關(guān)鍵問題，輔助學(xué)生分組實驗，提高學(xué)生實驗的成功率。③將動畫模擬與真實實驗相結(jié)合，在真實實驗的基礎(chǔ)上，利用相應(yīng)的實驗動畫，重復(fù)展示實驗現(xiàn)象發(fā)生的全過程，并利用交互功能控制過程進(jìn)行的速度，強(qiáng)化觀察主體，引導(dǎo)現(xiàn)象的分析，增強(qiáng)實驗效果，如電學(xué)實驗、布朗運(yùn)動等。

2 具有優(yōu)越的分析處理功能

計算機(jī)是一種現(xiàn)代化的自動信息分析、處理設(shè)備，讓計算機(jī)進(jìn)入實驗教學(xué)，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的采集、處理、分析信息功能是必然的趨勢。如傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中觀測、記錄示波器、記錄儀等的變化時存在連接繁瑣，性能低下、難于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等缺點。而近年廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械的計算機(jī)實驗系統(tǒng)，顯示出其獨特的優(yōu)越性：學(xué)生實驗時可選擇相應(yīng)的實驗?zāi)K，以人機(jī)互動方式完成實驗步驟，操作簡捷、實驗結(jié)果直觀、數(shù)據(jù)精確度等大大提高，在實驗結(jié)束后，每個小組均獲得一份圖文并茂的實驗記錄曲線，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 具有強(qiáng)大的存儲和統(tǒng)計功能

在實際教學(xué)過程中，多媒體教學(xué)效果的優(yōu)劣與多媒體實驗課件制作質(zhì)量的好壞緊密相關(guān)。在多媒體課件創(chuàng)作中，多媒體素材的準(zhǔn)備是個十分重要的環(huán)節(jié)。文字，圖像、聲音、動畫、影像這些原始素材的準(zhǔn)備需要借助計算機(jī)的存儲及編輯功能才能實現(xiàn)。

統(tǒng)計并分析學(xué)生成績是實驗教學(xué)評價中的一項重要內(nèi)容，以往教師需把實驗報告、課堂提問、考勤情況及考試成績分別記錄后，再匯總出期評成績。該做法不僅工作量大，而且耗費(fèi)時間長，對學(xué)生人數(shù)多的班級更是如此。借助計算機(jī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，可將平時成績和考試成績等各項內(nèi)容分類匯總后引入電子表格，計算機(jī)即可統(tǒng)計出所有學(xué)生的期評成績。教師還可通過計算機(jī)編制考試成績頻數(shù)分布表和繪制柱狀圖、計算考試成績集中趨勢和離散趨勢指標(biāo)等，不但可以對教學(xué)效果做出恰當(dāng)?shù)脑u價，而且有助于教師及時獲取教學(xué)反饋信息，為改進(jìn)實驗教學(xué)提供依椐。

4 有助于實現(xiàn)考試現(xiàn)代化

目前考試仍是較客觀和準(zhǔn)確評估學(xué)生知識能力水平的一項重要手段，而現(xiàn)行的紙化考試考核方式除耗費(fèi)大量紙張油墨外，在命題、錄入、制卷、組考、閱卷及評分統(tǒng)計等環(huán)節(jié)上還需花費(fèi)大量時間和人力。為使考試更具科學(xué)化和標(biāo)準(zhǔn)化，教師可利用計算機(jī)建立起合理和完善的試題庫，將收集、篩選到的大量質(zhì)量優(yōu)良的試題，按科學(xué)原則分類后貯存于計算機(jī)考試系統(tǒng)當(dāng)中，然后按各項指標(biāo)參值轉(zhuǎn)換到同一度量系統(tǒng)后編輯入試題庫，通過計算機(jī)從建好的題庫中進(jìn)行選題組卷，可同時生成多套試卷，試卷整體覆蓋面大，并可利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無紙化考試，能在短時間內(nèi)完成組卷、組考、閱卷、評分及成績統(tǒng)計分析，具有客觀公正、組織方便、迅速準(zhǔn)確、降低教師勞動強(qiáng)度，節(jié)約經(jīng)費(fèi)等優(yōu)點，有利于實現(xiàn)考試現(xiàn)代化。

綜上所述，計算機(jī)輔助教學(xué)具有傳統(tǒng)實驗教學(xué)無可比擬的圖、文、聲并茂的優(yōu)勢，能極大改善教學(xué)效果；計算機(jī)還具有強(qiáng)大的存儲和統(tǒng)計功能；試題庫的建立有利于實現(xiàn)考試現(xiàn)代化。以計算機(jī)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景，對推動實驗教學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。