基于網絡資源的物理教學設計策略

張宏坤，楊曉輝

（1.赤峰二中，內蒙古 赤峰 024000；2.赤峰學院 網絡與信息管理處，內蒙古 赤峰 024000）

新課程改革對基礎教育教師提出了專業(yè)化要求，教學設計是教師專業(yè)化發(fā)展過程中必須的專業(yè)技能之一.隨著計算機應用的全面普及，網絡已經成為人類工作和生活的一部分，網絡和多媒體技術正在越來越廣泛地應用到教育教學中，各種各樣的網絡資源如多媒體課件、模擬實驗、主題網站、虛擬課堂、遠程輔導、教學實錄等為教育教學注入了新的活力.如何充分利用網絡資源，進行更為科學、合理、實用的學科教學設計，是各級一線教師都需要思考的問題.

1 教學設計概述

教學設計（ID，Instructional Design）是日益受到重視、應用范圍廣闊的多學科研究領域.“教學設計作為一門學科是20世紀60年代末在美國興起的，它是從教育技術學中派生出來的”[1].加涅等人為“第一代教學設計理論”的代表.20世紀80年代末90年代初以來，以情境教學、建構主義心理學與計算機多媒體技術（還有知識工程、人工智能）相結合的“第二代教學設計理論”正在崛起.在前蘇聯(lián)，巴班斯基的“教學過程最優(yōu)化理論”以及蘭達的“算啟教學論”都是獨具一格的教學設計理論.英國、德國和日本也開展了對教學設計理論的研究.當代認知理論對知識結構、用于解決問題的元認知策略，以及學習者對新舊知識結構整合的關注引發(fā)了教學設計的許多變化.隨著認知取向更強的學習理論，如圖式理論、先行組織者、同化理論、發(fā)現(xiàn)式學習[2]、信息圖繪制、形象與結構編碼、專門知識的發(fā)展、心智模式、符號操作、信息加工理論[3]、情境認知理論[4]、認知彈性理論[5]等的發(fā)展，相應的教學設計理論與模式被建構與開發(fā)出來，對推動教學設計研究的深入和拓展教學設計研究的視角產生了積極而深遠的影響.

國內對教學設計的研究起步較遲，真正對教學設計加以重視并初步形成有影響力的研究隊伍的時間僅有廿余年.目前國內學者對于教學設計較為公認的界定是：“教學設計是以獲得優(yōu)化的教學效果為目的，以學習理論、教學理論和傳播理論為理論基礎，運用系統(tǒng)方法分析教學問題、確定教學目標、建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程”[6]；也就是說，教學設計是以學習論、教學論、教育傳播學、信息技術等作為指導思想的理論依據，采用系統(tǒng)方法，分析學習需要、確定學習目標和任務體系，整合教學策略和制定解決方案，開展評價活動和試行解決方案、并在評價基礎上改進工作和方案的有序過程.教學設計的目的是實現(xiàn)教與學的最優(yōu)化.

2 本文中網絡資源的界定

廣泛意義上的網絡資源是指一切利用計算機系統(tǒng)通過通信設備傳播和網絡軟件管理的信息資源，其最主要的特點是開放、自由、靈活.本文中所討論的網絡資源特指網絡教學資源和網絡學習資源，一般指教學課件、網絡課堂、學術科研動態(tài)、電子圖書、數字化學術期刊、考試題庫、經驗交流、網絡學術會議、數字圖書館文獻、遠程教育資源庫、視聽點播資料等，這些資源分布廣泛、內容豐富、數量龐大、種類繁多，越來越多地影響著教師的“教”和學生的“學”.

3 基于網絡資源的物理教學設計策略

多名教育技術學者對教學設計的要素進行了概括，分別提出了教學設計的三要素說、四要素說、五要素說和七要素說.比較典型的是五要素說，認為教學設計包含教學任務及對象、教學目標、教學策略、教學過程和教學評價五個基本要素.這五個基本要素相互聯(lián)系、相互制約，構成了教學設計的總體框架，確定了教學設計的一般流程.本文針對教學設計的五個基本要素，總結出在物理課程教學設計中有效利用網絡資源的幾條策略.

3.1 目標和內容選擇策略

對于課堂教學目標的陳述尚無統(tǒng)一規(guī)范，有人認為新課程標準下物理課堂教學目標應該是三維的、具體的、明確的、可操作的，一個完整、具體、明確的教學目標應該包括四個要素，即行為主體、行為活動、行為條件，行為標準，將這四個因素的英文字首拼在一起，常稱為ABCD模式.教師設計教學目標時，先對教材的知識體系進行分析，領會有關內容的教學要求，根據《課程標準》確定教材中包含的知識點，確定每個知識點相應的學習水平，根據知識點的學習水平范圍及其各知識點所具有的各種教育功能與價值，從“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”逐一提出具體的教學目標.

網絡資源能動態(tài)地、對比地演示一些物理現(xiàn)象，可以有效地克服時空的限制而控制變化的速度、觀察角度等，從而便于學生觀察和思考.利用網絡資源還能將微觀過程進行宏觀模擬、把宏大場景作縮微處理、對瞬變進行定格分析，可將學生難以理解、用語言難以表達的物理現(xiàn)象和規(guī)律形象化、具體化，有利于學生更直觀地了解知識的產生、發(fā)展的全過程,還可以很好地彌補物理實驗中有時受客觀條件的局限而使效果不夠理想等缺點.例如日食和月食的成因,可以運用多媒體課件擬地球和月球的運動,學生能觀察出當月球轉到太陽和地球之間時,由于光的直線傳播,它就擋住了太陽射向地球的光線,在地球上形成了陰影,這就是日食.學生看得明白,在理解的基礎上就能夠更好地掌握相關知識.又如電荷的移動及電流的形成、磁場及其磁感線、發(fā)電機和電動機的工作原理等內容是不可能讓學生親自去做的，只能從理論上講解，而利用網絡和多媒體技術卻可以進行仿真模擬實驗，使學生在操作過程中正確地理解和掌握相關知識.

3.2 興趣激發(fā)策略

教育家陶行知先生曾經說過:“教師的職責，不在于教給孩子講的學問，而在于啟發(fā)孩子的學習興趣，當興趣已很濃的時候，再教他的學習方法，這才符合優(yōu)良教育的原則”.新課程改革的目標之一也要求教師要善于激發(fā)學生的學習熱情,教會學生體驗學習的樂趣.

在物理教學中，教師創(chuàng)造出良好的物理情境氛圍，可以激發(fā)學生的學習興趣，調動學生主動學習的動機，提高教學的效率.利用網絡資源生動、形象的表現(xiàn)手法,可以使課堂教學成為圖、文、聲并茂的教學系統(tǒng),可以進行視、聽、觸等多種方式的形象化教學,激發(fā)學生學習的興趣，誘發(fā)學生的學習動機使學生有意識地調節(jié)和控制自己的注意力,把心理活動指向和集中在教學內容上.例如，機械運動中相對運動的內容可以利用網絡和多媒體技術來演示空中加油的情景和等速救護的過程,配上聲音的效果,讓學生從聲音、圖像全方位的感受,如置身于其情景,直觀地掌握該節(jié)的內容.又如在壓強的教學中,教師首先展示在雪中艱難行走的步行者陷進雪中和愉快的滑雪者輕松前進的情景圖像或視頻,然后提出相關的問題,學生定會產生強烈的求知欲望.

3.3 合作探究策略

傳統(tǒng)的物理教學是以教為中心的“傳遞——接受”的注入式教學.隨著教育教學理論的發(fā)展，特別是建構主義理論在教學中的應用，以學生的發(fā)展為中心的“合作——探究”式教學越來越多地受到關注，引導學生在自主探究和合作交流的過程中,理解和掌握基本的物理知識、技能和方法,獲得廣泛的活動經驗.為了提高探究的質量和合作的效率,在進行教學設計時可以充分利用網絡資源，精心設計問題.愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題往往要比解決一個問題更重要”.有了問題才能引起學生的思考、猜想假設、探究和尋求解決問題的方法,最后提出新的問題,始終讓學生帶著問題不斷的思考和探究.物理課堂教學活動的設計就是要解決“學生如何能更好的學”的問題，新課程更關注的是學生能力的提高及價值的自我實現(xiàn)，教學的目的不在于教師傳授多少知識給學生，而在于調動學習興趣、激發(fā)學習動機、啟發(fā)積極思維、引導學生主動建構知識的意義.教師要在課堂上要當好組織者和引導組的角色，在教學準備階段的首要任務就是在合理整合各種教學資源，精心為學生預設學習的情境，引導學生自主學習和探究.

通過網絡,教師可以查找最新資料,查看新近的物理動態(tài),在物理教學時做出及時調整.在網絡上查找有關的課題,引導學生進行自主性探究學習.網絡資源擴展了物理教師的教學方法和學生的學習方式,開闊了師生的視野.利用網絡和多媒體技術還可進行人——機交互，讓學生自主探索,體驗知識的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造過程.逼真的動畫效果、聽覺和視覺效果的融洽,使學生眼耳手腦全部調動并聚焦于一點,達到了教學的最優(yōu)化.教師應該正確的引導學生在教學活動中學會交往、學會表達、學會提問和學會傾聽,提高學生的綜合能力.這樣的學習環(huán)境不僅有利于學習途徑與學習方式的多樣化,也能促進學生的思維方式發(fā)生積極的變革.

3.4 創(chuàng)新思維培養(yǎng)策略

新課程標準對物理教學提出了新的要求，課程目標明確指出，高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學生.后面兩目標并不是某一節(jié)課所能達到的標準，需要幾節(jié)課或一學期或更長時間來達成某一目標，所以一定要用系統(tǒng)的理念去設計教學.教學設計旨在圍繞提高學生的綜合素質與能力這一目的而展開的，它將教學系統(tǒng)的各部分（如師生主體、教學目標、教學策略及教學評價等），精心設計一個有效的教學系統(tǒng).

創(chuàng)新教育是反映現(xiàn)代教育的一種全新教育理念,創(chuàng)新思維是創(chuàng)新實踐的基礎,是創(chuàng)新教育的核心.對于網絡資源的合理利用可以避免過分強調課堂的程序化,而是更加關注課堂教學是一個不斷變化的活動過程,有利于學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng).新課程使得教師在教學中靈活發(fā)揮的空間增大,在物理教學活動中,教師可以根據教學內容的特點和教學條件,通過各種類型的網絡物理實驗模擬和教學資源,把抽象的概念和深奧的原理,展現(xiàn)成生動活潑的事實或現(xiàn)象,從中找出它們的特征及運動和變化的狀態(tài),從而啟發(fā)學生,引起他們的興趣和思考.同時教師要善于根據不同的教學內容、不同的對象、不同時機的引導學生學會全面、靈活的運用不同的思維方式進行思維訓練,鼓勵學生探索求異.

3.5 及時反饋策略

利用網絡和多媒體技術,教師可通過一定的程序設定,及時給學生的學習效果進行反饋評價,并適時的給予個別或小組指導,使學生既看到自己的進步,又知道了自己的不足,同時相對新鮮靈活的反饋方式，也能激發(fā)學生的興趣，從而促使自我激勵,不斷提高內部驅動力.例如,教師可以在數字化校園平臺上根據教學內容分配試卷,學生直接在計算機中完成答題.教師通過主控機進行實時監(jiān)控學生的答題進度.學生答完題后直接提交,通過閱卷系統(tǒng),教師可以迅速掌握每道題的答題正確率、每個人的正確率、全班學生的正確率,從而完整、正確、及時地接收教學效果的反饋信息.教師再根據反饋的情況,適時采取相應的教學對策,來彌補或再提高.

4 結語

正如網絡是一把雙刃劍，網絡資源在教學中的應用也決非多多益善.特別是近年來，我國教育網絡的建設呈現(xiàn)出高速的發(fā)展態(tài)勢,物理學科的網絡資源更是異軍突起地豐富起來,但我們必須認識到，這些網絡資源魚龍混雜、良莠不齊.這就要求教學在利用網絡資源進行物理教學時,必須精心選擇、合理使用、有效推廣,以達提高教學效率、促進教學優(yōu)化的根本目的.

〔1〕謝百治，等.多媒體教材制作與教學設計[M].北京:中央廣播電視大學出版社，1999.

〔2〕Tennyson R.D.,Elmore R.L.Learning Theory Foundations for Instructional Design[A].Robert D Tennyson,S dijkstra.Instructional design:international perspectives.(V.1)[C].Mahwah,N.J.:L.Erlbaum Associates,1997.55-73.

〔3〕Winn W.,D.Snyder.Cognitive Perspectives in Psychology[A].D.H.Jonassen.Handbook of Research for Educational Communications and Technology[C].NY:Simon&Schuster,1996.112-142.

〔4〕Brown J.S.,Collins A.,Duguid P.Situated cognition and the culture of learning[J].Educational Researcher,1989,18(1):32-42.

〔5〕高文.教學模式論[M].上海：上海教育出版社，2002.320-362.

〔6〕何克抗，李文光.教育技術學[M].北京：北京師范大學出版社,2002.164-167.