（三）电子计算机教学

电子计算机具有运算、记忆和逻辑判断等功能，因此它除能作计算工具外，还被广泛应用于语言文字的信息处理，代替人的某些脑力劳动。从 60 年代开始，电子计算机被引入教育领域，目前已成为电化教育的一个重要工具。尤其是教学用的微型电子计算机发展更快，应用更为广泛。

教学特点

电子计算机在教学中之所以能够迅速发展，是由它的特点所决定的。

自动化。电子计算机教学系统是一种自动化教学设备。教师只要将教学内容编制成计算机顺序贮存在教材程序库中，它就会按用户要求自动进行系统教学，并且还能自动记录学生的学习情况，为分析学生的学习情况和为教师修改教学程序提供全面客观的依据。
快速化。计算机对学生的提问或回答能迅速作出反应和判断。利用计算机辅助教学可节省课时达 1/3 以上。
区别化。能打破集体学习的格局，适应个人特点进行区别教学。学生可自由选择学习项目，自己控制学习步骤和掌握学习进度，学生之间不会相互干扰。
多样化。能提供多种多样的教材，为不同的教学目的服务。如示教、练习、测试、咨询、检索等。

应用形式

目前电子计算机在生物学教学中的应用，主要有两大类，即辅助教学和管理教学。

辅助教学。电子计算机辅助教学的主要辅助对象是学生，它可代替教师向学生提供教学资料和提出各种问题，帮助学生自学。它能集中优秀教师的共同智慧，用最形象生动的方法同时向多名学生实施区别化教学。

辅助教学过程是通过“人——机对话”来实现的。一个典型的辅助教学模式分 8 个步骤进行：①学生选择计算机内存学习课目；②计算机呈现学习材料；③学生学习教学信息；④计算机提问；⑤学生反应；⑥计算机评价和反馈；⑦学生分析计算机反馈；⑧计算机作教学决策。

这是一个比较完整的计算机辅助教学的模式，实际应用中根据教学的实际情况可有所侧重和调整。以下是计算机辅助生物学教学的几个实例。

其一，操练和实习。由计算机逐一提出一系列难度逐渐加深的问题，让学生一一回答。对这些回答，计算机及时作出反馈，告诉学生回答得是否正确，打分或提供正确答案。如多次不能答对，计算机为了节省时间，就转换较低水平的问题，引导学生由浅入深地回答，最后仍要达到答对原题的目的。这样，通过学生与计算机频繁的“人——机对话”能充分发挥计算机区别教学的优势，大大减轻教师的劳动，促使学生达到学习知识和形成解决问题的能力。如上海市有所中学编制了“显微镜的构造和使用”软件，供初中学生使用，结果学生掌握使用显微镜的时间大大缩短。再如，上海市另一所中学编制了“蛋白质教学目标自我评估”软件，专为学习蛋白质内容后，检查学生学习效果。软件要求学生从“了解（A）、理解（B）、掌握（C）”三级学习水平来测量有关蛋白质内容的十个具体教学目标的掌握程度。软件对每一具体教学目标都配制了四道难度接近的测试题，随机出现。对每一小题，均有两次测试机会。如两次皆错，则屏幕提示阅读课本××页。阅读后再重新测试，如通过则进入下一目标。在测试中，计算机对被试者进行计时和计分，供自我评定时参考。

利用微机指导学习，可将教学过程划分成一系列循序渐进的小步骤，每一小步骤包括向学生提供学习内容→学生自学→计算机提问→学生回答→计算机反馈等过程。如果学生回答正确，计算机就呈现新的学习材料；如学生回答不正确，计算机将提供适当帮助，如提供暗示、解说、提供答案或补充材料等。就这样，计算机承担教师角色，通过与个别学生一系列的“人—— 机对话”展开教学活动。

②模拟示范。在生物学教学中有一些比较复杂的内容，如光合作用、呼吸作用、生活史、生态系统中的物质循环和能量循环、蛋白质合成、DNA 复制等，计算机可以生动地进行模拟示范。学生从计算机获得充分的指导，从而理解和掌握这些复杂过程。如“眼球构造和成像原理”软件、“植物的双受精过程”软件、“光反应和暗反应”软件、“脊髓功能”软件、“人的消化系统”软件等，在教学中发挥了很好的作用。

计算机还能模拟多种生物实验，对实验操作进行示范辅导，从选择什么材料、哪儿找材料、怎样观察、用什么仪器用具、操作中的注意事项，直到最后结论的证明等等，计算机均能提供有效的教学信息，对提高生物学实验的质量具有很好的辅助作用。

③竞争游戏。这是利用计算机产生一种带有竞争性的游戏环境、把教学性、科学性和趣味性融为一体，对学生进行智能训练。通常游戏的一方由计算机扮演，另一方由学生承担；一般是几个学生一起参加，看谁的得分高。例如，计算机屏幕上呈现一片草原、牧场，要求游戏参加者合理经营，如何使收益最高。又如一个果园或一块农田，如何管理才能丰收，包括何时播种、如何施肥、除草、杀虫、灌溉等，要求参加者综合运用生物学知识。

管理教学。电子计算机管理教学的主要辅助对象是教师，是指用计算机管理、指导和研究教学过程。

①备课和资料检索。计算机是教师备课的得力助手，可称之为“一本活的教学参考书”。它可向教师提供教材的重点与难点，与前行课和后行课的关系，必要的基础知识、辅导材料及上课所需的教学设备等。还可以与教师“对话”，共同研究讨论有关的教学问题，如计算机开列的教学设备教师不具备，教师就可告诉计算机“我仅有的设备是什么”，计算机就会从中替教师挑选最好的设备，并提供补救措施和建议。如教师想进行某项教学内容或教学方法的研究或改革，计算机就会提供一系列研究的背景材料供教师参考，如有关的教学论文、试验方案、实施方法、注意事项等。

平时，教师将教学中需要的多种资料贮存于计算机中，一旦需要时，可通过题目、关键词或作者姓名，迅速而方便地找到有关资料。②测试与评价。教师可将所有测试题贮存在软件中，需要时，计算机可按教师的要求提供各种水平等级的不重复的试题，教师再按教学需要组合成一份试卷。学生完成考试后，还可再输入计算机评阅，这种形式称为分机考试形式。还有一种称为联机考试形式，是学生直接用计算机终端接受考试，计算机立即评阅，并将所得的分数贮存起来。

计算机能根据平时收集贮存的学生的各种学习反应数据，包括考试、作业、回答提问等结果，进行科学的分析，对其平均成绩、成绩趋势、位次、学习进度、能力倾向等作出诊断，使教师能及时掌握每个学生的学习情况，继而及时地调整教学内容、方法、进度，以便修改、调整教学方案。

此外，计算机还可进行学生的学习档案管理、自动排课、教室的调度等

工作，从而减轻教管人员的劳动强度，提高工作效率。3.前景展望

几十年的计算机教学发展历程表明，计算机教学是促进生物教育改革的重要途径，是提高教学质量最有效的教学形式之一，这就决定了这一教学形式发展的必要性及其前景的光明性。

几十年中，生物教学软件缺乏、教学资金不足及师范教育模式落后是困扰计算机教学发展的三大原因，这些问题正逐步得以缓解与改善。编制教学软件需要最大限度地符合教学规律，体现最有效的教学经验，还需要编制软件的专门技能。因此，做此工作需要生物教育者和会计算机软件设计者合作才能完成，而且软件的质量和教学效果尚需接受实践检验。有经验说：五个人合作研究，花费一年时间，才能编出 2～3 周教学用的有关软件。由此可知，与我们的国情不相协调的如此高的要求、高的难度、高的投资，便构成了它几十年里缓慢发展的最根本因素。然而，近几年来，我们国家改革开放，经济发展，国力增强，教育投资逐年增大，配备到教学第一线的计算机正有计划地增多，同时也相应地培训了一批批有关的师资。国家改革教育体制，加强计算机教育专业的办学条件，高层次的计算机专业人才也正不断地充实到教学第一线。尤其是国家正在加大师范教育的改革力度，把计算机课程作为师范生的必修课，目的在于培养出既懂学科教育又懂计算机科学的复合型人才。因此说，随着国家整体教育、师范教育与基础教育的不断改革、发展、完善，随着我们国家改革开放的继续深入、国力提高，也随着计算机技术自身的革新与完善，计算机在整个教学领域内的广泛应用，将逐步成为现实，大规模、全范围的计算机教学也只是个时间问题，生物学教学的明天将更辉煌、灿烂！/TITLE>