教育生態(tài)視域下信息技術(shù)與高中物理課程的融合*

黃占林

生態(tài)的概念最早見于德國生物學(xué)家海克爾的著作《生物體普通形態(tài)學(xué)》[1]，本義為生物體和生存環(huán)境之間的相互關(guān)系?，F(xiàn)在，從生態(tài)學(xué)的視角審視和思考教育問題已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界的熱點之一。1976年，勞倫斯·克雷明最先提出了“教育生態(tài)學(xué)”的概念，借助生態(tài)學(xué)的概念來分析教育教學(xué)與社會環(huán)境之間的關(guān)系，主張實現(xiàn)教育的生態(tài)平衡[2]。自從20世紀(jì)80年代開始，周蕖、鄭雪、吳鼎福等人先后從不同的側(cè)面對教育教學(xué)與社會環(huán)境之間的關(guān)系進行了分析和討論。此后，一些研究者也開始從生態(tài)學(xué)的角度思考和討論物理教學(xué)。如韓敘虹認為，高中物理教學(xué)應(yīng)該充分尊重學(xué)生的差異，借鑒生態(tài)學(xué)原理，尋求教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點的最佳組合[3]；婁發(fā)勇認為，物理知識與社會生產(chǎn)各個領(lǐng)域有直接聯(lián)系，高中物理教學(xué)要解決生態(tài)課堂實踐中遇到的問題，就要走出課堂，延伸到學(xué)生的生態(tài)當(dāng)中去；劉敏、邵建新和田德旭以教育生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo)，對物理教學(xué)中的地位、認知、條件、主客體4個方面的沖突進行了分析，認為要解決物理教學(xué)生態(tài)失衡的現(xiàn)象，就要協(xié)調(diào)師生生態(tài)位，更新教育理念，實現(xiàn)內(nèi)容與模式的有機結(jié)合[4]。

由于信息技術(shù)發(fā)展迅猛，與教學(xué)融合的層次不斷加深，高中物理課程的結(jié)構(gòu)不斷地發(fā)生變化。但是，每年以高中物理課程和生態(tài)學(xué)為主題的研究只有寥寥數(shù)篇。本文擬以教育生態(tài)學(xué)為出發(fā)點，對信息技術(shù)與高中物理課程的融合進行分析，討論高中物理課程中存在的失衡問題，并提出改進策略。

一、信息技術(shù)與高中物理課程融合的內(nèi)涵

信息技術(shù)與課程融合就是把信息技術(shù)有效地融合到各學(xué)科的教學(xué)當(dāng)中，構(gòu)建理想化的教學(xué)環(huán)境，實現(xiàn)自主、合作、探究的新型的學(xué)習(xí)方式，其本質(zhì)是實現(xiàn)由以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)向以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的新型教學(xué)的轉(zhuǎn)變。[5]信息技術(shù)與高中物理課程融合，就是將信息技術(shù)的應(yīng)用融合到高中物理教學(xué)目標(biāo)的制訂、教學(xué)模式的選擇、教學(xué)內(nèi)容的組織和教學(xué)資源的開發(fā)當(dāng)中，并使信息技術(shù)成為教學(xué)的重要組成部分。借助信息技術(shù)，學(xué)生可以根據(jù)自身需要，選擇學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點和學(xué)習(xí)策略，在教師指導(dǎo)下進行自主學(xué)習(xí)，教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位同時得到了較好的發(fā)揮。

以教育生態(tài)學(xué)為出發(fā)點，討論信息技術(shù)與高中物理教學(xué)的融合，就是把信息技術(shù)當(dāng)成課堂生態(tài)系統(tǒng)的有機組成部分，構(gòu)建多元化、立體化的課程生態(tài)系統(tǒng)，推動高中物理教學(xué)改革的發(fā)展。

二、信息技術(shù)與高中物理課程的融合路徑分析

教育生態(tài)學(xué)當(dāng)中的耐度定律、限制因子定律、花盆效應(yīng)等都對信息技術(shù)與高中物理課程的融合具有指導(dǎo)意義，有助于思考和討論教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境、課程結(jié)構(gòu)等各方面遇到的問題。

1.融合自主學(xué)習(xí)與集體教學(xué) 突破耐度定律

耐度定律認為，每一個生命體都具有其耐受度和承受力，過度的壓力將會產(chǎn)生不良反應(yīng)。同時，在時空不變的情況下，生態(tài)系統(tǒng)的資源承載力和環(huán)境容納度是不變的。在教育生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，教育資源承載力和課堂容量也是有限的。但是，隨著各地普及高中教育步伐的加快，教育生態(tài)系統(tǒng)中的生命體不斷地增加，教學(xué)資源短缺、師資力量不足等問題不斷涌現(xiàn)。因此，某些地區(qū)高中班級容量超額的現(xiàn)象越來越多，甚至有的學(xué)校班級容量已經(jīng)超過了100人，這顯然是與教育生態(tài)學(xué)中的耐度定律和最適度原則相違背的。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)了掌門一對一、中國好課堂、好課網(wǎng)等自主學(xué)習(xí)平臺，希望借助計算機技術(shù)實現(xiàn)課堂教學(xué)模式改革，滿足高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)需求。但是，由于高中生自主學(xué)習(xí)能力不足，尤其是行為表現(xiàn)能力不足，主要以高考作為學(xué)習(xí)目的[5]；加上許多教師將自主學(xué)習(xí)等同于自學(xué)，不重視對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)策略的培養(yǎng)，不注意學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的糾正，對自身角色定位不準(zhǔn)，而家長一味地控制學(xué)生上網(wǎng)，使網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺難以體現(xiàn)出應(yīng)有的生機，違背了教育生態(tài)學(xué)的整體性原則，難以與課堂教學(xué)形成互補。

針對這種情況，應(yīng)該將課下自主學(xué)習(xí)與課上集體教學(xué)按照一定的比例和方式結(jié)合起來，開展混合教學(xué)。教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，進行課程開發(fā)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程，豐富教學(xué)資源，根據(jù)學(xué)生個性差異進行個別指導(dǎo)和評價，引導(dǎo)學(xué)生借助互聯(lián)網(wǎng)開展個性化的自主學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進行引導(dǎo)和啟發(fā)。還可以通過自主學(xué)習(xí)與集體教學(xué)交叉混合的教學(xué)模式，將大額班級分成2～3個小班，交替進行自主學(xué)習(xí)和集體教學(xué)，將教學(xué)內(nèi)容分解成若干任務(wù)，將學(xué)生分成若干小組，各小組相互競爭、共同發(fā)展，混合教學(xué)模式和任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法有機結(jié)合，有效控制了高中物理課程的人員密度，使高中物理教學(xué)生態(tài)體規(guī)模趨于合理，更便于各生態(tài)因子互動交流，因而有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的可持續(xù)發(fā)展。

2.融合物理環(huán)境和虛擬環(huán)境 破解花盆效應(yīng)

花盆效應(yīng)也叫局部生境效應(yīng)。處于花盆之中的作物和花卉一旦離開花盆，就會因為缺少人的照料，無法適應(yīng)環(huán)境的變化。多年來，高中物理教學(xué)一直處于封閉的課堂環(huán)境當(dāng)中，缺少應(yīng)用物理知識的社會環(huán)境。再加上傳統(tǒng)的應(yīng)試教育的影響，師生只注重考試分?jǐn)?shù)的提高，而不是實際應(yīng)用能力，一旦離開了課堂環(huán)境，所謂的物理知識和物理方法就成為一紙空文，這是典型的花盆效應(yīng)。而信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，則為構(gòu)建理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，破解花盆效應(yīng)提供了條件。

理想的學(xué)習(xí)環(huán)境不僅僅需要有課堂物理環(huán)境，還包括課堂管理制度以及在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來的虛擬環(huán)境，由此形成師生互動、生生互動和人機互動的混合教學(xué)環(huán)境。在混合教學(xué)環(huán)境下，教學(xué)雙方借助信息技術(shù)，通過微信、QQ、電子郵件等實現(xiàn)個性化輔導(dǎo)和自主學(xué)習(xí)，使教學(xué)環(huán)境由傳統(tǒng)的課堂延伸到課堂之外，變得更加開闊。在開放式的教學(xué)環(huán)境中，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的不同，合理地安排自主學(xué)習(xí)和集體式教學(xué)，分解教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式借助網(wǎng)絡(luò)開展探究式學(xué)習(xí)，而后借助信息技術(shù)營造出各種教學(xué)情境，并通過小組匯報、成果展示等形式完成學(xué)習(xí)成果檢驗和教學(xué)評價反饋。這樣就依托網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了情景教學(xué)與異步交流的有機結(jié)合，擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)的時空限制，打造虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合、課堂學(xué)習(xí)與在線交流相結(jié)合的開放式高中物理教學(xué)模式。

3.融合必修課程和選修課程 發(fā)揮邊緣效應(yīng)

生態(tài)系統(tǒng)遵循多樣性和主導(dǎo)性原則，唯有同時具有多元結(jié)構(gòu)和物種優(yōu)勢才能降低生存風(fēng)險，實現(xiàn)健康發(fā)展。而生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)不同生物種群之間衍生出的交叉物種生命力旺盛，適應(yīng)力極強，這就是所謂的邊緣效應(yīng)。

從目前而言，計算機輔助教學(xué)已經(jīng)受到了人們的普遍認可，但是信息技術(shù)的應(yīng)用更多地是教學(xué)當(dāng)中的一個點綴，是作為“加分項”存在的，信息技術(shù)并沒有真正地與學(xué)科教學(xué)融合在一起。其主要原因主要有兩點，一是市場上數(shù)量可觀的物理教學(xué)軟件與實際教學(xué)不相符，二是教師制作課件的水平普遍不高。事實上，高中物理教師最主要的任務(wù)并不是開發(fā)教學(xué)軟件，而是把現(xiàn)有的軟件資源融合到物理教學(xué)當(dāng)中，發(fā)揮出計算機的優(yōu)勢即可。

物理是典型的實驗學(xué)科，實驗是高中物理教學(xué)中最重要的內(nèi)容。生動有趣的實驗既有助于學(xué)生識記物理規(guī)律，更有助于強化學(xué)生的理解。由于學(xué)校實驗條件所限，學(xué)生或不能觀察到明顯的實驗效果，或不能得到與物理理論一致的實驗結(jié)論，或不能親臨實驗現(xiàn)場，利用多媒體技術(shù)模擬實驗過程，則可讓學(xué)生在虛擬的世界當(dāng)中自主經(jīng)歷實驗的策劃、實施、觀察、總結(jié)，主動地完成物理知識的探索過程，不斷形成科學(xué)的世界觀。

4.著眼教學(xué)生態(tài)的限制因子 提升教師素養(yǎng)

在生態(tài)學(xué)當(dāng)中，當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中的某個生態(tài)因素低于或高于臨界值時，就會對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生限制作用，不利于生態(tài)系統(tǒng)的平衡，這些生態(tài)因素就稱為限制因子。對于教育生態(tài)系統(tǒng)而言，所有的生態(tài)因子都有可能是限制因子，而且?guī)熒诉m應(yīng)限制因子外，還會主動地創(chuàng)造條件，使限制因子轉(zhuǎn)變成為非限制因子。融合信息技術(shù)和高中物理課程，給高中物理課程的生態(tài)結(jié)構(gòu)帶來的改變是深刻的，而師生的信息技術(shù)素養(yǎng)和教學(xué)理念一時難以適應(yīng)這一變化，就會成為高中物理課程生態(tài)系統(tǒng)的限制因子。因此，師生積極適應(yīng)新形勢，及時轉(zhuǎn)變觀念，努力提高信息技術(shù)素養(yǎng)，才能將這一限制因子轉(zhuǎn)變?yōu)榉窍拗埔蜃印?/p>

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)資源的開發(fā)和利用已經(jīng)成為教育工作者必備的信息素養(yǎng)，物理學(xué)科網(wǎng)(http://wl.zxxk.com)、物理備課大師(http://wl.eywedu.net)、101教育PPT(https://ppt.101.com/sem/physics-experiment/)等已經(jīng)構(gòu)成了相對完整的物理教育資源庫，并在不斷地豐富。登錄這些網(wǎng)站，下載優(yōu)秀課件、試題和教案，而后進行組織加工就可形成具有自己教學(xué)風(fēng)格的教學(xué)資源。如果在教學(xué)當(dāng)中遇到了疑難問題，教師可以利用QQ、微信和電子郵件向有關(guān)專家請教學(xué)習(xí)，也可以把自己的學(xué)習(xí)心得分享到微博、微信朋友圈和QQ空間當(dāng)中，實現(xiàn)與同行共享資源、共同提高的目的。

以教育生態(tài)學(xué)為指導(dǎo)，融合信息技術(shù)和高中物理課程，使高中物理的教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了本質(zhì)的變化。首先，實現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位的有機融合，形成了以教學(xué)并重為特征的新的教學(xué)結(jié)構(gòu)；其次，在高中物理課程生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，師生之間、生生之間、師生與信息技術(shù)之間等都是雙向互動的關(guān)系；再次，因為信息技術(shù)的應(yīng)用，高中物理教學(xué)變得更加靈活，高中物理教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)變得更加開放、更有活力。

三、結(jié)語

實現(xiàn)信息技術(shù)與課程的融合是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢，也是高中物理教學(xué)改革的必然趨勢。從教育生態(tài)學(xué)的角度看，當(dāng)前高中物理課程及教學(xué)當(dāng)中存在諸多生態(tài)失衡的問題。借助信息技術(shù)推動高中物理教學(xué)改革，使信息技術(shù)融入高中物理課程生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)中，有助于維護該系統(tǒng)的生態(tài)平衡，有助于高中物理教學(xué)進入良性發(fā)展的軌道。