網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理ＳＴＳ教育探索與實踐

摘要：本文簡單介紹了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)的理念與理論，探討了高中物理教育與STS教育的關(guān)系，著重闡述了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理STS教育課堂教學(xué)模式的構(gòu)建，并分析了實際案例。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；高中物理；STS教育

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2007)2(S)-0010-3

信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是當(dāng)前基礎(chǔ)教育領(lǐng)域研究的熱點課題。信息技術(shù)如何與物理學(xué)科教學(xué)整合、物理教學(xué)如何滲透STS教育理念是當(dāng)今物理教師思考的重要問題。根據(jù)STS教育的性質(zhì)、物理學(xué)科的特點，創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理STS教育的課堂教學(xué)模式，是實現(xiàn)STS教育的重要途徑。

1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)的理念與理論

1．1理念方面

1.1.1“用技術(shù)學(xué)習(xí)”(1earn with technology)的技術(shù)應(yīng)用觀

回顧技術(shù)在教育中的應(yīng)用，技術(shù)應(yīng)用觀經(jīng)歷了從學(xué)習(xí)技術(shù)(1earn about technology)、從技術(shù)中學(xué)(1earn from technology)再到用技術(shù)學(xué)習(xí)(1earnwithtechnology)的發(fā)展過程。前兩者技術(shù)應(yīng)用觀為客觀主義技術(shù)應(yīng)用觀，后者為建構(gòu)主義技術(shù)應(yīng)用觀。

“用技術(shù)學(xué)習(xí)”(1earnwithtechnology)的技術(shù)應(yīng)用觀，已成技術(shù)應(yīng)用和信息技術(shù)與課程整合的主流趨勢”［1］。它認(rèn)為［2］：技術(shù)是知識建構(gòu)的工具，以拓展學(xué)習(xí)者構(gòu)建自身知識的能力，而不是通過預(yù)先設(shè)定的程序內(nèi)容來教學(xué)習(xí)者；通過這些技術(shù)，學(xué)生是“用技術(shù)學(xué)習(xí)”而不是“從技術(shù)中學(xué)習(xí)”；這些技術(shù)的作用不僅包括培養(yǎng)、開發(fā)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知技能，而且計算機(jī)還能幫助學(xué)習(xí)者工作、計劃、設(shè)計或與電腦軟件進(jìn)行交流；當(dāng)學(xué)生把計算機(jī)當(dāng)作認(rèn)知工具時，學(xué)習(xí)者是“用技術(shù)學(xué)習(xí)的”。

1.1.2STS教育與新課程理念

STS教育是包括物理教育在內(nèi)的科學(xué)教育改革的新理念，預(yù)示著科學(xué)教育改革的未來趨勢［3］(宏觀層面)，新課程理念則從課程目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、實施與評價等微觀操作層面指導(dǎo)教學(xué)與實踐。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)映射這些理念，教師應(yīng)把握教學(xué)目標(biāo)的整體性，理解和創(chuàng)造理想的課堂形態(tài)，以轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式的研究和實踐為重心，引導(dǎo)師生角色、教學(xué)關(guān)系、教學(xué)過程、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)評價的變革，并關(guān)注學(xué)習(xí)者如何學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)理論。

1.2理論方面

21世紀(jì)以多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為標(biāo)志的信息時代賦予了新時期教育教學(xué)的新內(nèi)涵，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境為個別化學(xué)習(xí)、協(xié)作化學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了前所未有的條件，極大了支持了建構(gòu)主義的教學(xué)實踐。“建構(gòu)主義理論本身是在20世紀(jì)90年代初期，伴隨著多媒體和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日漸普及而逐漸發(fā)展起來的，可以說，沒有信息技術(shù)就沒有建構(gòu)主義的‘出頭日’，就沒有今天的廣泛影響。所以這種理論‘天生’就對信息技術(shù)‘情有獨鐘’，它可以對信息技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)(也就是信息技術(shù)與各學(xué)科課程的整合)提供最強(qiáng)有力的支持”［4］。因此，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論特別是信息加上建構(gòu)主義的指導(dǎo)下，教學(xué)的四大要素即學(xué)生、教師、媒體、教材都發(fā)生了深刻的變化：

(1)學(xué)生是信息加工的主體，是知識意義的主動建構(gòu)者。學(xué)生的地位將由傳統(tǒng)模式的被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c者，學(xué)生將成為知識的探索者和學(xué)習(xí)過程中真正的認(rèn)識主體。

(2)教師的角色發(fā)生了變化。教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者，意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者。

(3)媒體也不再是幫助教師傳授知識的手段、方法，而是用來創(chuàng)設(shè)情境、進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和會話交流，即作為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認(rèn)知工具。

(4)教材已不是學(xué)生的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是學(xué)生主動建構(gòu)意義的對象，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，主要從網(wǎng)絡(luò)、圖書館、資料室等途徑獲取大量知識。

2高中物理教育與STS教育

物理學(xué)科是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ)，物理學(xué)由于其基礎(chǔ)性、理論性和實踐性，決定了它在當(dāng)代科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的特殊地位。物理教育是科學(xué)教育的重要組成部分，是科學(xué)教育的主渠道。它在提高每個人的科學(xué)素養(yǎng)，推動科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)乃至社會發(fā)展中，承擔(dān)著不可推卸的責(zé)任。

STS教育作為一種新時代下的教育思想、理念，與高中物理教育之間存在密切的關(guān)系：

（1）作為物理學(xué)前沿陣地的非線性科學(xué)在人們思維、社會、文化中反映的深刻內(nèi)涵與STS教育展現(xiàn)的特點寓意相通，成為STS教育特點的科學(xué)理論之源［5］。

（2）高中物理是STS教育理念得以展現(xiàn)的主渠道。

（3）STS教育的理念已明確體現(xiàn)在我國的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)、物理教材中。

因此，以物理學(xué)科為中心，將STS教育理念與實踐反映到物理教學(xué)中，是實現(xiàn)中學(xué)物理教育改革最佳的方式之一。

3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理STS教育案例

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)的自由度比較大，因此很難有一個固定的課堂教學(xué)模式，在此提出一個一般性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理STS教育課堂教學(xué)模式的流程圖，并以“原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)原子核”為例，對此模式作一介紹。

3.1體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)設(shè)計理念

如圖1所示，我們將該模式的流程圖分成三個組成部分，即前期分析(包括學(xué)習(xí)需要分析、學(xué)習(xí)任務(wù)分析、學(xué)習(xí)者分析、學(xué)習(xí)背景分析)、教學(xué)方案的生成與實施(包括確定物理STS學(xué)習(xí)主題、學(xué)習(xí)情境設(shè)計、學(xué)習(xí)資源設(shè)計、學(xué)習(xí)策略設(shè)計、學(xué)習(xí)工具設(shè)計和管理與幫助設(shè)計)、教學(xué)評價與修改(形成性評價、修改及總結(jié)性評價)，這三部分構(gòu)成了統(tǒng)一的有機(jī)體。

3.2前期分析

在課堂教學(xué)之前通過學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)背景分析，旨在防止教學(xué)中存在的問題，以避免后續(xù)工作無的放矢，浪費人力、物力。

3.3教學(xué)方案的生成與實施

3.3.1確定物理STS學(xué)習(xí)主題

物理STS教育所涉及內(nèi)容包括科學(xué)、技術(shù)、社會三方面，是一門綜合性課程，它呈現(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)是廣泛的、零碎的，但又是結(jié)網(wǎng)狀的、非線性的有機(jī)聯(lián)系。因而，作好前期分析之后，在多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持的超文本鏈接下，建立“學(xué)習(xí)定向點”，即物理STS學(xué)習(xí)主題(學(xué)習(xí)主題下又可以設(shè)立物理知識、物理技術(shù)與應(yīng)用、物理人文、物理與現(xiàn)代生活等多個專題)，然后圍繞這個定向點，設(shè)置學(xué)習(xí)情境、集成學(xué)習(xí)資源、創(chuàng)新學(xué)習(xí)工具、組織學(xué)習(xí)策略、優(yōu)化在線管理與幫助，進(jìn)而展開符合學(xué)習(xí)者思維方式的教學(xué)。

就“原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)原子核”這一學(xué)習(xí)主題而言，可以設(shè)置原子學(xué)說起源、原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)之旅、可貴的師生情懷、電子云、夸丸之謎、微觀世界最新研究進(jìn)展等學(xué)習(xí)專題，學(xué)習(xí)者可以從不同的角度隨機(jī)進(jìn)入學(xué)習(xí)，從而獲得多方面的意義建構(gòu)。

3.3.2學(xué)習(xí)情境與學(xué)習(xí)資源設(shè)計

陸機(jī)的《文賦》有云：觀古今于須臾，撫四海于一瞬；籠天地于形內(nèi)，挫萬物于筆端。利用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將古今中外的人文圖片、影音資料、影視資料等等，通過篩選優(yōu)化，以超文本和超媒體非線性組織方式，匯聚、集成于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境當(dāng)中，有利于創(chuàng)設(shè)良好的虛擬現(xiàn)實的課堂教學(xué)情境及生動活潑的教學(xué)內(nèi)容。

對于本案例而言，學(xué)生早在初中就已知道原子的核式結(jié)構(gòu)，而且這個問題早就被前人解決，教學(xué)的“生花”之處應(yīng)落在“如何發(fā)現(xiàn)”上。這就需要通過豐富的信息資源，創(chuàng)設(shè)、還原“如何發(fā)現(xiàn)”的情境，讓學(xué)生瞬間感知“幾個世紀(jì)的發(fā)現(xiàn)之旅”，激起他們的“思想火花”，并體驗科學(xué)探索精神的難能可貴。

3.3.3學(xué)習(xí)工具與學(xué)習(xí)策略設(shè)計

學(xué)習(xí)工具從作用角度講可以分為六類，即效能工具、信息獲取工具、認(rèn)知工具、情境工具、交流工具和評價工具，且突出認(rèn)知工具的作用。在網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，應(yīng)充分以多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具的作用，讓學(xué)習(xí)者用技術(shù)學(xué)(Learnig With Technology)，使之作為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)伙伴，以支持、引導(dǎo)、擴(kuò)展學(xué)習(xí)者的思維過程，促進(jìn)自身的意義建構(gòu)。在設(shè)計學(xué)習(xí)工具時，要考慮三個原則：

一是根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)確定學(xué)習(xí)工具。如在小結(jié)本案例“核式結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)過程”的知識點時，應(yīng)側(cè)重應(yīng)用概念地圖等認(rèn)知工具，而在探討“如

何發(fā)現(xiàn)、師生情懷”等專題時，Bulletin boards、Meetup、QQ等社會性軟件則是交流、評價的伙伴。

二是符合需要原則。在設(shè)計時應(yīng)該提供多種學(xué)習(xí)工具，以適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)需要。

三是學(xué)習(xí)工具的選擇要與學(xué)生的能力相適應(yīng)。

有了學(xué)習(xí)工具的支持，就可以建立不同的學(xué)習(xí)策略。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提倡自主學(xué)習(xí)策略，目前常用的自主學(xué)習(xí)策略有“支架式”、“拋錨式”、“隨機(jī)進(jìn)入式”和啟發(fā)式等多種［6］。特別指出的是，隨機(jī)進(jìn)入教學(xué)要求教學(xué)設(shè)計者為學(xué)習(xí)主題創(chuàng)設(shè)不同側(cè)面、不同角度的多樣學(xué)習(xí)情境，以便讓學(xué)生在自主探索過程中可以隨意進(jìn)入其中任意一種情境。對于隨機(jī)進(jìn)入式學(xué)習(xí)策略而言，在同一主題下，不同的專題內(nèi)容有不同的學(xué)習(xí)策略。

例如，對核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程可以采用啟發(fā)式策略，對科學(xué)家的探索可采用角色扮演策略，對夸克之謎、微觀世界的最新發(fā)現(xiàn)可采用協(xié)作探討策略等等。

3.3.4管理與幫助設(shè)計

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，但絕對不是讓學(xué)生處于學(xué)習(xí)效率不高的“放羊狀態(tài)”。在STS學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生面對豐富的學(xué)習(xí)資源易出現(xiàn)學(xué)習(xí)行為與學(xué)習(xí)目標(biāo)相偏離的情況；不同層次的學(xué)生由于采取不同的學(xué)習(xí)路徑，也會遇到不同的困難。教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者，意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者。通過電子舉手、自由討論等，教師可方便地實現(xiàn)對學(xué)生的個別輔導(dǎo)、單獨對話。在這互動過程中，教師可以規(guī)范學(xué)生的學(xué)生行為，幫助學(xué)生尋找適合自身的學(xué)習(xí)策略，引導(dǎo)學(xué)生正確使用學(xué)習(xí)工具，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)大自然的奧秘、感知技術(shù)的兩面性、體驗社會的情感脈絡(luò)，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)觀、人生觀。

3.4教學(xué)評價與修改

針對本課所學(xué)內(nèi)容，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入測試網(wǎng)頁——智能習(xí)題庫，進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)。每個學(xué)生根據(jù)自己的實際情況與能力水平選擇不同層次的測試題，獨立在網(wǎng)上完成測試，測試結(jié)果由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)反饋給師生，并“流”入學(xué)生成長電子檔案袋。

此外，根據(jù)反饋信息對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行修改調(diào)整，以便優(yōu)化教學(xué)效果。

最后，通過電子評估系統(tǒng)，將學(xué)生自評、生生互評、教師評價按3∶3∶4比例，進(jìn)行總結(jié)性評價，以檢驗學(xué)生的學(xué)業(yè)是否最終達(dá)到了學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求，從而區(qū)別優(yōu)劣、分出等級或鑒定合格。

4結(jié)束語

實踐表明，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下高中物理STS教育課堂教學(xué)模式能真正達(dá)到自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)個性和創(chuàng)新能力的目的，是實現(xiàn)STS教育的重要途徑，為新時期的物理教育教學(xué)改革提供了范例。

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(欄目編輯趙保鋼)