馮巨恒

摘 要：多媒體模擬實(shí)驗(yàn)具有逼真直觀、生動(dòng)形象等特點(diǎn)，越來越被廣泛應(yīng)用于自然學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中。將以初中信息技術(shù)課中“計(jì)算機(jī)硬件及工作原理”一節(jié)為例，探討基于多媒體模擬實(shí)驗(yàn)開展信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐的方法過程，并分析其教學(xué)反思，旨在提高信息技術(shù)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：多媒體模擬實(shí)驗(yàn)；信息技術(shù)教學(xué)；實(shí)踐

多媒體模擬實(shí)驗(yàn)指的是利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)模擬真實(shí)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，以探求規(guī)律，要求學(xué)生通過一系列操作和實(shí)驗(yàn)建立模型，或在給定的模型條件下檢驗(yàn)其適用范圍并進(jìn)行模型修正。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)有著逼真直觀、生動(dòng)形象、經(jīng)濟(jì)安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物等自然學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中。信息技術(shù)作為一門新興且信息更新較快的學(xué)科，在教學(xué)手段與教學(xué)方法上也應(yīng)不斷去創(chuàng)新。信息技術(shù)課堂中，傳統(tǒng)的上機(jī)操作并非學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的固有模式，也不是學(xué)生掌握技能的唯一方法。在合適的教學(xué)內(nèi)容中恰當(dāng)運(yùn)用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，往往能夠取得意想不到的效果。本文將以初中信息技術(shù)課中“計(jì)算機(jī)硬件及工作原理”一節(jié)為例，探討基于多媒體模擬實(shí)驗(yàn)開展信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐的方法過程，并分析其教學(xué)反思。

一、多媒體模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)適用于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容

“計(jì)算機(jī)硬件及工作原理”這一節(jié)內(nèi)容講述的是計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)，包括基本組成、軟硬件常識(shí)等以及計(jì)算機(jī)工作的一般原理。初一學(xué)生普遍能夠熟練使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行一些常用操作，但是對于計(jì)算機(jī)的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)仍然是一知半解，而對計(jì)算機(jī)的工作原理更是一無所知。要想讓學(xué)生對計(jì)算機(jī)內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)和工作原理有更深入的了解，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，最好的方法是通過計(jì)算機(jī)組裝的具體實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。但現(xiàn)實(shí)情況是信息技術(shù)學(xué)科并不像物理、化學(xué)等學(xué)科那樣有專門的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器等，學(xué)校往往只有用于上課的普通計(jì)算機(jī)房和普通計(jì)算機(jī)，不可能提供專門的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室和足夠的用于實(shí)驗(yàn)操作的計(jì)算機(jī)部件。那怎么辦呢？在此情況下，多媒體模擬實(shí)驗(yàn)可以“大顯身手”了。

1.模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保

通過計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)制作模擬實(shí)驗(yàn)軟件，將實(shí)驗(yàn)過程中所需要的環(huán)境以及計(jì)算機(jī)各部件虛擬出來，例如220V電壓電源、計(jì)算機(jī)主板、CPU、硬盤等。學(xué)生通過使用鼠標(biāo)以及鍵盤對軟件進(jìn)行操作，完成計(jì)算機(jī)組裝過程。這樣就不需要專門的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和大量的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)部件，既能節(jié)約成本，又能減少實(shí)驗(yàn)造成的污染。

2.模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作，安全、省時(shí)

學(xué)生在完成計(jì)算機(jī)組裝后是要對計(jì)算機(jī)進(jìn)行通電開機(jī)測試的，如果在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程中沒有老師的指導(dǎo)，就要花費(fèi)不少時(shí)間，并且具有一定的危險(xiǎn)性。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)苣M加電測試環(huán)境，并且能把測試信息反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生找出其中操作錯(cuò)誤的地方，直到完成實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)，既保障了實(shí)驗(yàn)的安全性，又節(jié)省了時(shí)間。

二、多媒體模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置及實(shí)施

“計(jì)算機(jī)硬件及工作原理”一節(jié)教學(xué)需要2個(gè)課時(shí)來完成。教師共設(shè)置了兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)常見硬件，并學(xué)會(huì)分類；第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生完成簡單計(jì)算機(jī)硬件組裝，了解計(jì)算機(jī)工作一般原理。兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)軟件都是由教師利用Flash軟件及通過腳本設(shè)計(jì)而成的。軟件界面友好，操作簡單，交互性好。

（一）實(shí)驗(yàn)一（第1課時(shí)）：認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)常見硬件

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)：熟識(shí)計(jì)算機(jī)的五大功能部件。通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊圖片了解常見的計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)，通過拖曳的方法把常見的計(jì)算機(jī)硬件放到五大部件分類容器中。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：不管哪種類型的計(jì)算機(jī)，組成計(jì)算機(jī)硬件的基本部件都包括存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件。五大部件各有各的功能作用，共同組成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，缺一不可。

（3）實(shí)驗(yàn)裝置：利用Flash軟件及腳本編程設(shè)計(jì)而成的多媒體模擬實(shí)驗(yàn)交互軟件（單機(jī)版），通過計(jì)算機(jī)操作完成。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求：能準(zhǔn)確說出常見計(jì)算機(jī)硬件的名稱、分類及其基本功能，能把常見的計(jì)算機(jī)硬件放到五大部件分類容器中，能準(zhǔn)確計(jì)算出存儲(chǔ)容量的不同單位之間的數(shù)值轉(zhuǎn)換。

2.課堂組織及實(shí)施過程

教師先組織學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本內(nèi)容10分鐘，讓學(xué)生對課本知識(shí)有所了解，然后把模擬實(shí)驗(yàn)軟件發(fā)送給每一個(gè)學(xué)生的電腦上，在演示簡單的操作方法后，讓學(xué)生按照要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在操作過程中，教師巡堂，并給予學(xué)生適當(dāng)指導(dǎo)，并掌握實(shí)驗(yàn)過程的總體情況。

3.教學(xué)評價(jià)方式

（1）在完成模擬實(shí)驗(yàn)后，軟件提供一個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量轉(zhuǎn)換計(jì)算練習(xí)，以測試學(xué)生學(xué)習(xí)效果。例如：3MB=（ ）B；2KB可存放（ ）個(gè)漢字等。

（2）另外，在操作完軟件后，教師在講臺(tái)上按順序放了主板、硬盤、內(nèi)存條、CPU、光驅(qū)等幾個(gè)常見的計(jì)算機(jī)硬件實(shí)物，讓學(xué)生觀察，并完成下表：

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（二）實(shí)驗(yàn)二（第2課時(shí)）：組裝計(jì)算機(jī)

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)：了解計(jì)算機(jī)基本工作原理。按照計(jì)算機(jī)硬件組裝流程圖，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊以及拖曳的方法把計(jì)算機(jī)硬件組裝在一起，并進(jìn)行通電開機(jī)測試。若開機(jī)不成功則根據(jù)軟件的反饋信息進(jìn)行修正，直到成功為止。

（2）實(shí)驗(yàn)原理：計(jì)算機(jī)的基本工作原理——馮·諾依曼“存儲(chǔ)程序”的工作原理，如圖1。

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圖1

其中，計(jì)算機(jī)硬件組裝流程圖如圖2。

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圖2

（3）實(shí)驗(yàn)裝置：利用Flash軟件及腳本編程設(shè)計(jì)而成的多媒體模擬實(shí)驗(yàn)交互軟件（單機(jī)版），通過計(jì)算機(jī)操作完成。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求：能說出計(jì)算機(jī)的基本工作原理，能完成計(jì)算機(jī)組裝并實(shí)現(xiàn)成功開機(jī)。

2.課堂組織及實(shí)施過程

教師在向?qū)W生講授完計(jì)算機(jī)基本工作原理后，將學(xué)生分成若干小組，每小組兩人。教師把模擬實(shí)驗(yàn)軟件分發(fā)給學(xué)生，演示基本操作方法，讓學(xué)生進(jìn)行小組合作，積極探索，共同完成模擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在操作過程中，教師巡堂，并給予適當(dāng)指導(dǎo)，并掌握實(shí)驗(yàn)過程的總體情況。

3.教學(xué)評價(jià)方式

（1）為增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，教師特意在模擬實(shí)驗(yàn)軟件中添加了一個(gè)實(shí)驗(yàn)成績得分項(xiàng)。當(dāng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，軟件會(huì)根據(jù)學(xué)生完成的時(shí)間以及需要安裝提示的次數(shù)等來計(jì)算出一個(gè)得分，總分是100分，沒有進(jìn)行任何安裝操作的得0分。得分也直接反映出學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的效率。

（2）理論是要結(jié)合實(shí)踐的。課前，教師準(zhǔn)備好了一臺(tái)真實(shí)計(jì)算機(jī)的部件，在學(xué)生完成模擬實(shí)驗(yàn)后抽取得分最高的那個(gè)小組的同學(xué)來進(jìn)行真實(shí)計(jì)算機(jī)組裝，以檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)以致用的學(xué)習(xí)效果。教師在一旁進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)，其他小組同學(xué)觀察、思考。

三、教學(xué)反思

1.教學(xué)效果分析

（1）“計(jì)算機(jī)硬件及工作原理”這一節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是熟識(shí)計(jì)算機(jī)的五大功能部件，教學(xué)難點(diǎn)是對計(jì)算機(jī)的工作原理的了解。通過模擬實(shí)驗(yàn)開展本節(jié)的教學(xué)，輕松地突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，順利完成教學(xué)任務(wù)。通過第1課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本掌握了計(jì)算機(jī)五大功能部件的知識(shí)，都能順利完成模擬實(shí)驗(yàn)一，準(zhǔn)確完成教學(xué)評價(jià)中的檢驗(yàn)；通過第2課時(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生基本了解計(jì)算機(jī)的工作原理，大部分學(xué)生都能完成模擬實(shí)驗(yàn)二，而通過老師的指導(dǎo)，進(jìn)行真實(shí)計(jì)算機(jī)組裝實(shí)驗(yàn)的學(xué)生最后也能完成任務(wù)。

（2）本節(jié)課的教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的結(jié)合，注重學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了學(xué)生探索、求知、研究欲望，取得了較好的教學(xué)效果。學(xué)生在做模擬實(shí)驗(yàn)的過程中，表現(xiàn)出極為濃厚的興趣，探索求知欲被充分激發(fā)，或通過獨(dú)立思考，或通過小組合作完成實(shí)驗(yàn)，最后通過實(shí)踐的檢驗(yàn)，達(dá)到學(xué)以致用的效果。

2.需要注意的問題

（1）多媒體模擬實(shí)驗(yàn)只是一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段，基于多媒體模擬實(shí)驗(yàn)開展信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐不能一味地?zé)嶂杂谠谟?jì)算機(jī)上模擬操作而忽視學(xué)生的實(shí)際操作，只有與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段相結(jié)合，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感覺系統(tǒng)，取得最佳的學(xué)習(xí)效果。如，在模擬實(shí)驗(yàn)二中，模擬實(shí)驗(yàn)只是模擬計(jì)算機(jī)安裝的一般過程的步驟，并沒有對其中的一些細(xì)節(jié)方法進(jìn)行模擬，而在真實(shí)的組裝過程中這些細(xì)節(jié)方法是必須的，不能忽略的。在模擬實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行的真實(shí)計(jì)算機(jī)組裝過程中，倘若沒有老師在旁的指導(dǎo)，恐怕學(xué)生也將難以完成任務(wù)。

（2）實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí)的重要途徑之一。運(yùn)用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)要適當(dāng)，不能濫用。因?yàn)槎嗝襟w模擬實(shí)驗(yàn)畢竟不是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生眼中它可信度并不高，如果在信息技術(shù)教學(xué)中長期要學(xué)生接受他們所懷疑的信息，那么必然也會(huì)使他們喪失質(zhì)疑、創(chuàng)新的意識(shí)，不利于學(xué)生動(dòng)手能力和求實(shí)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在信息技術(shù)教學(xué)中不能“為用而用”多媒體模擬實(shí)驗(yàn)，必須把握“適”字原則，即適時(shí)，適量，適度。

利用多媒體技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)有一定的優(yōu)勢，在信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，基于多媒體模擬實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)要揚(yáng)長避短，恰當(dāng)運(yùn)用，教學(xué)效果才能事半功倍。