第一篇:《光信息技术实验总结与感悟》
《光信息技术实验》 实验总结与认识
姓名:
李
根
班级:
自
1202
学号:
41251054
光信息技术实验总结与认识
花费了四周的时间,历经颠簸地完成了《光信息技术实验》这门课程里的四个实验:基础光纤实验、CMI编码解码实验、半导体激光器I-P特性曲线实验和半导体激光调制实验。从做这四个实验的过程和与老师的交流过程中,我深刻的感受到《光信息技术实验》对于我来讲不仅仅是一门取得学分的选修课,更是一种深深吸引我的奇妙的信息技术。
认真地研究课下查找到的有关光信息技术的资料使得我对光信息技术有了更深的认识。光信息技术是一种多学科的综合技术,它由光学、光电子、微电子等技术结合而成,涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理、显示等众多的内容。光信息技术广泛应用在了国民经济和国防建设的各行各业。近年来随着光信息技术产业的迅速发展,对从事光信息技术的人员和人才的需求在逐年增多,因而对光信息技术基本知识的需求量也在增加。
光信息技术以其极快的响应速度、极宽的频宽、极大的信息容量以及极高的信息效率和分辨率推动着现代信息技术的迅速发展,从而使光信息产业在市场的份额逐年增加。在光信息技术发达国家,与光信息技术相关产业的产值已占国民经济总产值的一半以上,从业人员逐年增多,竞争力也越来越强。我国在光信息技术方面的产业大多被国外产品所占据,实际拥有自己知识产权的光信息技术产品少之又少,所以在光信息技术方面,我们还是值得深入研究以赶上世界的潮流。
在四个有关光信息技术的试验中,我收获了许多许多之前一直想要了解却不曾了解到的知识,也初次接触到了光纤这种传输信息的介质。光纤是传输光的纤维,是由玻璃塑料和晶体等对某个光波波长范围透明的材料制造而成,它由中心部分的纤芯和环绕在纤芯外面的包层所组成。通常有塑料纤芯、塑料包层、石英纤芯、石英包层。全塑料光纤非常坚固耐用,但是衰减太大,而全玻璃光纤有很低的衰减性能,不过它的机械强度不高,当暴露在辐照中时,它的衰减增大。在实际当中,尤其在通信领域,用的较多的还是石英光纤。
当前的光纤主要有两种用途:一是作为通信领域的传输介质,即光纤通信技术;二是作为信号获得方面的传感器,即光纤传感。光纤按其传输的模式数量可分为单模光纤盒多模光纤,多模光纤纤芯较大,一般在50微米以上,单模光纤的通信带宽比多模光纤大得多,多模光纤中,根据横截面折射率分布的不同可分为阶跃型(突变)多模光纤和渐变(梯度)型多模光纤。按光纤的用途进行分类,可以分为通信光纤和传感光纤,传感光纤可以直接利用通信光纤,但有时需采用一些特种光纤。
光纤既可以传输数字信号,也可以传输模拟信号。在通信当中传送的主要还是数字信号,而在有线电视网中通常传输的是模拟信号。
了解了有关的光纤的大体理论知识,并将它与实践相结合,使得我对光信息技术有了更深的理解。在第一个实验“基础光纤实验”中,通过LED光源的I-P特性曲线测试,了解了电光调制的方法;通过测试光纤数值孔径、光纤纤端光场分布,了解了光纤的基本特性;然后对光纤在传感器、信号传输方面的应用也有了简要的了解。
光纤通信和光纤传感的光源常用半导体二极管(LED)和半导体激光二极管(LD),LED的输出功率与所施加的电流线性关系很好。LED功耗比较低,对温度不敏感,可使用简单的驱动电路,无门限电流。LD和LED的结构主要不同之处是LD有一个光谐振腔,LD的宽带和输出功率要比LED好,但线性不如LED。光纤传输传感实验仪主要用LED做为与光纤耦合的光源,而利用LD做为准平行光源来测试光纤的数值孔径。半导体材料的受激吸收效应是光电探测器的物理基础,光纤通信中常用的光电探测器是光电二极管、光电三极管,它们主要工作在光电导模式,也就是使PN结反向偏置,流过PN结的反向电流与光辐照强度成比例增加,而且线性很好,即输出光电流与入射光强成正比。在做实验的过程中,利用收集到的实验数据画出的LED的I-P特性曲线也很好地符合线性的特征。
光纤传感器是以光纤为信息的传输介质,光做为信息载体的一种传感器。光纤传感器可以对描述光波特性的五个参量:强度、频率、波长、相位和偏振进行信息的调制和解调,其中强度调制是最简单最基本也是用得最多的一种。对光纤的透射强度调制时,当两根芯径相同或相近的光纤端面靠近时,光通过其间的微小间隙从一根光纤传输到另一根光纤。由此引起的光损耗和两根光纤的相对位置和尺寸有关。通常固定发送光纤,让接受光纤做横向或纵向的位移,从而使得接受光纤的输出强度被其位移所调制。
在实际的实验调试过程中,由于初次接触光纤这个神奇的东西,所以做起来甚是小心。看到那么细的光纤丝竟然能够传输光信号,并且不管光纤如何弯转,在光线四周始终不会观察到有光线从其中泄露出来,只有当直接在光纤的另一端观察时才会明显地看到强烈的光线,这也是用光纤传输信息的一大优点吧。细细地观察了光纤的外部特点之后,就开始实实在在地做实验了。首先是测LED光源的I-P特性曲线,这个实验要测的数据可不是一般地多,单单这一次测量就耗费了我大量的精力,再加上实验设备还不是那么地灵敏,不是那么地准确,在调节电流值时,可谓是一丝一毫都不敢怠慢,只要稍不留神碰到了旋钮或者手颤抖了一下,就很容易导致电流数值的巨大改变,而由此引发的结果就得使我花费更大的力气来调整它。
最后,总共用了大概三个小时的时间才把LED光源的I-P特性曲线、光纤的数值孔径和光纤纤端光场分布的相关数据测完。不过在这个过程中,我并没有感到厌烦,反而认为这是科学实验过程中一定会遇到的考验。
在第二个实验“CMI编码解码实验”中,了解到了光纤的基本性质和光通信系统的主要构成、光纤通信中的光收发原理、数字接口码型CMI码的编解码特点以及数字通信中的定时提取技术。
基本的光纤通信系统包括发射机。接收机和一根光纤传输线。发射机将待传输的电信号转换为光信号,接收机把光信号转换为原来的电信号,光纤传输线把发射机发出的光传送到接收机。在传输时需要对传输的信码进行相应的变换,将信码变换为适合传输的码型。码型转换时遵循的原则如下:第一,变换后的码型便于接收端的再生电路从接收到的码流中回复出正确的位定时。当信号中连0或连1过多时,则等效于一段时间没有接收到脉冲,恢复位定时就很困难,所以变换后的码型中连0或连1应尽量少;第二,设备简单,码型变换较易实现;第三,选用的码型应具有一定的检错功能。
在做整个实验的过程中,或许由于实验设备的原因,我遇到了重重困难,测波形、测数据都不是很准确,有时在示波器上根本调不出波形来。由于我在之前做物理实验和模电实验时用到的示波器和当时所用的示波器在外观和旋钮调节上都有很大的不同,这也使得我做实验的速度降了下来。幸好在老师的指引下,我慢慢的调出了正确的波形,顺利地完成了这次实验。看到实验报告上画出的起起伏伏的波形图,顿时感觉自己所做的实验好神秘。
第三个实验和第四个实验分别是“半导体激光器I-P特性曲线实验”和“半导体激光调制实验”。这两个实验关联性较强,就放在了一起做。在实验中,通过测量半导体激光器工作时的功率、电压、电流,画出了P-V、P-I、I-V曲线,更加直观地观察到了半导体的工作特性曲线;通过调整不同的静态工作点和输入信号强度大小的不同,观察到截至区、线性区和限流区的信号不同响应,以了解调制工作原理。
半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器,由于物质结构上的差异,产生激光的具体过程比较特殊。半导体激光器件可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体激光器具有体积小、效率高等优点,广泛应用于激光通信、印刷制版、光信息处理等方面。
激光具有极好的时间相干性和空间相干性,它与无线电波相似,易于调制,且光波的频率极高,能传递的信息量很大。价值激光束发散角小,光能高度集中,既能传输较远距离,又易于保密,因而为光信息传递提供了一种理想的光源。把信息加载于激光辐射的过程称为激光调制,把完成这一过程的装置称为激光调制器,由已调制的激光辐射中还原出所加载信息的过程称为解调。由于激光起到“携带”信息的作用,所以成其为载波,并将欲调制的信号称为调制信号,被调制的激光称为已调波或调制光。
激光调制分为直接调制和间接调制两类。
间接调制是指加载调制信号在激光形成以后进行的,即调制器至于激光谐振腔外,在调制器上加调制信号电压,使调制器的某些物理特性发生相的变化,当激光通过它时即得到调制,所以外调制不是改变激光器的参数,而是改变已经输出的激光的参数(强度、频率等)。另外,激光间接调制由激光器根据的原理不同常分为电光调制、声光调制、磁光调制、干涉调试等。
直接调制是指加载的调制信号在激光振荡的过程中进行,以调制信号的规律去改变震荡的参数,从而达到改变激光输出特性实现调制的目的。
由于直接调制技术具有简单、经济、容易实现的优点,是低速光纤通信中最常采用的调制方式,但只适合用于半导体激光器和发光二极管,这是因为半导体激光器和发光二极管基本上与注入电流成正比,而且电流的变化转换为光频调制也呈线性,所以可以通过改变注入电流来实现光强度调制。
在做这次实验的过程中发现,由于光频率的不同会导致输出波形出现不同的情况。在截止区时,示波器上显示的波形也会很明显的出现截止的情况。这个实验和之前的那些试验相比,我感觉有个很大不同点,就是通过示波器能够直接观察到清晰的结果,还有它的变化过程,观察地也很清楚。
做完这四个实验之后,仔细的回想一番,发现这四个实验之间并不是那么的独立,它们互相之间多多少少都会有点联系。第一个基础光纤实验较为基础,做的内容较多,但是这个实验将我们引入了光纤的世界,接触到了光纤的基本特性,这为之后做实验时用到光纤时也不会那么地陌生了。
如果说第一个实验是打开了光信息技术实验的大门的话,那么第二个CMI编码解码的实验算是踏入了光信息的世界。光纤的主要用途就是传递信息,CMI编码解码正好是信息传递的核心内容,正是光信息技术的核心内容。至于最后一个实验,它是建在前两个实验的基础上,对信息传递的工具进行了大致的探究。激光的某些特性正好适合在光纤中传播,并携带相关信息以做为媒介。这个实验是对前两个实验的某些工具进行的更深一步的研究,使我们不仅仅要了解光纤传递信息的过程,更要了解光纤传递信息的机理,以便达到更高一层次的目的。
做完这四个实验之后,总的来说感觉甚是奇妙,光信息技术充满了高端的理论知识的支持,在这个信息化极具膨胀的社会里,有了光信息技术的发展,相信我们未来的通信能力和生活水平会得到更大的提升。
第二篇:光的折射实验
光的折射实验
【实验器材】透明的玻璃杯、白色的白纸、剪刀、尺子、彩笔、手电筒、水。【实验过程】
1.把纸剪成“长等于杯的周长、宽等于杯高”的长方形;将纸右半涂黑,在涂黑部分竖着刻一条直缝。把纸贴在杯的外壁。
2.让手电筒的光通过直缝射入杯内,从缝的对面观察,光射在杯壁的什么位置?在杯壁的白纸上做个记号。
3.在杯内倒入水,不改变光射入的方向,观察光射在杯壁的位置是否有变化? 【实验原理】
倒入水后,光点的位置会偏移,原因是倒入水后光从空气进入水中传播方向会发生偏折。注意手电筒的光线不要垂直射入,否则不会发生偏折。
第三篇:信息技术与学科整合实验方案
现代信息技术与学科教学整合、网络多媒体教学软件开发研究
课题研究方案
重庆市巴蜀小学课题组
一、课题缘由
1、理论依据
早在公元前6世纪,《学记》就指出:“能博喻然后能为师”。随着信息社会知识总量的剧增和知识更新速度的加快,一个人拥有的知识对于知识的汪洋大海来说只能是沧海一粟。就知识的传承而言,教师更应该是“学习的促进者和问题解决的指导者”。人本主义心理学家的代表人物罗杰斯提出的“非指导性教学”的思想,强调学习只能是促进,教师只是一个促进者,帮助学生明确自己想学什么,帮助学生安排适当的学习活动和材料,帮助学生发现自己所学东西的个人价值,建立并维持能够促进学习的心理氛围。建构主义学习观认为,教师传递的只是信息而非知识,信息只有通过学生主动建构才能成为其认知结构的知识。教师的作用表现为指导学生如何去获取、选择、处理、利用信息,帮助学生解决学习中出现的知识性、技术性、情感性以及人际交往、伦理道德等方面的问题。
与传统一元的唯我独尊的教育理念相反,现代信息技术带来一种多元化的观念与方法。具体体现为课程的多元化、师生角色的多元化、知识价值的多元化、评价目标的多元化„„其核心是抛弃封闭思维采取全方位的开放性思维。体现了对现实学校中的非个性化的批判,对个性的尊重。
教育历来被当作一种具有“确定性”的活动。而网络提供的信息量大,变化极快,知识信息互相渗透整合,参与者形形色色,一切都在不确定中流动。教育不再是一个复制社会秩序的手段,也不再是一个大规模的社会工程的工具。随之而来的是各种界限的消失,学科与学科之间互相整合,网络多媒体教学为人们提供了共同分享教育的机会。
可见,开发网络多媒体教学软件,实现现代信息技术与学科教学的整合,是一种先进的适合时代发展和体现时代发展要求的教育思想、教育理念、教育潮流、教育行为。
2、现实依据
二十一世纪是一个多元化的世纪。信息技术的高速发展将改变传统的生产方式和生活方式,带给人们全新的思维方式和学习方式。据联合国教科文组织统计:人类近30年来所积累的科学知识,占有史以来积累的科学知识总量的90%。知识增长和更新的速度越来越快。
纵观国际教育改革和发展形势,一些发达国家从1994年开始,就利用因特网进行教育活动。最早开始实施的“基于网络开展跨国界协作学习”,全世界就有30多个国家参加了这一网上协作的学习。1995年,日本开始实施著名的“百校计划”,日本全国有111所中小学参加了这一基于网络的学校间的共同学习计划。1996年美国提出“教育技术规划(Educational
Technology Initiative)”,计划在全美国的每间教室和每个图书馆都将联系上信息高速公路,让每个孩子都能在“21世纪教师”网络上接受服务。此外,英国、法国、加拿大等国在利用网络、利用远程教育构建终身学习体系方面都处于国际领先水平。可以说,利用多媒体技术优势促进人才培养已经成为世界上许多国家教育改革的焦点和核心。
从我国教育改革和发展的趋势看,教育信息技术也以前所未有的速度迅猛发展。九五期间教育技术系统广泛开展的“应用教育技术,促进素质教育”的科研活动,取得了较为丰硕的教育成果,有效促进了实验学校的教育教学改革和教育现代化建设,促进了以提高学生创新精神和实践能力为主要目标的素质教育的全面实施。2000年10月,教育部召开了“全国中小学信息技术教育工作会议”。明确提出中小学开设信息技术必修课和实施“校校通”工程的目标及任务,并强调信息技术与学科教学的整合。会议提出了以信息化带动教育现代化,实现教育的跨越式发展。从此,信息技术有了更快速的发展,在多媒体教学的基础上,国内的一些重点学校都纷纷建起了自己的校园网。网校和教育网站也纷纷开通,基于网络的教育被炒得沸沸扬扬。面对现代信息技术的强力冲击,学校教育应该怎么改革?在全面实施素质教育的今天,如何有效地开发网络多媒体教学软件?如何利用现代信息技术优势,全面优化和推动各个学科的教学,从而实现现代信息技术与学科教学的整合?这些诸多的现实问题,关系到教育能否跟上信息时代的步伐,能否与世界发达国家的教育相接轨的问题。这是摆在广大教育工作者面前的一项十分艰巨的任务。
从我们巴蜀小学的教育发展现状来看,进行网络多媒体教学软件的开发,实现现代信息技术与学科教学整合,也具有重要的现实意义和深远的历史意义。巴蜀小学是重庆市教委的直属小学,是全国现代教育技术实验学校。学校有先进的教学设施设备,现已建成千兆校园网络,并由专线接入英特网,还建设了校园网站()、网上资源库、课件库。学校有网络多媒体计算机教室2间,多媒体语音室1间,可进行网络多媒体教学的教室有23间。通过多年小学语文“四结合”教学改革试验的研究,对信息技术与学科教学整合,已经进行了卓有成效的探索,积累了比较丰富的案例和经验。
但是,我们也清醒地看到,我校开展的网络教育,由于“课堂搬家式”课程占多数,还没有真正发挥网络的优势,现代信息技术环境下的学与教的研究还处于初始阶段,还有很多问题需要去研究和探索。特别是如何学会在数字环境下的生存,如何学会在网络环境下的教与学,如何才能开发出大量的网络多媒体教学软件,如何把信息技术整合到各学科教学之中,使学习者学会利用网络资源进行学习,学会利用工具进行创造性学习。因此,我们选择了《现代信息技术与学科教学整合、网络多媒体教学软件开发研究》这个实验课题,并希望在市教科院和市电教馆的指导下,进行专题研究。
二、课题界说
本课题研究中谈到的整合,不是强调在学科教学过程中进行信息技术知识和技能的教学,也不是指在学科教学的过程中简单的运用信息技术手段辅助教学,而是强调将现代信息技术和学科教学内容、教学过程有机的整合在一起,以期达到优化教师的教和学生的学,提高教学效率。
三、研究目标
以网络和多媒体计算机为手段和工具,研究开发出大量网络多媒体教学软件,贯穿各学科的教学。以学生的学习活动为中心,运用现代信息技术的教育思想和以人为本的教育理念,将现代信息技术与学科教学整合,探究信息技术与学科教学整合的有效途径和方法。
四、研究内容
1、研究在各科教学中现代信息技术与学科教学整合的有效途径和方法。
2、探讨研究基于网络的多媒体教学软件开发的制作和技术问题。
3、研制和开发一些与小学各科教材配套的网络和多媒体教育软件,教学资源,最终将研制成果在我校校园网、网校网站上发布和用多媒体教学光盘的形式向广大学校、学生和家庭推广。
五、研究方法
鉴于本实验具有创新性、探索性,内容丰富,综合性和实践性强,因此,本课题研究以行动研究法、调查研究法、经验总结法为主要研究方法。
六、研究措施
1、设备设施
巴蜀小学是重庆市教委的直属小学,是重庆市的窗口学校,是社会公认具有优良传统、办学实力强、质量高,以创造教育为特色的一流名校。
学校有先进的教学设施设备,现已建成千兆校园网络,并由专线联入因特网,建设了校园网站()、网上资源库、课件库。学校有网络多媒体计算机教室2间,多媒体语音室1间,可进行网络多媒体教学的教室有23间,下一步即将把全校所有的教室都装上电子投影仪、实物展示台和电脑,并再新建网络多媒体计算机教室2间。这些设备将为本课题的实施提供硬件保证。
2、研究队伍
本课题的主研人员由学校领导、现代信息技术课教师和各学科优秀教师组成,师资力量雄厚。有开展现代教育技术实验研究的基础、经验和条件。学校领导班子年轻、开放,具有实干和创新精神,十分重视对现代教育技术的投入和运用,为课题提供了领导保障。主研人员都具有先进的教育理念和扎实的计算机运用能力,现代教育信息技术课的老师的专业知识和软件制作水平较高,使本课题在人力资源和技术上都得到了保证。
3、经费保证
学校每年都有专项资金用于教育科研和教学设施的改善,直接为本课题提供了经费保障。
4、培训学习
课题研究组织机构全体试验人员将认真学习“现代信息技术与学科教学整合、网络
多媒体教学软件开发研究”实验研究的目的意义,明确研究目标和研究内容。
课题组认真组织实验教师学习计算机网络知识,在教学中充分运用信息技术。 课题研究组将邀请有还关专家到学校举办分散式的讲座并指导实验工作。
课题研究组将积极支持并组织试验人员参加各种信息技术培训和课题研究相关培训
活动。
七、研究步骤
根据学校科研究工作的安排,结合本课题具体情况,拟定本课题实验研究周期为二年,即2002年7月——2006年3月。具体安排如下:
第一阶段:研究准备阶段(2002年7月——2002年9月)
1、调查分析我校现代信息技术与学科教学现状,整理、收集相关数据。
2、填写课题申请书,设计研究方案,组建课题组,制定研究计划,培训实验教师,认真做好实验前的各种准备工作。
第二阶段:具体研究阶段(2002年10月——2004年6月)
1、结合学科教学的内容和学科特点,研究设计网络多媒体课件制作脚本模板,组织一线教师编写脚本,制作大量基于网络的多媒体教学课件和学习课件。
2、将开发的网络多媒体教学课件和学习课件在语文、数学、英语、科学、音乐、美术、品德等学科教学中加以应用,探索“现代信息技术与学科教学整合”的有效途径和方法。
第三阶段:反思提升阶段(2004年7月——2005年12月)
1、将开发好的网络多媒体教学课件应用于日常学科教学,检验设计的合理性,就课件开发的技术问题进行进一步优化。
2、对总结的“现代信息技术与学科教学整合”的有效途径和方法,在非课题研究教师的教学中进行运用,对方法和途径作进一步总结反思。
3、对学生运用网络多媒体学习课件的学习情况进行调查,进一步了解学习效果和学生对课件的需求。
第四阶段:研究总结阶段(2006年1月——2006年3月)
1、撰写“现代信息技术与学科教学整合,网络多媒体教学软件开发研究”的研究报告、工作报告和相关论文。
2、进一步完善和修改所开发的网络多媒体教学课件和学习课件,将最终研制成果在我校校园网、网校网站上发布和用多媒体教学光盘的形式向广大学校、学生和家庭推广。
3、展示研究成果,迎接上级领导和专家的评审鉴定。
八、成果形式
通过本课题研究,力争实现丰富的成果群,具体包括:
1、研究报告、研究论文、教师教学教案、课件制作脚本等。
2、多媒体网络教学软件。
九、研究机构
为了进一步切实搞好本课题研究,学校课题组设立以下具体研究机构:
(一)课题研究小组:
课题组组长:廖文胜
课题组副组长:张晓春李永强杨长平令狐林
课题组成员:王波练春春郭亚娟张帝张超谢永龙王燕刘景西曾世勇潘德梁吴倩李瑛文娱黄剑邓勤程吉富张明昊杨桂林肖力李启琼何岚杨玲刘莹何雨蓓陈建国李莎莎邱才茂叶茂徐颖石禹陈小云吴梦卓樱岚刘海
(二)课题研究顾问:
本课题组将聘请重庆市教科院、重庆市电教馆、西南师范大学和北京师范大学的专家作为实验研究顾问。
(执笔:令狐林、谢永龙、练春春)
重庆市巴蜀小学《现代信息技术与学科教学整合、网络多媒体教学软件开发研究》课题组
二○○二年七月
第四篇:信息技术与英语整合实验方案
一、问题的提出:
教育部长陈至立在全国中小学信息技术工作会议上指出,我国中小学“信息技术教育教学内容从传授计算机基本知识转到利用计算机和网络作为工具帮助学生更好地自主学习和探讨”,“中小学教师利用计算机教学正从传统的课件制作转到注意课程的整合”。
二、课题研究的意义:
1、改变传统的以教师为中心的教学结构是当务之急。
教学结构是指在一定教育思想、教学理论、学习理论指导下的、在日常教学中融入信息技术(IT-InformationTechnology),既将其作为一种英语教学的辅助手段,同时培养了学生运用信息技术获取信息的。在以教师为中心的传统教学结构中,教师是整个教学过程的主宰,是施教者,学生处于被动接受老师灌输知识的地位。这种教学结构严重地抑制了学生的个性发展,束缚了学生创新思维和实践能力的培养;多年来,基础教育的实验改革作了不少,成效并不显著,其原因是基本上没有触动传统教学结构这个症结,因而没有在教育思想、教学观念上产生根本性的突破;何克抗教授指出,由于忽视教学结构改革,使得以教师为中心的教学结构几十年来长期统治我国各级各类学校的课堂,抑制了我们几代具有创新思想和创新能力的创造型人才的成长。
因此,把培养创新思想和创新能力培养,把促进学生发展作为教育的基本出发点,建立一种新型的,能够充分体现学生认知主体作用的新型教学结构,是当前教育改革的当务之急。
2、信息化是教学结构改革的突破口。
在研究儿童认知发展基础上产生的建构主义,不仅形成了全新的学习理论,也正在形成全新的教学理论。这种学习理论强调以学生为中心,不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者,即教师应当在教学过程彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的旧的传统教学模式。
20世纪90年代以来,以计算机多媒体和互连网为基础的现代信息技术日趋成熟,其智能化程度日益提高,成为拓展人类能力的创造性工具。由于新技术具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,在过去的十年中,人们在不断探索利用互联网和计算机多媒体技术作为突破口,力图建构一种全新的教学结构,以及相应的全新的教学方法和全新的教学设计思想。经过我校3年多的实践证明:从计算机与英语学科教学整合入手,创建新型教学结构,实现教育思想、教学观念的根本变革,实现教学内容、教学手段和教学方法的全面改革,将运用信息技术的能力与英语学习的能力有机地整合起来,相辅相成,让学生终生受益。
三、研究目标:
1、现代信息技术提供的学习方式,有利于开展因材施教,体现教育的公平、民主和全体发展的思想;有利于激发学生的学习兴趣,体现学生的认知主体作用;有利于多种教学策略的实现,深化学科教学,提高教学效益。
⑴、基于传统手段的教学中,教师讲,学生记,教师问,学生答的方式,学
生是被动的外部刺激的接受者即灌输对象,这种教学方法学生的参与面,参与程度,实际上难于达到施教者的初衷。信息技术提供的多种交互式学习方式,有效地发展学生的主动性,调动学习者全体参与、全面参与。交互性学习媒体提供图文并茂、丰富多彩的知识表现形式和智能化反馈、检测功能,为学生提供多种感官的刺激,激发学生的学习兴趣,使他们获得内驱动力,从而主动获取知识,这种学习方式,使得全体学生获得平等发展的机会。多媒体教学网络、Inter、BBS、E—mail、ICQ、Newsgroup等功能构成的交互式学习环境,能够实现实时的点对点、点对面的信息反馈,支持教师和学生、学生和学生之间的多向交流。它有利于培养学生的合作、协商的学习能力,有利于学生的民主参与和自主活动,也有利于教师关注个别,体现因材施教。
⑵、交互式学习方式提供的生动形象的知识内容,丰富多彩的表达形式,成为学生乐于接受的学习方式。特别是多媒体信息提供的多种感官的刺激,有益于提高教学效率。
⑶、个性化自主学习,是人们一直追求而又无法实现的理想化模式。基于学习资源和建构主义学习策略的网络交互式教育环境,最大限度地发展每个学生的主动性,开发出每个学生的潜能,使学生通过网上学习各得其所,各得其乐。学生在一种没有心理负担的主动、自觉、自主学习中形成良好的学习心理和学习习惯。
协作式学习模式,为学习者提供对同一问题的多种不同观点进行观察比较和
分析综合的机会,通过竞争、协同、伙伴和角色扮演等多种不同形式,集思广益,培养合作精神,促进学生高级认知能力的发展。
2、培养想象、激发想象、鼓励参与,启发创造,是课题研究目标之一。参与
是创新的前提,信息技术本身就是技术创新的产物,信息技术提供极为丰富的信息资源和时时更新的各类知识,给学生的参与提供广阔空间,任学生自由遨游在知识的海洋中,为他们的想象力插上翅膀。
3、随着信息技术教育与英语学科的课程整合,传统的教学中的优秀成分和现代教育思想、理念的有机整合,现代教育技术逐步成为教师教学和学生学习不可或缺的工具。
四、研究的主要内容
(一)模式研究
农村中小学信息技术与英语学科课程整合的模式;
(二)专题研究
1.运用信息技术,开展研究性学习;
2.信息技术辅助英语课堂教学,提高教学效率;
3.信息技术辅助英语新课程改革,提高学生的自主、合作、探究能力;
4.信息技术与英语学科课程整合的方法和途径。
五、研究的基本模式和实现途径
信息技术与英语学科课程的整合是基于加强课程的综合性和实践性的一种课程模式,一般包括以下几个方面。
1、信息技术与英语学科课程的整合。
它是将计算机和其他信息技术作为认知工具,以英语知识为载体,以学生素质提升和培养综合能力为基本过程。这些课程在实践中要力求把教学与学生的真实生活联系起来,同时让学生在“做”中学习语言知识,学习信息技术,学习做事,掌握解决实际问题的方法和途径。
2、从实际出发,因地制宜,多模式地开展整合。
整合的关键是教师观念的转变和信息技术能力水平,要逐渐由信息技术单列转向把信息技术课时直接安排给学科老师中的计算机“高手”,由教师在学科教学过程中直接进行整合,以期获得更好的效果。借助网络学习的手段,老师随时把学生遇到的各种问题,作为“任务”布置给学生,组织学生自己解决或者和同伴协作解决。
六、组织与实施
(一)成立课题研究领导小组,明确指导思想,配备人员,分工协作
(二)提交研究方案,进行论证;制定工作计划及实施步骤。
(三)学校指导每位实验教师结合自身教学选定子课题,与平时教学研究与改进配合,积累资料,分阶段完成研究任务。
(四)教学指导与重点指导结合a)作为地区性课题,每学期对参与研究的教师进行更新观念、提高素质能力的培训。
b)学校针对需求确定重点课题与重点教师进行重点培养与指导。
c)要适时开展优质课展示、说课、评课等实验成果阶段交流活动,形成研究氛围,相互学习,相互激励。
d)阶段性成果汇报与展示每学期开展一次。
e)总课题组建立实验研究专题性网站,实行网上交流与合作研究。
七、研究进度
1.2002.10:制定研究方案,落实子课题承担负责人。
3.2003.8-2004.7:课题实施阶段;课题终期验收。
八、研究成果
1.研究报告
2.优秀论文
《信息技术与英语整合的研究》
《重视信息技术与英语教学的整合作用》
3.系列多媒体课件
4.课题研究综合性网站
天津宝坻区黄庄中学英语组
信息技术与英语整合实验方案飞雪
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第五篇:信息技术与中学实验课程整合
信息技术与中学实验课程整合【摘要】新世纪,信息技术正不断改变着人们学习,思维的方式。如何将信息技术与中学实验课程整合是近一段时期以来教育界的热点话题。信息技术与实验课程整合的主要任务就是以信息技术为支撑的实验教学新模式的探索。在实验教学信息化过程中,教师面临着实验选题范围狭窄,以信息技术为支撑的实验教学课程设计相对困
难等现实难题。本文正是针对实验教学的新特点,对上述问题做了较为深入的探讨。另外,文中还对信息技术与实验课程如何实现有效整合,以及整合的具体模式,网络环境下的教学设计,实验课件设计的理论基础等相关问题作了一定程度的探讨。
【关键词】信息技术;实验课程;实验教学技术;网络技术;实验教学改革
引言
时代已经进入21世纪,这个以知识经济为主体的时代,对知识型劳动者的需求大量增加,人们对知识的欲望空前提高。信息技术在教育领域的普及渗透,使我国教育领域发生着日新月异的变化,使教育信息化迅速明显加快。实验教学作为实践能力培养的重要手段,业已随着信息技术的迅猛发展,信息化速度大大加快。现今实验教学过程中己很少有单纯的传统教学仪器,一般都用计算机做终端,形成新一代智能化实验教学仪器,以弥补传统教学仪器的不足。本文研究的重点正是新形势下信息技术与实验课程的有效整合。
实验是科学的基础,是科学发展的动力源泉,实验教学在现代教学中占有重要的位置。实验教学的基本目的是让学习者学习实验的测量方法、学科基本研究方法和科学思维。在中学实验教学中,学生是实验教学的主体,在实验教学中具有能动性,对实验加以理解和体验;无论是课堂实验还是家庭实验,都成为实验教学资源开发的重要组成部分。从这一角度上讲,学生也是实验教学的一种资源。但是目前中学实验课程中普遍存在的问题是,学生学习兴趣低下,知识面窄,发现问题、分析问题与解决问题,以及动手操作的能力下降,这已成为中学的实验教学迫在眉睫需要解决的问题。开展信息技术与实验教学整合的实践与研究,就是要解决这些问题,寻求现实的可操作性的途径和方案,促进技术优势转化为教学效益,推进信息技术在实验教学过程中的效用,因此信息技术与实验教学整合的实践与研究,具有重要的现实意义。
信息技术在实验教学中的应用主要是进行计算机辅助实验教学(CAI),即利用计算机接口技术、多媒体技术和虚拟仿真技术对实验进行数据采集、储存、处理和监控以及对实验进行模拟、重现的教学过程。充分发挥信息技术的多种优势,与传统实物实验优势互补,化抽象为形象,提高实验的效果。开展计算机辅助实验教学研究,可以解决传统实验教学模式中难以解决的一些问题,是实现实验教学最优化的一个重要途径。
信息技术应用于实验课程的教学,其作用不仅是改变传统的实验教学手段,更重要的是将信息化(数字化、多媒体化、智能化和网络化)的教学内容和方式融于实验学科课程教学的过程之中,实现新的更高的教育教学目标和更好的教学效果。信息技术与课程整合将带来课程内容的不断革新,信息技术的高速发展,要求传统的课程必须适应信息化社会发展的要求,增加与信息技术相关的内容并要求各门课程都必须根据时代发展,革新原有课程内容。信息技术与课程的整合将是课程内容革新的一个有利促进因素。
信息技术与实验整合,有利于规范实验的操作。实验的基本操作是实验教学的重要内容。学生只有掌握了规范的实验操作,才能保证安全地进行实验和得到准确的结果。利用多媒体可通过视频信息为学生展示规范、严格的操作过程。同时也可以模拟出错误操作后造成的不安全后果。
信息技术与实验整合,有利于突破性质实验中的疑难点,物质的性质实验在中学实验中占很大的比重,这些实验中有一部分却属于疑难实验,有的因为反应速度过快稍纵即逝,通过信息技术与实验的有效整合可以放大实验的过程引导学生从多角度进行观察。这些经过信息技术整合后的模拟实验都是物质性质实验的有益补充。
信息技术与实验整合可以模拟放大微观过程,促进对基本概念和原理的理解。有些实验的概念和原理比较抽象,这类实验在学生已感知实验事实的基础之上,很难形成理性认识。要真正认识实验现象的本质和规律。信息技术无疑在对促使学生对概念和原理的理解上有明显的优势。通过计算机的模拟功能,用图像化的形式来显示微观运动的动态过程,为学生提供形象直观的感性材料。
信息技术引发的新的教学模式正在改变传统的教学观念,希望更多的学校参加到运用新教学模式的实验中来,为21世纪信息技术的挑战培养更多的人才.本文正是在新课程改革大背景下,探索信息技术与实验课程整合过程中一些所必须关注的问题。教学实验信息化的根本目的是使广大教师和学生充分利用优秀教育信息资源进行教育教学改革,提高现代教育水平,实现培养创造性人才的目标。