信息技術(shù)環(huán)境下高中物理探究學(xué)習(xí)策略的研究

張學(xué)志

(寧夏育才中學(xué) 寧夏 銀川 750000)

1.基本概念

1.1 信息技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)便是計(jì)算機(jī)、多媒體等等以網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)的數(shù)字化信息技術(shù)，其擁有4個(gè)基本特點(diǎn)，分別是數(shù)字化、智能化、多媒體化以及網(wǎng)絡(luò)化。其中數(shù)據(jù)化大大地將信息技術(shù)過(guò)程簡(jiǎn)化了，使得信息技術(shù)擁有嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性；又由于信息資源具有網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，從而達(dá)到共享整合資源、缺乏限制性、易實(shí)現(xiàn)合作等等優(yōu)點(diǎn)；即便是機(jī)器技術(shù)也能完成智能化與個(gè)性化相融合的教學(xué)；多媒體則是一種豐富教學(xué)方式的手段。

1.2 探究學(xué)習(xí)。換句話來(lái)說(shuō)，探究學(xué)習(xí)便是借助專業(yè)科學(xué)家研究的思路，在經(jīng)過(guò)對(duì)該思路的探究和模擬，培養(yǎng)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)能力、提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力以及豐富的創(chuàng)新能力，從而完成教學(xué)的最終目標(biāo)。利用信息技術(shù)開(kāi)展探究，既能夠開(kāi)拓學(xué)生的視野以及思維，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，也可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)世界的感知。一般而言，可從兩個(gè)角度研究探究學(xué)習(xí)，第一角度是圍繞“學(xué)”營(yíng)造探究學(xué)習(xí)氛圍，另一角度則是對(duì)學(xué)生提供支持，幫助學(xué)生清晰明確探究學(xué)習(xí)的目標(biāo)方向。在此過(guò)程中，不可忽視學(xué)生之間的合作與溝通，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生之間進(jìn)行相互協(xié)作與分工，有助于培養(yǎng)學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。在高中物理教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)大大地開(kāi)展探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生熟悉物理學(xué)原理，為教學(xué)活動(dòng)的順利展開(kāi)打下良好基礎(chǔ)。

2.高中物理探究學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

良好的學(xué)習(xí)探究方式主要體現(xiàn)于運(yùn)用擁有啟示的問(wèn)題或是運(yùn)用可產(chǎn)生問(wèn)題的事物或現(xiàn)象，促使學(xué)生自主進(jìn)行深入剖析與觀察，再通過(guò)自身實(shí)踐收集證據(jù)，再以證據(jù)提供論點(diǎn)，對(duì)事物或現(xiàn)象提出假設(shè)性問(wèn)題，并作出積極解釋的活動(dòng)，該活動(dòng)常用方式為溝通或辯論，可以更好的激發(fā)學(xué)生自省，進(jìn)行自我的評(píng)價(jià)，也可從他人身上獲得較多的觀點(diǎn)，擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯以及思考。針對(duì)物理學(xué)科以及探究學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，針對(duì)物理課程中的探究學(xué)習(xí)進(jìn)行歸納總結(jié)。第一點(diǎn)是問(wèn)題性，言簡(jiǎn)意賅來(lái)說(shuō)便是不單單只傳授給學(xué)生枯燥的物理教材知識(shí)，而是應(yīng)當(dāng)利用一個(gè)可探究的物理問(wèn)題，幫助學(xué)生更好的掌握熟悉物理問(wèn)題背后的本質(zhì)。除了可探究的物理問(wèn)題以外，也可提供材料，但值得注意一點(diǎn)，材料不可作為解決問(wèn)題的直接依據(jù)，而應(yīng)當(dāng)作為解決問(wèn)題的間接依據(jù)，如此一來(lái)才能方便學(xué)生更好的思考物理問(wèn)題，通過(guò)在收集材料的過(guò)程中，鍛煉其探究學(xué)習(xí)的能力；第二點(diǎn)是啟發(fā)性，教師應(yīng)當(dāng)通過(guò)多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的手段，以符合學(xué)生學(xué)習(xí)狀況作為出發(fā)點(diǎn)，創(chuàng)新設(shè)置探究情境，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探究的情境中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全感官式輸入，幫助學(xué)生挖掘并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入剖析研究，最后思考或是小組探討如何解決問(wèn)題；第三點(diǎn)是開(kāi)放性，即靈活性體現(xiàn)在學(xué)習(xí)時(shí)間、選擇主題、多元化角度、多樣方式等等方面，避免局限學(xué)生的散發(fā)性思維。

3.信息技術(shù)對(duì)高中物理探究教學(xué)的支持

3.1 提供信息資源。利用上網(wǎng)或是資源庫(kù)尋找解決問(wèn)題的思路，一般可以通過(guò)三種手段。第1種是搜索引擎，利用搜索引擎的方式，可以簡(jiǎn)單地尋找和發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)字資源。常用的搜索引擎工具包含國(guó)外的谷歌以及國(guó)內(nèi)的瀏覽器等等；第2點(diǎn)是利用網(wǎng)站，各類網(wǎng)站具有分類，方便查找所需資源，例如專業(yè)的物理網(wǎng)站、主題網(wǎng)站等等，主要包含中國(guó)物理教學(xué)網(wǎng)、人教社學(xué)科教育物理版、中國(guó)基礎(chǔ)教育網(wǎng)物理頻道等等；第三是利用區(qū)域劃分的地區(qū)性教育資源和數(shù)據(jù)庫(kù)資源。學(xué)習(xí)者可從中查詢搜索所需資源，再利用所查詢的資源進(jìn)行分析，最終得出結(jié)論解決問(wèn)題，在搜索以及分析的過(guò)程中，也有助于擴(kuò)寬學(xué)習(xí)者的知識(shí)面，教育類的資源平臺(tái)則是為教師提供了豐富多彩、鮮活靈動(dòng)的課堂內(nèi)容，從而完成課堂教學(xué)的全面化升級(jí)，創(chuàng)造了提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的有利條件。

3.2 示范模擬。通過(guò)計(jì)算機(jī)演示，學(xué)習(xí)者獲取某種經(jīng)驗(yàn)或行動(dòng)的范例這種虛擬的“遨游”，有助于學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的吸引力，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與積極，也可老師的學(xué)生明確探究的主題與實(shí)踐操作。無(wú)論是微觀粒子或是宇宙天體，都可應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行生動(dòng)鮮活的模擬化展示，可讓學(xué)生更為直觀地了解物理現(xiàn)象，也能加大學(xué)生的興趣，大大地減低了教師的教學(xué)難度。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行演示，構(gòu)建電場(chǎng)中電場(chǎng)線的變化規(guī)律情景，通過(guò)模擬布朗運(yùn)動(dòng)、a粒子散射實(shí)驗(yàn)、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，向?qū)W生生動(dòng)形象地展示了微觀粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，幫助學(xué)生深入理解課本知識(shí)。又比如針對(duì)有關(guān)天文學(xué)知識(shí)的研究中，要是也可通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)，用來(lái)展示銀河內(nèi)的各種行星運(yùn)動(dòng)，諸如流星的運(yùn)動(dòng)軌跡、行星的公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)、彗星撞擊火星的過(guò)程等等，為學(xué)生提供生動(dòng)形象的理解過(guò)程。

3.3 數(shù)據(jù)處理與分析。學(xué)生可通過(guò)各種方便的軟件，對(duì)收集的材料進(jìn)行深入分析以及歸納總結(jié)。實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中不可或缺的一部分，一是可以培養(yǎng)學(xué)生觀察事物且進(jìn)行分析的能力，二是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)且縝密的思維邏輯，三是可讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，鍛煉其解決問(wèn)題的能力。在諸多實(shí)踐中，皆需要對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入研究與分析，進(jìn)一步探究論證各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系與內(nèi)在規(guī)律。而大量的數(shù)據(jù)分析是一項(xiàng)巨大的工作量，合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行解析，可以提供便利性。比如在有關(guān)天文學(xué)知識(shí)的研究中，學(xué)生可利用計(jì)算機(jī)對(duì)天文望遠(yuǎn)鏡所拍攝的照片進(jìn)行數(shù)字化處理，從而得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。

3.4 交流與協(xié)作環(huán)境。信息技術(shù)可以構(gòu)建“學(xué)生對(duì)學(xué)生”以及“教師對(duì)學(xué)生”的數(shù)字化交流平臺(tái)，例如學(xué)生尋求答案的過(guò)程中，遇到了無(wú)法解決的困難，將可以通過(guò)數(shù)字化交流平臺(tái)，線上詢問(wèn)老師或是同學(xué)們，從而解決疑難問(wèn)題。學(xué)習(xí)者在互相合作的學(xué)習(xí)環(huán)境中，也可通過(guò)BBS、聊天軟件、相關(guān)論壇等等，獲取各種信息資源，也可向他人共享自己的研究課題、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等等。教師也可通過(guò)數(shù)字化交流平臺(tái)，線上與學(xué)生共享課程規(guī)劃、活動(dòng)內(nèi)容方法或是相關(guān)網(wǎng)址資源。當(dāng)然，將信息技術(shù)運(yùn)用在研究學(xué)習(xí)情景中，也可以加深同學(xué)與同學(xué)之間的協(xié)作，為了完成任務(wù)共同努力。

3.5 成果展示。學(xué)習(xí)者通過(guò)探究學(xué)習(xí)成功獲得研究項(xiàng)目成果時(shí)，可通過(guò)電子PPT、課件、網(wǎng)頁(yè)等形式將成果展示給老師以及同學(xué)們，甚至也可以將研究項(xiàng)目成果上傳互聯(lián)網(wǎng)。例如學(xué)生運(yùn)用word文檔撰寫(xiě)報(bào)告，在利用FrontPage撰寫(xiě)相關(guān)專題上傳網(wǎng)絡(luò)。合理利用信息技術(shù)工具呈現(xiàn)研究項(xiàng)目成果和作品，不僅僅有助于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，也可讓學(xué)生再次復(fù)盤(pán)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，而且還有助于學(xué)生熟悉掌握信息技能，可謂是諸多好處。

4.6 管理與監(jiān)控。盡管探究學(xué)習(xí)的過(guò)程目的之一是為了培養(yǎng)學(xué)生自主性，但教師也應(yīng)當(dāng)給予必要性的引導(dǎo)，利用正確的方式指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)管是信息技術(shù)的功能之一，可第一時(shí)間獲得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況和狀態(tài)，有助于對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行評(píng)測(cè)、反饋和建議。若是出現(xiàn)問(wèn)題，還能進(jìn)行有效的避免以及止損。在全新的學(xué)習(xí)環(huán)境下，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提供相關(guān)監(jiān)控功能，對(duì)高中物理學(xué)習(xí)提供了后續(xù)保障，其中具體體現(xiàn)為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、電子學(xué)習(xí)檔案、輔助測(cè)試等等，而且信息技術(shù)所提供的學(xué)習(xí)狀況信息和建議，具有嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性，也有助于學(xué)習(xí)者的自我規(guī)劃、自我監(jiān)督以及自我調(diào)整。

4.信息技術(shù)環(huán)境下高中物理開(kāi)展探究學(xué)習(xí)出現(xiàn)的問(wèn)題

4.1 教學(xué)理念落后。在信息技術(shù)環(huán)境下的探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師是不可或缺的因素之一，若是沒(méi)有教師針對(duì)學(xué)生情況和課堂內(nèi)容進(jìn)行情景構(gòu)建以及適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，任何有效的探究方式將會(huì)大打折扣。因?yàn)槿藗儗?duì)整合的認(rèn)識(shí)存在差異，物理教學(xué)方式的改革并沒(méi)有徹底去除通傳統(tǒng)的教學(xué)理念。傳統(tǒng)教學(xué)模式，是主要的教學(xué)方式。許多整合在根本上，只是將信息技術(shù)作為教師講授課本知識(shí)時(shí)的輔助工具，并沒(méi)有摒棄枯燥的知識(shí)傳授，教學(xué)形式、學(xué)習(xí)形式以及師生互動(dòng)形式等待改革。通過(guò)傳統(tǒng)教育理念以及傳統(tǒng)教育模式培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，過(guò)于注重課本概念知識(shí)，而忽略了創(chuàng)新能力，所學(xué)知識(shí)較為古板，不知靈活運(yùn)用。針對(duì)上述缺陷，教師應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，才能夠有效幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

4.2 教師缺乏切實(shí)可行的操作指導(dǎo)。在信息技術(shù)環(huán)境下，著重培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)以及科研創(chuàng)新能力，應(yīng)當(dāng)注重教師對(duì)信息的收集獲取、處理分析、創(chuàng)造創(chuàng)新以及展示的能力，總的來(lái)說(shuō)便是要求教師信息能力過(guò)硬。在信息技術(shù)環(huán)境下，教師若是能夠熟練運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)工作，將能夠?yàn)轫樌_(kāi)展探究學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)，否則再有效果的探究學(xué)習(xí)也沒(méi)有任何作用。由于教師缺少信息技術(shù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致不能熟練運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，只能將信息技術(shù)的運(yùn)用停留在演示功能，無(wú)法更深層次挖掘其他功能，從而導(dǎo)致沒(méi)有發(fā)揮信息技術(shù)作用的最大化。

4.3 探究學(xué)習(xí)時(shí)間安排不足。升學(xué)率較高的中學(xué)一般稱之為重點(diǎn)高中，該中學(xué)內(nèi)學(xué)生整體素質(zhì)較高。素質(zhì)教育理念在早幾年前已經(jīng)提出了，但無(wú)論是校內(nèi)或是校外，依舊以升學(xué)率作為衡量學(xué)校好壞的指標(biāo)。在此背景下，絕大部分重點(diǎn)中學(xué)月月有考試，并將班級(jí)考試排名公開(kāi)，無(wú)形之間增加了任課教師的壓力，也導(dǎo)致教師會(huì)布置大量習(xí)題鍛煉學(xué)生，最終導(dǎo)致學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中缺乏了探究學(xué)習(xí)的熱情。

5.信息技術(shù)環(huán)境下高中物理探究學(xué)習(xí)策略

5.1 更新教育理念。一般來(lái)說(shuō),教師的教育理念往往決定了其教學(xué)行為。在以往傳統(tǒng)的教育觀念下教師更注重傳授給學(xué)生教材課本內(nèi)的知識(shí)和概念。受傳統(tǒng)教育觀念所追求的目的，也變成了讓學(xué)生能夠掌握課本知識(shí)內(nèi)容，也因此常常忽略了授課過(guò)程中的內(nèi)在價(jià)值——?jiǎng)?chuàng)新精神。運(yùn)用此教學(xué)方式所培養(yǎng)的學(xué)生，創(chuàng)新能力偏低，所學(xué)的知識(shí)也只能運(yùn)用于習(xí)題，無(wú)法構(gòu)建知識(shí)與日常生活的橋梁，常常也缺乏了思考能力。因此，為了學(xué)生全面綜合發(fā)展，教師需變更傳統(tǒng)教育觀念，主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)的教育新思想和新理論。先進(jìn)的教育理論側(cè)重點(diǎn)在于學(xué)習(xí)的過(guò)程，在于學(xué)生的感知以及自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，在意過(guò)程而不是在意結(jié)果，產(chǎn)生了本末倒置的現(xiàn)象。細(xì)細(xì)往下深究，引導(dǎo)學(xué)生自主求知，學(xué)會(huì)做人以及擁有創(chuàng)新能力才是探究學(xué)習(xí)的終極目標(biāo)。

5.2 提升教師信息素養(yǎng)。信息技術(shù)為高中物理探究教學(xué)提供了前提條件，但若想徹底實(shí)現(xiàn)探究教學(xué)，還需要教師的不懈努力。在傳統(tǒng)模式中，教師更像是一個(gè)下達(dá)命令的指揮官，但在日后的高中物理探究教學(xué)中，教師的角色將轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)指導(dǎo)、啟示、組織的導(dǎo)演，彼此作為前提，教師應(yīng)當(dāng)提升自我的信息技能素養(yǎng)，熟練運(yùn)用信息技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，將主動(dòng)權(quán)完完全全還給學(xué)生，讓學(xué)生可以在無(wú)窮無(wú)盡的知識(shí)海洋里自由翱翔。需注意一點(diǎn)，文章所提的信息技術(shù)素養(yǎng)指的是教師需具備收集獲取、分析研究、加工處理、科學(xué)運(yùn)用信息的知識(shí)和能力。針對(duì)上述問(wèn)題，學(xué)?？上蚪處熋赓M(fèi)提供相關(guān)培訓(xùn)，有助于提升其專業(yè)信息技術(shù)素養(yǎng)，好在日后的教學(xué)中能夠熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)以及其他軟件進(jìn)行教學(xué)，例如office，PowerPoint，Autherware幾何畫(huà)板、flash及《物理仿真實(shí)驗(yàn)室》，諸如此類軟件可制作出高水平高品質(zhì)的物理教學(xué)課件以及模擬課件。能熟練地實(shí)踐操作作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，對(duì)學(xué)生作出正確的引導(dǎo)，滿足現(xiàn)代教育的內(nèi)在需求。除此之外，教師與教師之間應(yīng)當(dāng)互相協(xié)作幫助，才能夠?yàn)轫樌_(kāi)展探究學(xué)習(xí)活動(dòng)提供保障，且在探究過(guò)程中，常常會(huì)充斥其他學(xué)科知識(shí)，教師對(duì)于自身不擅長(zhǎng)的知識(shí)，可以請(qǐng)教擅長(zhǎng)該類知識(shí)的教師，這一行為也可為學(xué)生樹(shù)立榜樣，告訴學(xué)生在面對(duì)疑難問(wèn)題時(shí)，要學(xué)會(huì)請(qǐng)教他人。

5.3 合理安排探究時(shí)間。在指導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)注意對(duì)探究時(shí)間的合理規(guī)劃，才能夠保證探究教學(xué)的順利開(kāi)展。針對(duì)探究時(shí)間的規(guī)劃，應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個(gè)原則。第一，把握探究節(jié)奏。教師在開(kāi)展探究教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)流程具有全局性，熟悉每個(gè)環(huán)節(jié)，并根據(jù)每個(gè)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)進(jìn)行合理分配，才不會(huì)導(dǎo)致時(shí)間產(chǎn)生過(guò)多或過(guò)少的不均衡分配。第二，盡可能對(duì)學(xué)生自主探究時(shí)間多分配。開(kāi)展探究教學(xué)的根本目的是為了培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力，因此增加學(xué)生的自主探究時(shí)間擁有必要性；第三，減少時(shí)間資源的浪費(fèi)。在開(kāi)展探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)摒棄繁瑣且效果不大的不必要環(huán)節(jié)。比如教師講解“拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)”將小球運(yùn)用彈蓄槍水平線打出，在利用高頻相機(jī)將運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行拍攝記錄，通過(guò)所獲得的圖像進(jìn)行深入研究與探討，在此過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃時(shí)間分配，其中包含講解時(shí)間、學(xué)生探究討論時(shí)間、實(shí)驗(yàn)提前準(zhǔn)備時(shí)間等，只有將各個(gè)部分時(shí)間進(jìn)行合理分配，才能夠最大化地利用時(shí)間資源，最終提高教學(xué)效率。

6.結(jié)語(yǔ)

在信息技術(shù)的大環(huán)境下，實(shí)踐高中物理探究學(xué)習(xí)策略必將是一條漫長(zhǎng)的道路，在這條道路中，可通過(guò)所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行不斷的完善。除此之外，還需重點(diǎn)關(guān)注一點(diǎn)，那便是教師工作者應(yīng)當(dāng)及時(shí)更迭新教學(xué)觀念，加大對(duì)探究教學(xué)的關(guān)注度，提升自我的專業(yè)信息素養(yǎng)，且運(yùn)用合理的方法對(duì)探究學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，通過(guò)一項(xiàng)項(xiàng)的努力，才能夠?yàn)榇龠M(jìn)學(xué)生綜合性發(fā)展創(chuàng)造積極的正面影響。