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  以信息化带动课程的现代化——关于现代教育技术在数学课程中运用的几点思考           
以信息化带动课程的现代化——关于现代教育技术在数学课程中运用的几点思考
作者:刘定一 文章来源:上海教育 点击数: 更新时间:2007-7-12 16:21:20

  又要举其他领域的例子。汽车市场的蓬勃发展依赖每个用户考出驾照,而不是依赖每个用户雇佣司机。再如,翻译一本外语专业书,是外语系的人突击学点专业来翻译质量高呢,还是专业人员学会外语来翻译质量高呢?显然是后者。所以课堂教学真正信息化,不能依赖电脑工作者精通各教学专业(这不可能),而需要大批专业教师精通电脑。
    多媒体演示只是电脑在教学中的基本应用之一。电脑至少还有两大应用:一是作为收集、加工、传递信息的工具,一是作为理论与实验的中介。
    说电脑是介于理论与实验之间的第三者是什么意思呢?有一本书,伊恩·斯图尔特写的《自然之数》(上海科学技术出版社,1996),里面有一个著名的例子:人眼的奇妙构造常被西方教会用来论证上帝的存在。但科学家赞同用自然选择来解释人眼的起源。为了证明人眼是长期自然选择的结果,电脑是理想的手段。1994年,科学家D.Nilson与S.Pelger发表了用电脑模拟眼进化的结果(参见附图)。计算机分析从一团扁平细胞的数学模型出发,然后允许每200年发生一次各种类型的“突变”。例如,有些细胞变得对光较敏感,细胞团的形状可以弯曲。在一项模拟一段大约只相当于40万年的时间里,细胞团把自己叠成一个很深的带有一个小虹膜式开口的球形腔,最令人惊奇的是它带有晶状体,这个晶状体的各部分折射率不同,与人眼一样。没有电脑这种实验就做不成功。
我们学生也做过一些离开电脑就无法制成的有趣的玩意儿,例如历史上有名的Buffon投针实验是非常枯燥乏味的,用电脑进行实验,一秒钟就掷出十万枚针,还计算出圆周率的近似值。正N边形的对角线,当边数增大时,譬如正31边形,没有人有耐心精确画出434条对角线,但用电脑画出一看,那是个美极了的图案。在1976年前,人们从来不能直观地欣赏二次变换周期倍化分岔的图象、julia集、Mandelbrot集、Lorenz奇怪吸引子等,现在一个高中生就可以站在科学前沿,用VB软件编出一大堆有关程序,电脑绘制成的东西是这样的美妙,使得师生目瞪口呆。
    电脑大大扩展了学生的作业空间,张民生主任津津乐道的Intel未来教育中的“影子”就是一个例子:一个美国三年级小女孩玛丽研究人在日光下的影子随季节与朝暮的变化规律,她要用数码相机摄影,photoshop处理,用Excel做图表,没有电脑就不行。2000年暑假我自告奋勇参加 Intel未来教育的主讲教师培训班,知道了国外学生作业是怎样电脑化的,他们完成作业以后不但把作业通过电子邮件发给教师评价,还成了个人网站的内容,完全打破了一本练习簿的传统作业概念。
    但我觉得,信息化带来的课程现代化的真髓还不在上面所讲的各方面,而在于它造成的课程革命。这个话要追究到本世纪五十年代。美国心理学家Skinner等人倡导的行为主义学习理论是当时的主流,他们根据小白鼠实验认为要提高教学效率,必须采用“积极的反应”、“小的步子”、“即时反馈”、“自定步调”、“低的错误率”这些行为主义教学原则,在这个基础上美国Pressey等人编写了一本书叫做《程序教学和教学机器》,完全是在当时的技术条件下把行为主义学习理论转化为生产力。为了实现刚才所举的那些行为主义教学要素,程序教材大大增加了教材的篇幅并打破了教材的线性序列,例如学生阅读教材第4页后若回答“Yes”则被要求转读第23页,回答“No”则转第76页,很不方便,所以难以推广,程序教材渐趋式微。今天电脑的超级链接功能彻底解决了程序教学的技术问题,因特网将成为课程的载体,未来的远程教育依靠网页和超级链接,在网上同样可以实现师生互动,甚至让更多的人参与课程的编写和修改。我们再埋怨电脑屏幕不及黑板粉笔,屏幕也会争夺很大一部分教学空间。

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