論計算機在實驗教學中的應用

摘 要：探討了計算機在實驗教學中的應用，以及對推動實驗教學發展的深遠影響。

關鍵詞：計算機；實驗教學；應用

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：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，強化實驗教學效果。①利用多媒體視頻展臺將實驗儀器、模型等直接投影放大，讓全體學生直觀地了解它們的構造細節、儀器規格、使用方法，例如游標卡尺、各種電學儀器等。②利用攝像頭對演示實驗的操作過程進行同步放大直播，提高現象、過程、方法示范的可見程度，強化實驗方法和實驗操作的示范作用，讓全體學生同時獲得過程與方法的直觀感覺，培養實驗觀察能力，同時便于引導分析，發展思維，形成理性認識，達到增強實驗效果。③利用影碟機、錄放像機展示相關實驗和知識的社會、生活背景，展示無法搬入課堂的自然現象及顯微攝像資料，展示瞬間快速發生的物理過程或現象，并通過快錄慢放或者慢錄快放和暫停定格技術，擺脫實驗的時間、空間限制，給學生創造學習必需的情景氛圍，讓他們充分詳細地了解相關物理過程或現象的細節，有利于揭示科學現實。

（2） 利用多媒體仿真和人機交互功能，彌補傳統實驗教學的不足。實驗的目的是為了讓學生通過操作、觀察、分析、研究來獲得知識，有極強的說服力和感染力。①利用動畫技術模擬無法直接用實驗演示的物理現象、物理過程，為理解、接受和記憶有關抽象物理知識創設生動形象的物理情景，如分子運動，基本儀器構造的分解、拆裝實驗等。②利用仿真實驗進行實驗操作的方法的演練和細節指導，強化實驗條件的控制和注意事項等完成實驗的關鍵問題，輔助學生分組實驗，提高學生實驗的成功率。③將動畫模擬與真實實驗相結合，在真實實驗的基礎上，利用相應的實驗動畫，重復展示實驗現象發生的全過程，并利用交互功能控制過程進行的速度，強化觀察主體，引導現象的分析，增強實驗效果，如電學實驗、布朗運動等。

2 具有優越的分析處理功能

計算機是一種現代化的自動信息分析、處理設備，讓計算機進入實驗教學，充分發揮其強大的采集、處理、分析信息功能是必然的趨勢。如傳統實驗教學過程中觀測、記錄示波器、記錄儀等的變化時存在連接繁瑣，性能低下、難于進行數據處理等缺點。而近年廣泛應用于醫療器械的計算機實驗系統，顯示出其獨特的優越性：學生實驗時可選擇相應的實驗模塊，以人機互動方式完成實驗步驟，操作簡捷、實驗結果直觀、數據精確度等大大提高，在實驗結束后，每個小組均獲得一份圖文并茂的實驗記錄曲線，有效激發學生的學習興趣。

3 具有強大的存儲和統計功能

在實際教學過程中，多媒體教學效果的優劣與多媒體實驗課件制作質量的好壞緊密相關。在多媒體課件創作中，多媒體素材的準備是個十分重要的環節。文字，圖像、聲音、動畫、影像這些原始素材的準備需要借助計算機的存儲及編輯功能才能實現。

統計并分析學生成績是實驗教學評價中的一項重要內容，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，而且耗費時間長，對學生人數多的班級更是如此。借助計算機的數據統計功能，可將平時成績和考試成績等各項內容分類匯總后引入電子表格，計算機即可統計出所有學生的期評成績。教師還可通過計算機編制考試成績頻數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等，不但可以對教學效果做出恰當的評價，而且有助于教師及時獲取教學反饋信息，為改進實驗教學提供依椐。

4 有助于實現考試現代化

目前考試仍是較客觀和準確評估學生知識能力水平的一項重要手段，而現行的紙化考試考核方式除耗費大量紙張油墨外，在命題、錄入、制卷、組考、閱卷及評分統計等環節上還需花費大量時間和人力。為使考試更具科學化和標準化，教師可利用計算機建立起合理和完善的試題庫，將收集、篩選到的大量質量優良的試題，按科學原則分類后貯存于計算機考試系統當中，然后按各項指標參值轉換到同一度量系統后編輯入試題庫，通過計算機從建好的題庫中進行選題組卷，可同時生成多套試卷，試卷整體覆蓋面大，并可利用計算機網絡實現無紙化考試，能在短時間內完成組卷、組考、閱卷、評分及成績統計分析，具有客觀公正、組織方便、迅速準確、降低教師勞動強度，節約經費等優點，有利于實現考試現代化。

綜上所述，計算機輔助教學具有傳統實驗教學無可比擬的圖、文、聲并茂的優勢，能極大改善教學效果；計算機還具有強大的存儲和統計功能；試題庫的建立有利于實現考試現代化。以計算機為核心的現代教育技術有著廣泛的應用前景，對推動實驗教學的發展具有深遠影響。