高中物理與“Intel未來教育”的整合初探

朱加雙

摘要:“Intel未來教育”的教學(xué)理念是將現(xiàn)代信息技術(shù)最大限度地應(yīng)用于學(xué)科教學(xué),使計(jì)算機(jī)教學(xué)與其他學(xué)科的教學(xué)充分有效地整合。本文就高中物理“Intel未來教育”教學(xué)模式談了筆者的看法,其目的是為提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力,積極探索一種適合學(xué)生發(fā)展的新的高中物理教學(xué)模式,并且以“Intel未來教育”信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施為例,簡(jiǎn)單闡述這種教學(xué)模式的構(gòu)思。

關(guān)鍵詞:Intel未來教育;單元計(jì)劃;物理教學(xué)模式;多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2009)7(S)-0063-3

“Intel未來教育”(Intel Teach to the Future)是國(guó)家教育部師范司從美國(guó)引進(jìn)的教育項(xiàng)目,作為信息時(shí)代教師繼續(xù)教育的內(nèi)容之一,它是一種全新教育理論支持下把信息技術(shù)融于學(xué)科教學(xué)的教學(xué)模式,特別有利于學(xué)科開展探究性學(xué)習(xí),有利于促進(jìn)學(xué)生的高級(jí)思維技能和批判性思維發(fā)展。

1 對(duì)“Intel未來教育”的理解

“Intel未來教育”的實(shí)施目標(biāo)是:使接受培訓(xùn)的教師充分領(lǐng)會(huì)“Intel未來教育”的教育理念,掌握“Intel未來教育”教學(xué)模式,并將其應(yīng)用到所教學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中,最終達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

“Intel未來教育” 教學(xué)設(shè)計(jì)的過程是運(yùn)用系統(tǒng)方法理論,分析教學(xué)問題和確定教學(xué)目標(biāo),建立解決教學(xué)問題的策略方案,試行解決方案,評(píng)價(jià)試行結(jié)果和對(duì)方案進(jìn)行修改。

物理學(xué)科的“Intel未來教育”是一種較高層次的教育模式,學(xué)生可以進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)。將多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段與傳統(tǒng)的物理教學(xué)相結(jié)合,優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu),是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心的物理教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式下,教學(xué)觀念、教學(xué)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想、教師的角色和學(xué)生的角色等都發(fā)生了較大的變化。教師重視學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu),教學(xué)設(shè)計(jì)從以知識(shí)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐再Y源為中心、以學(xué)為中心,整個(gè)教學(xué)對(duì)資源的要求是開放的,學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)時(shí)可以獲得許多其他學(xué)科的知識(shí),學(xué)生在占有豐富資源的基礎(chǔ)上完成各種能力的培養(yǎng),學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。

2 “Intel未來教育”在物理教學(xué)中的嘗試

筆者根據(jù)“Intel未來教育”教學(xué)模式設(shè)計(jì)了單元計(jì)劃《生活中的物理》,在實(shí)施過程中,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正成為信息加工的主體和知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建者。下面簡(jiǎn)單地闡述此實(shí)踐程序:

在這個(gè)單元計(jì)劃中,要求學(xué)生利用高中所學(xué)知識(shí),解釋身邊的物理現(xiàn)象,以達(dá)到復(fù)習(xí)高中物理知識(shí)的目的。學(xué)生必須完成規(guī)定的課題任務(wù),制作多媒體演示文稿展示課題研究的成果,或?qū)⒀芯砍晒诰W(wǎng)上發(fā)布,與感興趣的“同行”交流。

實(shí)踐案例

實(shí)施內(nèi)容:《生活中的物理》綜合實(shí)踐活動(dòng)

實(shí)施學(xué)校:盤縣華夏中學(xué)

實(shí)施班級(jí):高三(7)

(1)課題目標(biāo)與成果:

①學(xué)生會(huì)利用因特網(wǎng)和圖書資料尋找需要的信息,培養(yǎng)自己信息搜集和綜合處理能力;②學(xué)生在探究過程中,能認(rèn)識(shí)和運(yùn)用科學(xué)方法,培養(yǎng)自己的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度;③學(xué)生能創(chuàng)造性地對(duì)與生活有密切聯(lián)系的現(xiàn)象用所學(xué)知識(shí)解釋分析,提高知識(shí)應(yīng)用能力;④學(xué)生會(huì)利用PowerPoint、FrontPage制作演示文稿、網(wǎng)頁等來展示課題研究的成果,并且會(huì)將研究成果在網(wǎng)上發(fā)布。

(2)實(shí)施單元計(jì)劃前要對(duì)學(xué)生進(jìn)行完成課題必備的技能培訓(xùn)(請(qǐng)計(jì)算機(jī)教師協(xié)作完成):

①熟悉計(jì)算機(jī)操作,了解PowerPoint、Word和FrontPage的功能和使用方法;②能利用Internet上和圖書館查找資料的能力;③具備資料收集、分析、綜合、組織等能力;④具有論文撰寫的初步知識(shí)。

(3)實(shí)施單元計(jì)劃前給學(xué)生準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)資源和材料:

①硬件:多臺(tái)計(jì)算機(jī)、掃描儀、打印機(jī)并與因特網(wǎng)連接; ②軟件:文字處理軟件、圖像處理軟件、網(wǎng)頁制作軟件和因特網(wǎng)瀏覽器;③材料:物理教材、網(wǎng)上資源和圖書資料。

(4)教學(xué)實(shí)施過程:

此單元計(jì)劃需要的時(shí)間:共7課時(shí)。

第一階段(1課時(shí)):

分組討論,四個(gè)同學(xué)為一組,討論有關(guān)力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和原子物理中與我們生活息息相關(guān)的現(xiàn)象,每組分別找出生活中的物理現(xiàn)象最少四個(gè),并構(gòu)思如何利用物理知識(shí)解釋這些現(xiàn)象,即確定本組研究的方向和小課題。在這一階段,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,讓他們把高中的物理知識(shí)綜合起來,與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合。

第二階段(1課時(shí)):

搜集素材(教科書上所介紹的應(yīng)用例子、自己掌握的知識(shí)、上網(wǎng)查找網(wǎng)站資料等), 對(duì)素材進(jìn)行整理和歸類。這一階段主要培養(yǎng)學(xué)生通過各種渠道獲取信息、分析信息的能力,讓學(xué)生在對(duì)大量信息進(jìn)行篩選的過程中,實(shí)現(xiàn)對(duì)事物的多層面了解。

第三階段(2課時(shí)):

學(xué)生根據(jù)教師提供的學(xué)生作品范例制作多媒體演示文稿或設(shè)計(jì)制作自己的Web網(wǎng)站,簡(jiǎn)單闡述研究過程及成果。這一階段培養(yǎng)學(xué)生的合作精神,學(xué)生可以發(fā)揮自己的想象能力,創(chuàng)造性地制作自己的作品。

第四階段(2課時(shí)):

共享學(xué)生多媒體演示文稿及學(xué)生網(wǎng)站,組織學(xué)生互相交流,相互進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改。評(píng)價(jià)的依據(jù)是教師給出的評(píng)價(jià)量規(guī),教師將給出兩個(gè)評(píng)價(jià)量規(guī):對(duì)學(xué)生多媒體演示文稿的評(píng)價(jià)量規(guī)和對(duì)學(xué)生網(wǎng)站的評(píng)價(jià)量規(guī)。互評(píng)的過程中教師不斷地進(jìn)行補(bǔ)充。在這個(gè)階段,學(xué)生之間通過交流,各取所長(zhǎng),互相補(bǔ)充知識(shí),完成對(duì)高中部分知識(shí)的復(fù)習(xí)。

第五階段(1課時(shí)) :

組織學(xué)生對(duì)本次活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)(小結(jié)整個(gè)活動(dòng)過程以來的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)),便于進(jìn)一步的完善。

層次區(qū)別教學(xué):

對(duì)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,把他們和成績(jī)好的學(xué)生分配為一組,即培養(yǎng)合作精神,盡量讓他們?cè)谄渌瑢W(xué)的幫助下提高自己的認(rèn)知能力。

對(duì)基礎(chǔ)好、反應(yīng)快的學(xué)生,應(yīng)讓他們?cè)诨顒?dòng)中充分表現(xiàn),盡量獨(dú)挑大梁。鼓勵(lì)他們充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力,去研究一些小發(fā)明、小創(chuàng)造。

以上就是一個(gè)單元計(jì)劃的設(shè)計(jì)過程,在這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)中,學(xué)生往往會(huì)自主地、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),從而增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)能力。如有一組同學(xué),在本次活動(dòng)中表現(xiàn)得非常出色,找出了生活中的四個(gè)物理現(xiàn)象:海市蜃樓、坐井觀天、凹凸橋問題和拔河,用PowerPoint形式展示了本組的研究成果,在解釋第一個(gè)現(xiàn)象中他們先是找到了關(guān)于海市蜃樓的一篇新聞報(bào)道,從而引出什么是海市蜃樓現(xiàn)象。他們采用光的折射和全反射去解釋,并且還畫出了原理圖,從網(wǎng)上下載了原理的動(dòng)畫模擬,使其他學(xué)生在觀看的時(shí)候?qū)Ｊ序讟堑漠a(chǎn)生原因一目了然。第二個(gè)現(xiàn)象坐井觀天也是光學(xué)問題,首先講了一個(gè)小故事:青蛙在井中觀天嘆息,進(jìn)而提出問題:為什么青蛙看起來天那么小?采用的原理是光的直線傳播,并且作了對(duì)應(yīng)的光路圖,在此基礎(chǔ)上又提出了一個(gè)問題,井中積滿了水,青蛙原來看不到的樹能看到了,為什么?解釋的原理是光的折射,也畫出了對(duì)應(yīng)的光路圖,做的光路圖采用動(dòng)畫的形式,把“靜”變?yōu)椤皠?dòng)”,非常形象生動(dòng)。在解釋凹凸橋問題時(shí)展示了生活中橋的照片,橋都是凸形的,沒有凹形橋,為什么沒有凹形橋呢?解釋中用的對(duì)應(yīng)原理是向心力的問題,并且還自己動(dòng)手做出了車在橋上運(yùn)動(dòng)時(shí)車的受力情況分析。最后一個(gè)拔河現(xiàn)象也是力學(xué)問題,引用原理是作用力與反作用力問題,盡管拔河時(shí)有一隊(duì)贏了,但甲拉乙的力和乙拉甲的力是一樣大的,把這個(gè)高中階段非常模糊的內(nèi)容給解釋得非常透徹。這一組同學(xué)的研究成果一致得到了好評(píng),內(nèi)容充實(shí),引用的理論準(zhǔn)確、科學(xué)。

在這種新型教學(xué)過程的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生互評(píng)中,同學(xué)之間通過相互觀看其他組的作品,學(xué)到的不只是一個(gè)知識(shí)點(diǎn),而是多個(gè)交叉的知識(shí),即物理中的力、熱、電、光、原各部分都涉及到了,并且學(xué)生通過觀看物理現(xiàn)象,印象非常深刻。經(jīng)過這樣的教學(xué)過程,本班一部分對(duì)物理課毫無興趣的學(xué)生,在這次活動(dòng)中投入了極大的熱情,從網(wǎng)上查閱了大量的資料,把身邊的某些物理現(xiàn)象,用高中物理知識(shí)解釋得非常透徹,不但從中掌握了知識(shí),而且開始對(duì)物理產(chǎn)生了興趣。他們?cè)趯W(xué)習(xí)中逐漸變被動(dòng)為主動(dòng),自主地投入到物理課的學(xué)習(xí)中去,物理成績(jī)也隨之提高。

總之,“Intel未來教育”中,知識(shí)不再是被動(dòng)接受的,而是認(rèn)知主體積極建構(gòu)的,學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者的主體行為,教學(xué)不是從外部填入新知識(shí),而是學(xué)習(xí)者把已有的知識(shí)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),是知識(shí)的處理和轉(zhuǎn)化。如果有意識(shí)的將這些理論用于物理課堂教學(xué),借助于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),必將給學(xué)生充分的學(xué)習(xí)自主權(quán),從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力,獨(dú)立進(jìn)行物理探索的能力。

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(欄目編輯張正嚴(yán))