运用多媒体课件辅助科学教学的利弊分析

运用多媒体课件辅助科学教学的利弊分析TheAnalysisoftheAdvantageandDisadvantageofApplyingmulti-mediaCoursewaretoAidScienceInstruction李太华中国西南师范大学物理系E-mail：HYPERLINKmailto:多媒体课件在科学教学方面正得到越来越广泛的应用，它们具有诸多长处，同步在用于替代某些实践性的工作方面也暴露了许多弊端。本文在调查研究的基本上归纳了用于中学科学教学的多媒体课件的特点及其所能带来的附加价值，同步也阐明了应当警惕的不利影响。最后，笔者在分析论证的基本上提出了相应用于科学教学的多媒体课件进行检查和评价的原则。Multi-mediacoursewareisappliedtoscienceinstructionmoreandmorewidely.Theyhavenumerousadvantages,butatthesametimemanydisadvantagesappearwhentheyreplacesomepracticalworks.Onthebasisofinvestigations,thisarticleinducesthecharacteristicsofmulti-mediacoursewareappliedinscienceinstructioninmiddleschoolandthe“addedvalue”theycanpossiblybringin.Atthesametimethearticlealsoexplainstheunfavorableinfluencethatshouldbepaidmoreattentionto.Finally,onthebasisoftheanalyticaldemonstrations,theauthorputsforththestandardsforconductingexaminationandevaluationofmulti-mediacoursewareappliedinscienceinstruction.核心字：多媒体课件，科学教学，附加价值，虚拟实验KeyWords:multi-mediacourseware,scienceinstruction,addedvalue,virtualexperiment引言基于不同平台的多媒体课件在科学教学中正得到越来越广泛的应用，覆盖了科学课程的大部分内容。这些多媒体课件通过它们集动画、音频、视频、文本以及交互性于一体的特性给科学的教学带来了“附加价值”。它们还可以用于模拟某些真实的科学过程和现象，并可让学习者获得虚拟的体验。多媒体的应用在给科学教学带来“附加价值”的同步也暴露了某些弊端。（1）是它们对科学的描述存在某些问题。它们所体现的科学往往是尽善尽美的，而现实中科学的思想是不断发展、不断完善的，甚至在某些领域还存在诸多科学家们无法回答的问题。因此这样对科学的描述往往会使学生对科学和科学工作产生错误的或不对的的印象。此外，多媒体对科学思想或科学本质的描述还也许使学生产生错误的概念。（2）多媒体在科学教学中的应用也许会替代某些重要的实践工作，例如动手实验和调查研究等。多媒体课件所模拟的实验或其他实践活动毕竟只是电脑上的“空操作”，在哺育学生实际动手能力方面不如常规的实物操作。因此用多媒体所模拟的实验来替代真实实验将会减少实验操作的教育价值。因此，必须全面客观地看待多媒体在科学教学中的应用。为科学全面地结识应用于科学教学的多媒体课件，我们应一方面来分析其类型和特点。对用于科学教学的多媒体课件类型及其特点的分析第一类演示型，这种多媒体课件通过一系列视频片段展示了某一具体的科学现象或过程。学生们既可以按正常播放速度看完整个视频片段又可通过控制播放速度逐帧观看，从而定性地获得对某些抽象科学概念的感性体验。这些多媒体信息以其逼真的效果和可控性使学生们产生了浓厚的爱好。此类多媒体课件的价值在于它们客观地向学生展示了某些典型的科学现象或过程，使学生对某些抽象的科学概念具有了一定的感性结识。第二类分析型，此类多媒体课件的特点在于可以用于分析和计算，使学生定量地学习某些科学概念。如物体的运动，物体的每一种象素点都可以用鼠标来标记，物体的位置和时间可以用表列出，还可提供一种用于计算的表格。因此物体的速度、加速度、动量都可以被计算出。正是多媒体课件这一创新性的方面使多媒体在科学教学中的应用从积极的娱乐方式转向交互方式，并且相对于老式的科学教学真正提供了‘附加价值’。第三类“虚拟实验”型，这一类多媒体课件提供了某些“虚拟实验”。这些实验中有某些在现实情境中由于很危险或因费用昂贵很难实现。仅通过鼠标和键盘即可实现，还不必考虑实验成本，只要变化实验的有关变量就可以反复进行。第四类模拟型，此类多媒体课件一般都是运用动画技术去模拟某些科学现象。如电流，电流是看不到的，我们一般都是对其进行思维的形象化来让学生对电流建立一种模型化的概念。形象化正是多媒体的优势所在，但同步也是它最大的危险之处。由于多媒体可以使某些不可见的或抽象的东西形象化、动态化，同步也也许会导致对科学现象或科学思想描述的错误或失真。这四种类型的多媒体课件都是在科学教学中为适应不同的教学环节而设计的，它们均有其特定的教育价值。如果在使用时充足运用其优势，可觉得我们的科学教学带来其他教学媒体所不能产生的“附加价值”。运用多媒体进行科学教学所产生的“附加价值”4月我们对学校所在地的三所学校展开了针对多媒体应用的调查研究。每个个案的研究都涉及观测学生、在课堂上用多媒体进行教学、成组地与学生进行面谈以及单个地与任课教师进行交流。5月我们又在“中学科学骨干教师研修班”在我校开展之际，对来自湖南、贵州、云南、四川、青海、重庆等省市的骨干教师针对多媒体科学教学所产生的“附加价值”问题进行了调查。我们把调查成果归纳成表1：表1学生和教师对运用多媒体进行科学教学多产生的“附加价值”的观点1、形象化2、差别性3、激发性化不可见为可见可以展示某些在实验室中无法获得的科学现象动态的图象或动画可协助学生理解抽象的科学概念使现实生活中过小、过大、过快、过慢或过于危险的科学过程得以呈现丰富和扩展优生的知识面对差生提供了支持并可激发其学习动机相比老式科学教学更灵活更容易反复扩展了师生之间的互动性，增强了学生之间的联系极大地激发学生的学习热情、爱好和参与意识使学生积极追求自己的探究爱好娱乐性更强更强的视觉冲击力和吸引力更容易使学生保持注意力集中提供了一种诠释抽象概念的全新工具和方式运用多媒体进行科学教学的误区及其警示4.1走出实验室而进入多媒体系统。某些多媒体课件提供了某些可以在屏幕上反复进行的“虚拟实验”。这些实验都无需任何成本，因而受到教师的欢迎。同步对学生们来说也很具吸引力，特别是对那些讨厌老式动手实验的学生。但核心的问题是：通过移除某些真实的实践性的科学工作，代之以“虚拟活动”与否会减少科学活动的教育价值？4.2教师尝试着用多媒体系统来替代现实的科学实验。这将会对学校实践性科学工作的将来以及学生学习科学的方式有什么潜在的影响？我们所访问的大多数师生都觉得某些相对简朴的老式实验（例如测量弹簧称负重时的伸长等）应当真正地去作。如果学生们任何时候都用多媒体系统，那么她们就永远也学不会去作某些简朴的操作。在科学教学中用多媒体系统完全取代某些十分重要的实践工作就会失去许多发展基本技能的机会。但如果多媒体的应用只是对实践工作的一种补充而并不是替代它，则多媒体在科学教学中的地位就应当肯定。4.3对科学概念和科学活动自身的错误描述。多媒体不仅具有体现“不可见”事物的能力，同步也也许会不确切地体现某些抽象的思想。具体来说多媒体信息的对科学的描述也许会浮现如下两种错误：（1）使学生产生错误概念。图象、动画、视频等形象化的信息形式具有启发和教育的功能，同步也也许会导致误导。某些比较困难和抽象的科学概念正越来越多地被通过多媒体的方式来描述，这些描述抽象概念的多媒体信息也许会让学生产生错误的概念。例如，某些多媒体课件用蓝色和红色的流体来描述电流。红色的流体从电池的正极流出，在流经一种灯泡或其他用电器后变成了蓝色。这样电流在屏幕上就被描述成为从电池的一极出发变化颜色后再回到另一极的一种稳定的流体。这的确可以协助学生理解电路中电荷的流动，但是潜在的危险就是学生们会把这种对电流的描述当作真正的电流，而不是仅通过这种类比形式去协助自己理解。我们在运用多媒体课件进行科学教学实验中，一种学生就曾经问：“与否电流在通过一种灯泡之后会由红色变成蓝色？”。（2）使学生对科学的本质产生错误的理解。多媒体课件的“虚拟实践工作”在很大限度上会影响学生对科学和科学活动的见解。多媒体课件往往把事实上是十分凌乱和布满未定事实的科学描述成了条理的和既定的科学。并往往使学生觉得任何实验都会很容易进行，很容易反复并且不会浮现错误，好象科学的探究过程种无需同她人协作而只靠个人的努力？而事实上，科学实验并非很容易地就可以成功地反复，并且在诸多状况下是很容易出错的。科学一般进展的很缓慢，科学工作也同样进展的很谨慎，并且科学工作重要是建立在团队工作的基本上而并非纯正地依托个人的“忽然发现”。科学活动一般也是十分凌乱的、不精确的、不完善的。结论总之，我们既要批判性地对用于科学教学的多媒体课件进行检查，还要看到其相对于其他教育资源所具有的优势，特别是运用多媒体课件给科学教学带来的“附加价值”。为了进一步检查和评价多媒体课件在科学教育中的作用，我们总结了某些用于检查和评价多媒体课件的原则，列表如下：表2：对多媒体课件进行检查和评价的原则：●多媒体课件的语言形式（语音和文本）与否恰当？●用图象、动画、音频、视频等多媒体信息来解释和阐明科学现象或规律的效果如何？●多媒体课件与否会让学生对某些科学概念或科学自身产生错误的印象？●多媒体课件与否有趣并能激发学生的学习动机？●多媒体课件提供了多少有关其内容的构造阐明和学习指引？●多媒体课件与否应用了“虚拟操作”方式，如果应用与否会比在实验室里操作带来更高的教育价值？●多媒体课件提供的使用模式是适合于课堂教学还是适于小组或个别化学习？多媒体科学教学是现代教育技术在学科教育中得到具体应用而又适应教育现代化的一种教学方式，是一新兴事物。既然是新兴事物必有其强大的生命力，同步也必然有其发展的不完善性。因此我们应辨证地结识和应用多媒体科学教学这一新兴的教学方式。既要看到其优越性，又应批判地检查其也许会给科学教学带来的某些不良后果。只有如此运用多媒体课件进行科学教学才会真正获得其“附加价值”。参照资料[1]CollinsJ,HammondMandWellingtonJ1997TeachingandLeaningwithMultimedia(London:Routledge)[2]JerryWellington*multimediainscienceteaching:friendsorfoe?PhysicsEducation34(6)351-359November1999[3]李太华《有关多媒体科学教学的调查报告》4月重庆，北碚[4]周晓明等，MCAI在科学实验教学中的应用模式探微，电化教育研究，第6期，37-39页[5]涂涛有关多媒体软件教学质量的思考，电化教育研究，第4期，58-61页