物理教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)有效整合模式初探

葉 慶

一、引言

21世紀(jì)，人類正迎來信息時代，社會的發(fā)展對教育提出了新的能力要求。在教育教學(xué)中。培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，提高學(xué)生處理和運用信息的能力。已成為新世紀(jì)教育的重要內(nèi)容和任務(wù)，信息技術(shù)與學(xué)科課程整合則是實現(xiàn)新世紀(jì)教育任務(wù)的有效途徑。信息技術(shù)與課程的整合經(jīng)歷了單機演播和交互模式之后，隨著信息通信的飛速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)時代的到來。已開始進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)課程整合階段，如何發(fā)揮其優(yōu)勢實現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)為代表的信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的有效整合成為當(dāng)前我國教育領(lǐng)域的一個新的研究熱點問題。

二、理論依據(jù)及現(xiàn)實意義

建構(gòu)主義理論是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的新發(fā)展，它認(rèn)為：知識不是通過教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會文化背景下，借助學(xué)習(xí)過程中其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式獲得。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強調(diào)創(chuàng)設(shè)真實情境，認(rèn)為協(xié)商與會話是協(xié)作學(xué)習(xí)的主要形式。是真正完成意義建構(gòu)一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。主張學(xué)習(xí)靠學(xué)生自覺、主動去完成，教師和外界環(huán)境的作用都是為了幫助和促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)。信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對學(xué)生關(guān)于當(dāng)前所學(xué)知識的意義建構(gòu)是非常有利的，也是其它媒體或其他教學(xué)環(huán)境無法比擬的?？梢哉f。多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供了實現(xiàn)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的理想條件，同時建構(gòu)主義理論為信息技術(shù)與課程整合提供強有力的理論支持。

隨著計算機及其相關(guān)信息技術(shù)的發(fā)展，計算機已經(jīng)從主機、個人機為中心的模式發(fā)展到了網(wǎng)絡(luò)機為中心的模式，網(wǎng)絡(luò)給教學(xué)帶來了新的契機。網(wǎng)絡(luò)與教學(xué)的整合成為信息技術(shù)與課程整合的一個新的生長點，是當(dāng)前信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的一種主要形式。我們需要去研究網(wǎng)絡(luò)這個強大的信息技術(shù)媒介的功能和作用，利用信息技術(shù)與課程整合的理念來開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實踐和探索，營造一種能支持自主探索、多重交互、情境創(chuàng)設(shè)、合作學(xué)習(xí)、資源共享等多方面要求的新型學(xué)習(xí)方式的理想教學(xué)環(huán)境。建構(gòu)新型的“主導(dǎo)——主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

一直以來物理教學(xué)和研究人員對信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用探索具有很高的熱情，正在進(jìn)行不斷的探索。如何針對物理學(xué)科的特點。立足于課堂來發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢開展教學(xué)實踐和探索推進(jìn)信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)的整合應(yīng)有具體的步驟和可操作的程序，因此本人認(rèn)為分析和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)在物理教學(xué)中的應(yīng)用模式具有現(xiàn)實意義。

三、物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的建構(gòu)

《課程整合的切入維度和實踐路線》的作者柳棟認(rèn)為整合存在著兩類基本的切入維度：一類從技術(shù)視角出發(fā)的課程整合切入維度：另一類則是從教育視角出發(fā)的課程整合切入維度。第二類整合總是先考慮教育教學(xué)變革對學(xué)習(xí)方式、內(nèi)容等產(chǎn)生怎樣的變化，而學(xué)習(xí)方式的變化對學(xué)習(xí)環(huán)境又產(chǎn)生怎樣的新需求。然后根據(jù)各類信息技術(shù)手段的功能特質(zhì)，再將其平滑地運用于新型教學(xué)操作模式中去。

自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)是當(dāng)前國際科學(xué)教育的發(fā)展趨勢，也是新一輪課程改革極力倡導(dǎo)的三種學(xué)習(xí)形式，龐維國先生對這三種學(xué)習(xí)方式的關(guān)系做了如下的分析：

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介入使得雙向交流、知識資源的提供、交互手段的靈活便捷上是其他媒體、其他手段所無法比擬的，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特別適合探究學(xué)習(xí)。

通過以上分析，在了解各種學(xué)習(xí)方式的分類與特點，再充分考慮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特質(zhì)對各種學(xué)習(xí)方式所具有的優(yōu)勢，最后結(jié)合物理學(xué)科的特點，本人構(gòu)建了在物理學(xué)科開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的四種模式即輔助講授模式、自主學(xué)習(xí)模式、協(xié)作探究模式和基于網(wǎng)絡(luò)的研究性學(xué)習(xí)模式。

四、物理教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)整合的四種基本模式

1、輔助講授模式：

按照奧蘇貝爾的理論，接受學(xué)習(xí)是中小學(xué)教學(xué)中最普遍、最適用的教學(xué)策略。充分發(fā)揮和利用信息技術(shù)的各種優(yōu)勢，通過靜態(tài)圖片、視頻影像、動畫等多媒資源把抽象的、難以常見的物理現(xiàn)象具體展示在學(xué)生面前。幫助學(xué)生了解物理現(xiàn)象的實質(zhì)從而達(dá)到對新知識的理解，可以使學(xué)生比較迅速地獲取知識和技能。

該模式由以下幾個環(huán)節(jié)組成：

在該模式中教師利用網(wǎng)絡(luò)的信息資源查找相關(guān)的課件、視頻及圖片，利用多媒體電子教室的優(yōu)勢，發(fā)揮信息技術(shù)的演示工具作用輔助教師輕松完成新課的傳授。學(xué)生完成了新知學(xué)習(xí)后，通過網(wǎng)絡(luò)練習(xí)，自練自解，網(wǎng)絡(luò)自行評判，檢測本節(jié)課的學(xué)習(xí)效果。課后還可以通過網(wǎng)絡(luò)利用QQ、BBS或電子郵件等方式，師生、生生之間進(jìn)行交流，開展對各種疑難問題的討論。這種模式是在傳統(tǒng)的班級授課教學(xué)優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)匾镁W(wǎng)絡(luò)教學(xué)上的某些優(yōu)勢而構(gòu)建的一種教學(xué)模式。例如：在研究自由落體規(guī)律這一課時的教學(xué)時，教師先用牛頓管內(nèi)置羽毛、小金屬片，分有空氣和抽真空兩種情況，讓學(xué)生觀察物體下落的快慢，幫助學(xué)生建立自由落體的感性認(rèn)識。再利用頻閃照片研究自由落體的規(guī)律。由于頻閃照片在中學(xué)實驗中難以拍攝，采用計算機模擬，教師利用課件，結(jié)合以前所學(xué)運動學(xué)知識進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生找出自由落體的規(guī)律。

2、自主學(xué)習(xí)模式

所謂自主學(xué)習(xí)，指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動中具有主體意識和自主意識，能不斷激發(fā)自己的學(xué)習(xí)激情或積極性，發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性的一種學(xué)習(xí)過程或?qū)W習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)模式就是利用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢創(chuàng)設(shè)進(jìn)行具有“疑”、“趣”、“難”等特征的發(fā)現(xiàn)問題的學(xué)習(xí)情境；構(gòu)建具有交互性、開放性、智能性等特點探究問題、解決問題的探究情境：創(chuàng)設(shè)“及時強化、及時評價”的學(xué)習(xí)情景，來有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，促使學(xué)習(xí)者自主反思自己的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果，保持學(xué)習(xí)動力的進(jìn)取性和學(xué)習(xí)效果的持續(xù)性。教師在教學(xué)設(shè)計時。通過以上情景的創(chuàng)設(shè)促進(jìn)學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)模式由以下幾個環(huán)節(jié)組成：

在該模式中，首先，教師的主導(dǎo)作用更多地體現(xiàn)在信息的組織和教學(xué)策略的設(shè)計上，教師可采取適當(dāng)?shù)男问郊訌妼W(xué)生的指導(dǎo)，如通過給出操作指南，給學(xué)生下發(fā)操作要求，對學(xué)習(xí)要求做出說明等，讓學(xué)生明確要完成的任務(wù)，讓指南、操作要求成為指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的有力支架，促使學(xué)生將注意力集中于學(xué)習(xí)活動，起到了讓學(xué)生監(jiān)控自己學(xué)習(xí)過程的作用。

其次。結(jié)合物理學(xué)科的特點，該模式在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)上更多使用了物理互動課件?；诱n件能根據(jù)學(xué)生的思維，創(chuàng)設(shè)和輸出在不同條件下的現(xiàn)象和結(jié)果。有利于學(xué)生在比較中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象和探究物理規(guī)律。是學(xué)生學(xué)習(xí)疑難復(fù)雜問題的有力工具。網(wǎng)絡(luò)上互動課件資源較多，如：

exphysics高中物理數(shù)字教學(xué)中心

互動悟理

臺灣師大物理系黃福坤教授提供的物理動畫

林大欽老師的Flash理化練功房

南京金華科公司的“仿真物理實驗室”等等

要強調(diào)的是：物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，互動課件并不能代替實驗，只是起輔助的觀察、講解、分析、探索等作用。例如利用自主學(xué)習(xí)模式進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律教學(xué)時，教師先做演示實驗，再利用互動

課件讓學(xué)生進(jìn)行探究，讓學(xué)生利用動態(tài)光路來進(jìn)一步分析、驗證，找出物體位置變化后，像距、像的性質(zhì)、像的大小的變化規(guī)律，從而總結(jié)歸納出凸透鏡成像規(guī)律。

3、合作探究模式

在高中物理教學(xué)中，對于抽象的新概念和復(fù)雜的物理規(guī)律，學(xué)生若采取個人自主學(xué)習(xí)方式時可能覺得內(nèi)容相對復(fù)雜，以學(xué)生個人的力量完成學(xué)習(xí)任務(wù)有一定困難，此時比較適宜采用合作探究模式。合作探究模式與自主學(xué)習(xí)模式相比，多了合作與交流的環(huán)節(jié)，以保證充分利用集體的智慧來促進(jìn)學(xué)習(xí)的順利完成。注重培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和意識，它由以下幾個環(huán)節(jié)組成：

在此模式中，學(xué)生以研究小組為單位。小組內(nèi)部的同學(xué)分工有所側(cè)重且相互配合，不同的小組承擔(dān)的探究任務(wù)是整合性的任務(wù)，其任務(wù)要各小組協(xié)同之后才是完整的，這種形式大大提高了學(xué)生之間的交流與合作的意識，促進(jìn)了交流合作能力的發(fā)展。該模式把信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)作為教學(xué)的資源平臺、交流平臺和認(rèn)知平臺，把信息技術(shù)從輔助教學(xué)的從屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)教學(xué)方式變革的平臺，不僅將信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)作為演示工具，還要讓它成為創(chuàng)設(shè)情境的工具，成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)的資源認(rèn)知工具、情感激勵工具和評價工具。在教學(xué)單擺時，利用單擺互動課件(www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/index.htm)，其質(zhì)量、重力加速度、初始擺角、線長等均可以調(diào)節(jié)，教師將學(xué)生分成三個小組，分別探究單擺的周期與振幅，單擺的周期與質(zhì)量及單擺的周期與擺長的關(guān)系，讓學(xué)生在小組內(nèi)合作及各小組分工協(xié)作的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)交流總結(jié)各組的研究成果后自行得出單擺周期的規(guī)律T=2πl(wèi)/g。

4、基于網(wǎng)絡(luò)的研究性學(xué)習(xí)模式

當(dāng)今國外流行的WebQuest模式提供了一種將網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)交流手段整合到研究性學(xué)習(xí)中的優(yōu)秀方法，借鑒WebQuest模式可以在高中物理教學(xué)中開展基于網(wǎng)絡(luò)的研究性學(xué)習(xí)。這種模式適合于學(xué)生在課堂外開展物理研究性學(xué)習(xí)，常用于難度較大、主題寬泛的內(nèi)容，取材通常起源于實際生活的一些問題，運用的知識可以是以前學(xué)過的知識，也可以是課本沒有涉及的內(nèi)容，可以是物理知識，也可以是綜合科知識，使得課堂探究性學(xué)習(xí)得到延伸。其過程分為情境體驗階段、課題準(zhǔn)備階段、研究實施階段和總結(jié)反思階段。在這四個階段中可以充分利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行問題的交流討論，資料的收集，文獻(xiàn)的查找，日志的填寫，研究成果的展示、發(fā)布與交流等來最終完成某個課題的研究性學(xué)習(xí)。

學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)通過研究學(xué)習(xí)，活化了課堂教學(xué)內(nèi)容，加深了對教材內(nèi)容的理解，學(xué)生在搜集整理材料和相互協(xié)作學(xué)習(xí)的過程中，對信息的檢索、整理能力有較大程度的提高，它不局限于物理課堂教學(xué)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來生存和發(fā)展所必備的用新技術(shù)和處理信息的能力、與人合作交往的能力、終身學(xué)習(xí)的能力。

本人以上所提物理教學(xué)開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的四種模式并不是完全獨立的，在教學(xué)實踐中每一課往往是幾種教學(xué)模式的組合，同一堂課既有輔助講授也有探究學(xué)習(xí)，既有自主也有合作學(xué)習(xí)，只是不同的模式中各有所偏重罷了。在實際的教學(xué)中，對于某一節(jié)課并沒有固定不變的模式，這需要我們教師根據(jù)學(xué)生的特點以及現(xiàn)有的教學(xué)條件，進(jìn)行靈活選擇和組合。但歸根結(jié)底就是：真正實現(xiàn)信息技術(shù)與物理學(xué)科教學(xué)的有效整合。充分發(fā)揮信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)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)，提高物理學(xué)科的教學(xué)效果，提高學(xué)生的能力。