信息技術(shù)與物理教學(xué)整合模式探討

李韶峰

摘要 信息技術(shù)與物理教學(xué)整合，是以信息技術(shù)為平臺，從物理教學(xué)的基本課型出發(fā)，以一種全新的教與學(xué)的方式探討物理知識，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比有根本性的不同。

關(guān)鍵詞 物理教學(xué)；信息技術(shù)；教學(xué)模式

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）04-0093-03

Research on Mode of Integrating IT into Physics Teaching//Li Shaofeng

Abstract The Integration of Information Technology and Physics Teaching，based on information technology as the platform to an entirely new way to discussion the teaching and learning physics knowledge, so the teaching mode, compared with the traditional teaching model will also be a fundamental change. In this paper, considering the contents and characters of physics teaching, the author puts forward the basic mode of Integration of Information Technology and Physics Teaching.

Keywords physics teaching；information technology；teaching mode

Authors address Zhoukou Normal University, Zhoukou, Henan 466000

1 前言

教學(xué)模式是開展教學(xué)活動(dòng)的一套計(jì)劃或模型，是基于一定教學(xué)理論而建立起來的較穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)的框架和程序，也是各種教學(xué)活動(dòng)有機(jī)地連接在一起從而組成的具有動(dòng)態(tài)性的過程。一個(gè)完整的教學(xué)模式包含以下5個(gè)部分：理論基礎(chǔ)、教學(xué)目的、操作程序、實(shí)現(xiàn)條件和評價(jià)。

信息技術(shù)與物理教學(xué)整合，是以信息技術(shù)為平臺，以一種全新的教與學(xué)的方式去探討物理知識，因此其教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比也將發(fā)生根本性的變化。根據(jù)物理教學(xué)的內(nèi)容和特點(diǎn)、信息技術(shù)在物理教學(xué)中的作用、學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的地位，本文提出以下幾種信息技術(shù)與物理教學(xué)整合的模式。

2 信息技術(shù)與物理概念、規(guī)律課教學(xué)整合——基于信息技術(shù)的探究式教學(xué)模式

2.1 模式簡介將信息技術(shù)整合于物理概念、規(guī)律課教學(xué)，就是將信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的情境探究工具、信息加工和知識構(gòu)建工具、協(xié)作交流工具以及測評工具，通過學(xué)生經(jīng)歷學(xué)習(xí)、理解、應(yīng)用概念和規(guī)律的過程，掌握物理概念和規(guī)律的定義、內(nèi)涵、外延，并將其納入自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

2.2 理論基礎(chǔ)

1）布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論主張讓學(xué)生經(jīng)歷知識發(fā)現(xiàn)的過程獲取知識、發(fā)展探究能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探究過程，而不是從教師那里獲取現(xiàn)成的知識。

2）建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)知識不是通過教師的傳授獲得，而是通過個(gè)體對知識單元的經(jīng)驗(yàn)解釋，將知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱膬?nèi)部表述。

3）高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認(rèn)識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，驗(yàn)證物理規(guī)律。

2.3 教學(xué)目的學(xué)生通過探究活動(dòng)，掌握物理概念和物理規(guī)律，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，掌握科學(xué)探究的方法。

2.4 操作程序

1）創(chuàng)設(shè)情境、提出問題：創(chuàng)設(shè)與問題相關(guān)的、盡可能真實(shí)的情境，并引導(dǎo)學(xué)生提出問題。

2）自主探究：學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立探究，體現(xiàn)教師指導(dǎo)與學(xué)生主體相結(jié)合。

3）網(wǎng)上協(xié)作：教師指導(dǎo)學(xué)生在自主探究的基礎(chǔ)上通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行小組協(xié)商、交流、討論。

4）網(wǎng)上測試：學(xué)生在教師指導(dǎo)下，運(yùn)用網(wǎng)上測試和評估系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的評價(jià)。

5）總結(jié)評價(jià)：由教師和學(xué)生共同對學(xué)習(xí)過程及效果進(jìn)行評價(jià)。

2.5 實(shí)現(xiàn)條件教師是探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、組織者、指導(dǎo)者、參與者與評判者。學(xué)生是探究活動(dòng)意義的主動(dòng)建構(gòu)者，始終處于主體地位。

2.6 評價(jià)評價(jià)應(yīng)關(guān)注師生在探究活動(dòng)中的表現(xiàn)及信息技術(shù)發(fā)揮的作用。

3 信息技術(shù)與物理習(xí)題、復(fù)習(xí)課教學(xué)整合——計(jì)算機(jī)輔助演示—模擬—強(qiáng)化模式

3.1 模式簡介將信息技術(shù)整合于物理習(xí)題、復(fù)習(xí)課教學(xué)，就是將信息技術(shù)作為演示工具快速展示教學(xué)內(nèi)容，并提供典型問題情境，動(dòng)態(tài)模擬相關(guān)物理過程，對學(xué)生的視覺產(chǎn)生刺激，強(qiáng)化學(xué)生的解題方法意識，幫助學(xué)生抓住問題的核心，理清解題思路。該模式是信息技術(shù)與課程整合的較低層次，信息技術(shù)主要作為演示工具，輔助教師的教和學(xué)生的學(xué)。

3.2 理論基礎(chǔ)

1）行為主義的刺激和強(qiáng)化理論：桑代克提出的準(zhǔn)備律強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的效果與個(gè)體身心準(zhǔn)備狀態(tài)有關(guān)，給予學(xué)生多樣化的刺激，能使學(xué)生迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備狀態(tài)；根據(jù)斯金納的強(qiáng)化理論，實(shí)物刺激的基礎(chǔ)上再加上多媒體刺激，使學(xué)生建立的“刺激—反應(yīng)”聯(lián)接更牢固。

2）認(rèn)知主義的學(xué)習(xí)理論：動(dòng)機(jī)可以加強(qiáng)新舊知識的相互作用，有效地促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生和保持。多媒體創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

3）高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)：重視傳統(tǒng)媒體和計(jì)算機(jī)多媒體的有效利用，充分發(fā)揮它們在物理教學(xué)中的功能。

3.3 教學(xué)目的依據(jù)直觀教學(xué)原則，使學(xué)生形成豐富的感知表象，促進(jìn)學(xué)生鞏固所學(xué)知識，掌握解決問題的方法。

3.4 操作程序

1）目標(biāo)展示：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)任務(wù)。

2）呈現(xiàn)知識、歸納結(jié)構(gòu)：展示教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生歸納相關(guān)知識的聯(lián)系與區(qū)別，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“刷新”。

3）創(chuàng)設(shè)問題情景、模擬物理過程：提供典型的物理問題情境，模擬相關(guān)物理過程。

4）解決問題：展示解決問題的方法，對學(xué)生進(jìn)行視覺刺激，強(qiáng)化學(xué)生的解題方法意識。

5）歸納總結(jié)：展示解題方法的關(guān)鍵之處，對解題方法進(jìn)行歸納總結(jié)。

3.5 實(shí)現(xiàn)條件教師根據(jù)教學(xué)需要選擇合適的媒體和軟件，并始終注意發(fā)揮學(xué)生主體作用，使學(xué)生相對獨(dú)立地完成知識建構(gòu)。

3.6 評價(jià)評價(jià)應(yīng)關(guān)注教師的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施情況，教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況、學(xué)生的表現(xiàn)以及信息技術(shù)的應(yīng)用情況。

4 信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)整合——計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式

4.1 模式簡介將信息技術(shù)整合于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是運(yùn)用信息技術(shù)對傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改造。實(shí)驗(yàn)前可以利用計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，提出問題；實(shí)驗(yàn)中利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行指導(dǎo)；實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)分析、處理數(shù)據(jù)，最后得出結(jié)論。這是信息技術(shù)與物理教學(xué)整合的較高層次，信息技術(shù)開始作為學(xué)生解決問題的工具。

4.2 理論基礎(chǔ)

1）建構(gòu)主義理論：知識是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，通過意義建構(gòu)的方式獲得的，要用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義。

2）高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)：重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)室，加快中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，諸如通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。

4.3 教學(xué)目的借助信息技術(shù)方便學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和科學(xué)探究精神。

4.4 操作程序

1）創(chuàng)設(shè)情境，提出問題：創(chuàng)設(shè)特定的學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)學(xué)生提出問題。

2）猜想與假設(shè)：學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，與同伴進(jìn)行交流協(xié)作，提出猜想、形成假設(shè)。

3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：學(xué)生在教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，與小組成員合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4）驗(yàn)證假設(shè)，得出結(jié)論：學(xué)生利用計(jì)算機(jī)對收集的信息進(jìn)行分析、處理，驗(yàn)證假設(shè)，探討規(guī)律，歸納結(jié)論，并對結(jié)論做出科學(xué)解釋。

5）總結(jié)與評價(jià)：學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行小結(jié)，陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)論或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，并對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論進(jìn)行評價(jià)、反思，最后由教師進(jìn)行總結(jié)和評價(jià)。

4.5 實(shí)現(xiàn)條件學(xué)生能熟練使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，制作圖文并茂的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師將信息技術(shù)合理運(yùn)用到傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)中，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境，使學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)世界發(fā)生聯(lián)系和作用。

4.6 評價(jià)評價(jià)應(yīng)綜合學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩個(gè)方面。

5 信息技術(shù)與物理研究性學(xué)習(xí)的整合——基于因特網(wǎng)的研究性學(xué)習(xí)模式

5.1 模式簡介將信息技術(shù)整合于物理研究性學(xué)習(xí)，就是要利用因特網(wǎng)上龐大的信息資源和便捷的交流方式，將信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的資源環(huán)境，信息加工與知識構(gòu)建工具、協(xié)作交流工具。學(xué)生圍繞選題，通過網(wǎng)絡(luò)查找資料，整理成果，并利用E-mail、BBS等與小組成員進(jìn)行討論交流，能大大提高學(xué)生在信息時(shí)代的學(xué)習(xí)與研究能力。

5.2 理論基礎(chǔ)

1）建構(gòu)主義理論：為研究性學(xué)習(xí)的操作提供一種模式，即把研究性學(xué)習(xí)分為沖突階段、建構(gòu)階段和應(yīng)用階段等3個(gè)階段，重視學(xué)生在知識內(nèi)化過程中探索研究的作用。

2）高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)：增加物理綜合實(shí)踐活動(dòng)，其中研究性學(xué)習(xí)作為核心內(nèi)容。提倡開展跨學(xué)科的研究活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生把物理知識與其它學(xué)科知識結(jié)合起來研究周圍的生活和社會(huì)現(xiàn)象。

5.3 教學(xué)目的培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力，收集、分析和利用信息的能力，語言文字表達(dá)的能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，科學(xué)研究精神和對社會(huì)的責(zé)任心和使命感。

5.4 操作程序

1）提出研究主題：主題應(yīng)來源于與物理學(xué)科有關(guān)的現(xiàn)實(shí)生活中真實(shí)的任務(wù)。

2）確定任務(wù)與步驟：教師將任務(wù)分解成一個(gè)個(gè)有意義的子任務(wù)，便于學(xué)生分工，從而降低研究難度。

3）探索研究：學(xué)生開展小組討論，設(shè)計(jì)研究方案，并根據(jù)研究方案進(jìn)行探索研究。

4）形成作品：作品可以是一篇研究論文、一份調(diào)查報(bào)告、一件模型、一塊展板等。

5）總結(jié)評價(jià)：學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)中的收獲、體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并對學(xué)習(xí)的過程和結(jié)果做出評價(jià)，教師作總結(jié)發(fā)言。

5.5 實(shí)現(xiàn)條件要求學(xué)生既保持學(xué)習(xí)的自主性，又要同組內(nèi)成員共享學(xué)習(xí)成果，學(xué)會(huì)交流與協(xié)作。教師應(yīng)針對學(xué)生形成的初步成果，在課堂教學(xué)中組織交流討論，使學(xué)生最終獲得完整的知識體系和成熟的研究成果。

5.6 評價(jià)評價(jià)要充分關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)習(xí)的過程與方法，重視交流與協(xié)作。

6 結(jié)束語

在實(shí)際教學(xué)中，對于某一節(jié)課并沒有固定不變的模式。這需要教師根據(jù)學(xué)生的情況、現(xiàn)有的教學(xué)條件，進(jìn)行靈活選擇和組合。歸根結(jié)底，教學(xué)目的是充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，最大限度地促進(jìn)教師的教和學(xué)生的學(xué)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了教育觀念、教學(xué)模式、教學(xué)手段、教學(xué)方式以及教學(xué)內(nèi)容的發(fā)展和變革。運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)過程，提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，還需要教育研究者和實(shí)踐者共同去研究。