獨(dú)家原創(chuàng):信息技術(shù)與中學(xué)物理課堂教學(xué)優(yōu)化整合
時(shí)間:2022-08-07 11:17:00
導(dǎo)語(yǔ):獨(dú)家原創(chuàng):信息技術(shù)與中學(xué)物理課堂教學(xué)優(yōu)化整合一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
[摘要]以多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的現(xiàn)代信息技術(shù)與課程的整合,正在對(duì)傳統(tǒng)的課程理念、課程內(nèi)容、課程實(shí)施以及課程資源產(chǎn)生深刻的影響,將導(dǎo)致教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的變革。
[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)物理課堂教學(xué)優(yōu)化
信息技術(shù)與課程整合是我國(guó)21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的一個(gè)新途徑,與學(xué)科教學(xué)有著密切的聯(lián)系和繼承性,同時(shí)又是具有相對(duì)獨(dú)立性特點(diǎn)的新型教學(xué)結(jié)構(gòu)類(lèi)型。信息技術(shù)與課程整合,不是把信息技術(shù)僅僅作為輔助教或輔助學(xué)的工具,而是強(qiáng)調(diào)要把信息技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具和情感激勵(lì)工具,利用信息技術(shù)所提供的自主探索、多重交互、合作學(xué)習(xí)、資源共享等學(xué)習(xí)環(huán)境,把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái),使學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力在整合過(guò)程中得到有效的鍛煉,這正是創(chuàng)新人才培養(yǎng)所需要的。由此可見(jiàn),信息技術(shù)與課程整合是改變傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)、實(shí)施創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一條有效途徑,也是目前國(guó)際上基礎(chǔ)教育改革的趨勢(shì)與潮流。本論文就信息技術(shù)與中學(xué)物理課堂教學(xué)優(yōu)化整合,結(jié)合自己物理教學(xué)的實(shí)踐談?wù)勔韵聨c(diǎn)看法。
一、借助多媒體構(gòu)建可視化教學(xué)情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣
愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò):“興趣是最好的老師”。沒(méi)有興趣,學(xué)生主體參與的活動(dòng)將是勉強(qiáng)的。尤其是低齡學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對(duì)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性起決定作用。一旦激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣,就能喚起他們的探索精神和求知欲望。把多媒體應(yīng)用于課堂教學(xué),加強(qiáng)了課堂教學(xué)的趣味性、生動(dòng)性,有利于把學(xué)生的注意力集中到教學(xué)的內(nèi)容上來(lái),既能活躍課堂氣氛,又能拓寬學(xué)生視野。如講《重力》時(shí),可以利用錄像資料播放楊利偉遨游太空的生活片斷,既可讓學(xué)生如臨其境地感受到失重的狀態(tài),加深對(duì)重力概念的理解,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
教材中,有很多物理現(xiàn)象要求教師通過(guò)演示讓學(xué)生觀察探究,但是由于實(shí)驗(yàn)條件所限,如實(shí)驗(yàn)器材缺乏,實(shí)驗(yàn)條件不易控制,可重復(fù)性差及實(shí)驗(yàn)有危險(xiǎn)等,教師為此應(yīng)付實(shí)驗(yàn),這就使學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)不夠詳細(xì)清晰,如果有的教師借實(shí)驗(yàn)難于實(shí)現(xiàn),在課堂中以講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn),就會(huì)挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而對(duì)所學(xué)的知識(shí)產(chǎn)生懷疑。而借助多媒體則可彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足,例如在學(xué)習(xí)交流發(fā)電機(jī)的原理時(shí),通過(guò)演示向?qū)W生展示交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理以及電流的產(chǎn)生過(guò)程等。學(xué)生在觀察這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,仍然有很多模糊認(rèn)識(shí):如線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到哪個(gè)位置電流最大,轉(zhuǎn)動(dòng)到哪個(gè)位置電流改變方向。這時(shí)就可以借助幾何畫(huà)板制作的課件進(jìn)行模擬演示,既可以控制課件讓線圈自轉(zhuǎn),也可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程,讓學(xué)生自主探究磁力線穿過(guò)線圈截面與電流大小、方向的關(guān)系,從而使學(xué)生加深印象掌握知識(shí)。
二、充分地發(fā)揮學(xué)生主體性,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化學(xué)習(xí)
傳統(tǒng)的物理教學(xué)過(guò)程中,主要是教師講,教師演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生則是被動(dòng)地聽(tīng)和看,不便于學(xué)生個(gè)性能力的培養(yǎng)。在信息社會(huì)里,教師不再是學(xué)生的知識(shí)源泉,圖書(shū)和各種信息網(wǎng)絡(luò)才是學(xué)生的獲取知識(shí)的寶庫(kù)。因此課堂要適時(shí)轉(zhuǎn)變,學(xué)生要變被動(dòng)地接受知識(shí)為主動(dòng)的參與探究并成為課堂學(xué)習(xí)的主體,媒體要從演示教具轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探究問(wèn)題獲取知識(shí)的認(rèn)知工具,讓學(xué)生充分利用現(xiàn)代媒體來(lái)獲取信息、處理信息、表達(dá)信息。當(dāng)學(xué)生有問(wèn)題時(shí),可以及時(shí)提出或利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與同學(xué)討論,對(duì)某個(gè)物理現(xiàn)象有自己的觀點(diǎn)時(shí),也可以提供給大家進(jìn)行研討和交流,教師提供解答。這樣的多向交流會(huì)使學(xué)生的思維更加活躍,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的現(xiàn)代教學(xué)思想。進(jìn)入信息化課堂,不僅增大了知識(shí)容量,提高了課堂效率,而且營(yíng)造了一種積極主動(dòng)獲取知識(shí)的學(xué)習(xí)氛圍,從而豐富了教學(xué)內(nèi)容,拓寬了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力,達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。例如航天發(fā)射、大型船閘、蒙古包外的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、小山村的水磨、激光手術(shù)等。從生活走進(jìn)物理,提出問(wèn)題并根據(jù)自己已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決生活中的物理問(wèn)題。充分發(fā)揮了學(xué)生主體性,實(shí)現(xiàn)了個(gè)體化學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力,同時(shí)為學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)做好了充分的準(zhǔn)備。
三、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
應(yīng)用信息技術(shù),一方面可將各種教學(xué)信息如文字、聲音、圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻圖像等不同形式信息的編輯、控制、傳遞既可以獨(dú)立進(jìn)行,也可以組群式的同時(shí)傳輸和展示,這種集成式、立體式的信息傳輸方式,使課堂信息交流模式從教師講學(xué)生聽(tīng)的單維模式拓展到多維模式。另一方面,這種圖文并茂、聲像并舉的信息傳送方式,能提供對(duì)多重感官的綜合刺激,這種綜合刺激,既強(qiáng)化了對(duì)課文的感知、理解和鞏固,又豐富了教學(xué)內(nèi)容,增加了教學(xué)密度和容量,便于學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)高效地?cái)z取知識(shí),培養(yǎng)能力。21世紀(jì)是信息時(shí)代,更應(yīng)大力培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力,因而在教學(xué)中,教師應(yīng)該設(shè)法在課堂內(nèi)向?qū)W生提供更多的相關(guān)信息、資料及物理學(xué)的發(fā)展情況,來(lái)擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面。信息技術(shù)的引入給教師提供了得心應(yīng)手的教學(xué)空間。如我在設(shè)計(jì)和制作"分子熱運(yùn)動(dòng)"CAI課件時(shí),就是根據(jù)課堂教學(xué)的需要以大容量傳遞課程信息、立體式展示物理模型、組群式播放情景動(dòng)畫(huà),把微觀分子運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)或是分類(lèi)或是組群式地展現(xiàn)給學(xué)生,既有文字介紹,又有聲音解說(shuō),還有大量圖片或視頻圖像來(lái)展示相關(guān)的物理情景,這樣學(xué)生就對(duì)微觀分子運(yùn)動(dòng)本質(zhì)特性一目了然,教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)就可迎刃而解。由此看到,在信息化課程中,運(yùn)用超媒體的顯示文本的功能,既能快捷地傳遞和顯示各種教學(xué)信息,又能逼真地創(chuàng)設(shè)物理模型和情景,可使深?yuàn)W的物理現(xiàn)象、本質(zhì)、特性、狀態(tài)變得直觀易懂,大大縮短教學(xué)難點(diǎn)的突破過(guò)程,所擠出的時(shí)間就可講解更多相關(guān)的知識(shí)和現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用,引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實(shí)際,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,拓展教學(xué)空間,優(yōu)化課堂教學(xué)模式,提高教學(xué)效果。
四、信息技術(shù)與物理課程整合
信息技術(shù)與課程的整合,將對(duì)物理課程教學(xué)的各個(gè)方面產(chǎn)生變革影響和作用。
(一)物理教學(xué)內(nèi)容從封閉走向開(kāi)放
信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合,使教學(xué)內(nèi)容從封閉走向開(kāi)放。信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)新的課程目標(biāo)提供了非常自然的工具,它與課程的整合將是課程內(nèi)容革新的一個(gè)有利促進(jìn)因素,能有效克服傳統(tǒng)物理教學(xué)內(nèi)容缺乏鮮活時(shí)代氣息、脫離現(xiàn)實(shí)生活的弊端。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,學(xué)生可以很容易獲得豐富的、多樣化的教育資源。教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,因勢(shì)利導(dǎo)地幫助和指導(dǎo)學(xué)生了解從何處獲取以及如何有效地利用與課程相關(guān)的資源。這樣,教學(xué)內(nèi)容更具時(shí)代氣息、更貼近生活和現(xiàn)代科技,納米技術(shù)、非線性科學(xué)、全息圖片、光手術(shù)刀等新科技隨時(shí)可能進(jìn)入學(xué)生的視野;同時(shí),這也迫使教師拓展知識(shí)面,以更好地選擇教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程。
(二)學(xué)習(xí)方式的變革
建構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式,是信息技術(shù)與課程整合所追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程的整合,意味著信息技術(shù)不再僅僅是一種技術(shù)手段,而是一種學(xué)習(xí)方式的根本變革。信息技術(shù)在學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究、合作交流等方面有明顯的優(yōu)勢(shì),學(xué)習(xí)者將從傳統(tǒng)的接受式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),形成一種將書(shū)本知識(shí)與社會(huì)信息相結(jié)合、教師傳授與自我探索相結(jié)合的觀念和模式。
目前信息技術(shù)應(yīng)用于物理課程教學(xué)的主要并且也是行之有效的方式是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI),教師使用多媒體課件,形象地演示某些難以理解的內(nèi)容,或用圖表、動(dòng)畫(huà)等展示動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程和理論模型等。這種演示型輔助教學(xué)的模式往往僅把信息技術(shù)作為知識(shí)呈現(xiàn)、情景展示的工具,忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在規(guī)律,學(xué)生難以參與教學(xué),其任務(wù)僅是理解和吸收教師傳授的知識(shí)。信息技術(shù)與物理教學(xué)的整合應(yīng)當(dāng)走向更多地利用光盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)檢索,獲取大量信息資源,并通過(guò)與計(jì)算機(jī)的交互,在與教師和同學(xué)的協(xié)作交流下,進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)作,以達(dá)到建構(gòu)物理知識(shí)、提高學(xué)習(xí)能力的目的。教師的“講”更多的由學(xué)生積極參與的活動(dòng)所代替,學(xué)生由“聽(tīng)講”、“記筆記”的學(xué)習(xí)方式更多地變?yōu)橛^察、實(shí)驗(yàn)和主動(dòng)地思考?,F(xiàn)代信息技術(shù)提供的大量資源構(gòu)成有利于學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)方向、自主進(jìn)行意義建構(gòu)的情境。例如,“萬(wàn)有引力”章節(jié)的Web教材可作為課堂學(xué)習(xí)的輔助,又可延伸到課外,讓學(xué)生借助資源,自主發(fā)現(xiàn)。學(xué)生可以根據(jù)需要,隨時(shí)轉(zhuǎn)到“牛頓”或“地球同步衛(wèi)星”章節(jié)或段落,根據(jù)自己的意愿對(duì)“萬(wàn)有引力定律”進(jìn)行探源或者應(yīng)用的聯(lián)想探索。學(xué)生從單純記憶“萬(wàn)有引力定律”,拓展到探索牛頓是如何發(fā)現(xiàn)這個(gè)定律、它與“地球同步衛(wèi)星”或“蜂窩式移動(dòng)電話”又有那些聯(lián)系等,他們將更多地了解知識(shí)的形成過(guò)程以及拓展、應(yīng)用。這種環(huán)境中,學(xué)生變整齊劃一的“不得不學(xué)”為主動(dòng)多樣的“要求去學(xué)”,真正成為學(xué)習(xí)的主人。
(三)整合構(gòu)造了自主探究的技術(shù)環(huán)境
新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中,學(xué)生將越來(lái)越多地參與到探究性課題的研究,進(jìn)而意識(shí)到他們自己所學(xué)知識(shí)與科學(xué)發(fā)展、社會(huì)生活的關(guān)聯(lián)。在探索過(guò)程中,他們不是機(jī)械地記憶信息,而是根據(jù)某項(xiàng)“任務(wù)”,自主搜尋、檢索、分析、組合與探究課題有關(guān)的資訊,從而達(dá)到培養(yǎng)獲取信息、處理信息的能力和基本的科學(xué)素養(yǎng)的目的。信息技術(shù)為學(xué)生在學(xué)科教學(xué)中的探究學(xué)習(xí)提供了技術(shù)工具和環(huán)境氛圍。
工具軟件是課題研究的重要輔助工具?!皫缀萎?huà)板”是一種典型的可以直接輔助學(xué)生進(jìn)行探索和研究的工具軟件,學(xué)生可以從動(dòng)態(tài)中去觀察現(xiàn)象、讀取數(shù)據(jù)、探索和發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象之間的數(shù)量變化關(guān)系。如我們?cè)柚稁缀萎?huà)板》,制作“平面鏡成像”讓學(xué)生探索兩相交平面鏡成像的數(shù)目、對(duì)稱(chēng)性、像的觀察范圍等,制作“波的干涉”讓學(xué)生探索一條直線(繩子)上兩列波干涉加強(qiáng)與減弱區(qū)的范圍,模擬演示日食月食基礎(chǔ)上讓學(xué)生嘗試對(duì)地球月球軌道進(jìn)行探究……這樣,學(xué)生在探索中學(xué),在嘗試中成功,對(duì)所學(xué)內(nèi)容就有更深層次的理解,同時(shí)有助于數(shù)理之間的聯(lián)系和物理圖景的動(dòng)態(tài)分析。又如電荷的正負(fù)、電量、質(zhì)量和初速度、磁場(chǎng)方向、磁場(chǎng)強(qiáng)度、是否勻強(qiáng)磁場(chǎng)等因素均對(duì)“點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡”有影響,學(xué)生可以應(yīng)用《仿真物理實(shí)驗(yàn)室》(南京金華科軟件有限公司開(kāi)發(fā)),自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過(guò)人機(jī)交互對(duì)話框調(diào)整參數(shù),探究不同參數(shù)狀態(tài)下電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和軌跡,并獲得相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境還可以提供一些學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中無(wú)法體驗(yàn)的情景,可以為學(xué)生就一些需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而缺少實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的探究學(xué)習(xí)內(nèi)容提供幫助。諸如《幾何畫(huà)板》、《仿真物理實(shí)驗(yàn)室》等平臺(tái),為學(xué)生提供自我動(dòng)手、探索問(wèn)題的模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,學(xué)生面對(duì)問(wèn)題時(shí),可以使用它們自己做實(shí)驗(yàn),來(lái)發(fā)現(xiàn)、總結(jié)一些規(guī)律。如此整合,信息技術(shù)扮演著“研發(fā)工具”的角色。
(四)“整合”帶來(lái)課程資源的變化
信息技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)資源的豐富性和共享性,都沖擊著傳統(tǒng)的課程資源觀。課程資源的物化載體不單是教學(xué)用書(shū)、參考資料等紙質(zhì)印刷品,學(xué)習(xí)者可以直接從信息化環(huán)境和數(shù)字資源中獲取知識(shí);課程資源的生命載體也不單是教師,學(xué)習(xí)者可以通過(guò)信息技術(shù)從學(xué)習(xí)化社區(qū)、其他學(xué)習(xí)者、在線專(zhuān)家等方面獲取課程內(nèi)容,達(dá)到最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)資源的突出優(yōu)勢(shì)在于知識(shí)更新速度快、能夠突破教育環(huán)境的時(shí)空限制,用各種相關(guān)資源來(lái)豐富封閉的、孤立的課堂教學(xué),極大擴(kuò)充教學(xué)知識(shí)量?!罢稀币蠼處煂?duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行信息化處理后成為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)資源,并提供給學(xué)習(xí)者共享。一種有效的策略是依照學(xué)科教學(xué)任務(wù),組織人力收集與之相關(guān)的知識(shí)信息,尤其是最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)、最新科技成果方面的信息,形成本校知識(shí)資源庫(kù)。其中應(yīng)包含許多不同情境的應(yīng)用實(shí)例和有關(guān)的信息資料,以方便學(xué)習(xí)者依據(jù)自己的興趣、愛(ài)好,去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、主動(dòng)探索,比如:演示型或交互型教學(xué)軟件、知識(shí)素材、學(xué)法指導(dǎo)、疑難解答、生活物理等等。若教學(xué)資源庫(kù)不能滿足要求,則可通過(guò)適當(dāng)鏈接進(jìn)入Internet網(wǎng),以尋求更多的資源或信息。但應(yīng)當(dāng)承認(rèn)資源仍是目前整合的瓶頸,真正從學(xué)習(xí)規(guī)律的角度去設(shè)計(jì)的數(shù)字化教學(xué)資源依然很匱乏,大量的冗余信息、過(guò)載信息成為人們快速獲取所需信息資源的障礙。
【參考文獻(xiàn)】
[1]朱宏雄:《物理教育展望》,華東師范大學(xué)出版社,2002年版。
[2]鐘啟泉等:《為了中華民族的復(fù)興為了每位學(xué)生的發(fā)展〈基礎(chǔ)教育課程改革綱要〉解讀》,華東師范大學(xué)出版社,2001年版。
[3]張家全:《利用現(xiàn)代信息技術(shù)促進(jìn)教學(xué)過(guò)程的改善》,《教育研究》,2001年第10期。
[4]鄧?guó)F洲,淺析信息技術(shù)與物理課程整合性建設(shè)研究[J]中同電化教育,2002,(8)
[5]鄭春和,中學(xué)生物學(xué)探究教學(xué)模式的研討[J]。課程•教材•教法,2001,(11)