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| 浅谈信息技术教育与物理学科的课程整合 |
| 出处：自创 更新时间：2006-1-22 18:54:33 |
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浅谈信息技术教育与物理学科的课程整合
单位：天津市宝坻区大白庄镇中学
姓名：白福丰
电话： 022-29660291
浅谈信息技术教育与物理学科的课程整合
随着知识经济时代的到来和信息产业的飞速发展，现代信息技术在教学中的作用越来越受到人们的重视。在教学中采用现代信息教育技术手段，充分利用计算机技术及互联网、校园网上丰富的资源，是我们推进素质教育不可缺少的手段和方法之一。
一、信息技术和物理学科整合对初中物理教学的影响
1、现代教师构建现代的教学模式
信息技术和课程整合势必要求教师重新构建新型的教学模式。各种网络背景的探究学习模式，个别与协作学习模式，问题解决学习模式，网络讨论教学模式等。新型的教学模式更能让学生在学习物理的同时学会运用信息技术的能力，更能体现学生的主体地位和先进的教学理念，更好的优化课堂教学和提高教学质量。
2、加快物理教师革新教学方法和教学手段
课程整合就是要求把教学过程成为真正的以学生为主体、把学生、教师、教材、社会、环境、情景材料和信息技术系统有机结合起来的教学网络系统工程。传统的“一只粉笔加一块黑板”的教学方法已经跟不上信息技术快速发展和学生多样化学习的需要。特别是中学物理联系生活实际密切，通过运用信息技术改进落后的教学方法和手段变的尤为重要。
2、加快教师队伍建立先进的教育教学理念
陈旧的“以教师为主体，学生被动接受”的灌输式传统教学模式（激发动机→复习旧课→讲授新课→运用巩固→检查效果）已经不适合课程整合的要求。这种传统教学模式的最大弊端是忽视学生的主动活动、主体创造，不能把学生的主体作用很好地体现出来。当前的教育需要更多的交流，使用计算机交互就能够实现“点对点”和“一点对多点”的交流。所以信息技术和学科课程整合迫切要求教师建立“教师为主导，学生为主体”的建构主义教学思想。
4、充分发挥网络教学的强大功能。
网络信息技术所具有的内容上的海量化特征，强大的检索功能、效用上的共享性、时效性的突出特点，能按超文本、超链接方式使学生可以得到大量的资料，帮助学生比较容易地形成更为复杂的概念。另外，网络信息技术提供的人机交互、人人交互功能，学生可以根据自己的学习兴趣、爱好、能力和程度来自由地选择学习材料、内容和数量，使学生真正处于主体地位，能充分发挥学生学习的主动性。
二、信息技术与初中物理课程整合的基本方法
首先，我们知道，干任何一件事都有它自身的目的，课程整合也是以各种各样的主题任务为目标进行教与学的活动，有人的参与活动，就会带有人的情感，人的情感是多方面的，培养学生的兴趣是开展信息技术与初中物理课程的关键。信息技术本身学生较老师感兴趣，而物理知识本身也是相当有趣的事，我们提倡的探究式教学对学生的情感也是一种尊重，根据心理学研究成果表明：处于初中阶段的青少年，他们不想让别人的观点强加于自己，他们很想自己去探索事物本身的规律，只要我们引导学生进入一个兴趣的问题，提供一个感兴趣的问题情景，使学生置身于假设猜想、提出问题、设计实验、实验分析、交流评估、经验总结等动态的解决问题过程中进行学习。通过信息技术，把有关的初中物理知识和能力要求作为一个整体，有机地结合在一起。学生在完成任务的同时，也就完成了所需要掌握的学习目标的学习。
其次，学习是以思维为中介的，为了更直接地影响学习进程，应减少一直以来对传递技术的过分关注，而更多地关心在完成不同任务中如何要求学习者思维的技术。以多媒体教学技术和网络技术为核心的现代信息技术成为最理想、最实用的认知工具。课程整合中，强调信息技术服务于具体的任务，学生以一种自然的方式对待信息技术，把信息技术作为获取信息、探索问题、协作解决问题的认知工具，并且对这种工具的使用要像铅笔、橡皮那样顺手、自然。要培养学生学会把信息技术作为获取信息、探索问题、协作讨论、解决问题和知识构建的认知工具，将信息技术作为演示工具、交流工具、个别辅导工具、情境探究和发现学习工具、信息加工与知识构建工具、协作工具、研发工具、情感激励工具等。
最后，课程整合要求，学生学习的重心不再仅仅放在学会知识上，而是转到学会学习、掌握方法和培养能力上，包括培养学生的信息素养。学生利用信息技术解决问题的过程，是一个充满想象、不断创新的过程，同时又是一个科学严谨、有计划的动手实践过程，它有助于培养学生的创新精神和动手操作实践能力，并通过这种“兴趣探究式”的不断训练，学生可以把这种解决问题的技能逐渐迁移到其他领域。信息技术提供了一个开放性的实践平台，利用它实现相同的目标，我们可采用多种不同的方法。同时，课程整合强调“具体问题具体分析”，教学目标固定后，可以整合不同的任务来实现，每位学生也可以采用不同的方法、工具来完成同一个任务。这种个别化教学策略对于发挥学生的主动性和进行因人而异的学习是很有帮助的。但社会化大生产的发展，要求人们具有协同工作的精神，在现代学习中，尤其是一些高级认知场合，要求多个学生能对同一问题发表不同的观点，学生可以在自主探究的基础上组成学习共同体，协作完成任务。
（一）组建现代信息技术与初中物理课程整合教学平台系统
在传统物理教学过程中，老师要花较多时间写板书，特别是上课时写例题、画图用的时间较多。针对难以理解或难以想象的物理概念、模型通过多媒体课件，可以十分直观形象地解释、演示出来，被学生充分理解，做到难点突出，达到理想的教学较果。如：“声音的发生和传播”、“摩擦力”、“日食、月食的形成”等。用多媒体课件模拟物理现象、过程，可变抽象为直观，形象、生动、感染力强，有助于理解和记忆，培养学生分析问题、解决问题和抽象思维的能力。如：学生在学习“浮力”、“阿基米德原理”这一部分时，往往感到吃力，似乎听懂了，但一做题经常出错，原因是浮力问题综合性强，较难掌握。通过观看“浮力”课件后，使V排与V物的关系、F浮与G物的关系非常清晰地显示出来，学生们得以仔细观察多个物理量的变化，而且在课件中不同鲜艳色彩的图形把各个物理量的大小或方向、变化都显示出来，教师边操作边讲解，明显感觉到讲起来轻松，学生听起来也轻松，教学效果非常好。
在复习课中，多媒体课件的较果更加明显，它可以做到重点突出，在短时间内系统地重复彼此有关的物理现象、知识点，使学生回忆快，记忆牢固，如在复习“物态变化”的过程中，可把固态、液态和气态之间的变化过程，做成多媒体课件，动态模拟物体在各种物态之间的变化过程，吸热、放热情况。复习“凸透镜成像”问题时，可以用课件来模拟各种成像情况，这样大大提高了课堂效率，激发了学生们的学习兴趣，扩大了学生们的知识面，使物理教学进行得生动、活泼。
1、PowerPiont——幻灯片演示
幻灯片演示对于教师来说是比较熟悉的，它适合于一些知识性较强、介绍性、板书较多的场合，在我们复习课、例题讲解课、知识性较强介绍性课能发挥它的作用，它的缺点是动感性不强，交互性较差，界面单调简单。但由于它有一些现成的模块，能在短时间内成品，也提醒了我开发简单易学教学平台与模块成为了我的目标。
2、Authorware课件模块
通过我校对Authorwarer的培训，教师们也积极使用课件教学。利用Authorware制作的课件模块，可以重复使用，减少教师的工作量，缩短课件的开发周期。Authorware交互性较好，能制作出比较优秀的电子教案和学件，它的功能强大，可以轻松与FLASH、Powerpiont等软件“对话”，可以脱离平台播放，但打包成EXE文件大，学习熟练掌握它并不轻松，制作课件的周期长，我在利用Authorware进行多媒体课件设计中，为了缩短开发周期和难度，将它进行了"模块化"，根据不同的使用场合只要相应更改“素材”文件名下的图片、动画、声音等素材的内容，文件名保持不变，或根据程序修改文本内容，整个框架图是不变的。如在讲“滑轮”一节时，得画定滑轮、动滑轮、动滑轮和动滑轮的实质示意图、一个动滑轮与一个动滑轮组成的简单滑轮组、多个动滑轮与多个动滑轮组成的滑轮组等很多图，教师累，学生也觉得繁杂。讲述动滑轮和动滑轮是变形杠杆的时候，支点的确定、动力臂与阻力臂的寻找是难点，但如果用现代信息技术进行教学的话，用动画模拟的方法可以很好地突破这一难点，只需将课前制作的动画、分析过程通过网络共享就行，课件中关键部分可以采取变色、动态闪烁等多种效果展示，以引起学生的注意，并且可以通过设置各种按钮，使过程缓慢演示、重复演示，反应慢的同学也可以反复看，学生还可以根据自己的实际情况，有选择的观看部分动画，如有疑问，可以通过网络及时向老师请教，也可以当面向老师请教，这样就可以起到事半功倍的效果，学生接受起来很轻松。
3、 几何画板
《几何画板》在初中物理主要适用于光学、力学，它为老师和学生提供了一个探索几何图形内在关系的环境。《几何画板》操作简单，只要用鼠标点取工具栏和菜单就可以开发课件，它无需编制任何程序，一切都要借助于几何关系来表现，用《几何画板》进行开发速度非常快。《几何画板》应用在初中物理《光学》部分，最典型的案例是：能为学生创造一个"虚拟的凸透镜成像实验"的环境，学生可以任意拖动图形、观察图形、猜测并验证，总结规律。应用在初中物理《杠杆平衡条件》部分，最典型的案例是：能为学生虚拟出一个杠杆，它在F1L1＝F2L2时平衡，在F1L1≠F2L2时不平衡。它是一个"个性化"的面向学科的工具平台。这样的平台能帮助学生在实际操作中把握学科的内在实质，培养他们的观察能力、问题解决能力，并发展思维能力。
（二）组建信息技术与物理课程整合的主体探究式教学模式
信息技术与初中物理课程加以整合，构建了以培养学生创新精神、创新能力和解决实际问题的能力为宗旨，以实验探究为主要教学方法，以学生交流评估为主要评价方式， “学习环境”理论和“认知工具理论”为主要理论依据的，以学生为主体、教师为主导、学生自主探究为中心的主体探究式教学模式。具体来说，主要有以下基本模式：
1、信息技术和抽象性物理课的教学模式：创建情境——发现问题——上网合作——交流经验——总结评估——网上测评——课堂小结
针对知识性、介绍性、较抽象物理课，例如：安全用电、电磁波的应用、机械能守恒等知识，借助各种手段设立情景，让学生对话题感兴趣，在提出我们的任务，让学生通过网络就了解有关这方面的知识，分小组协作分工，然后互相交流评述，完成任务。可以用Powerpiont作为平台来制作教案，Internet网进行知识学习，用网上测试工具来检验知识掌握程度,来训练学生对信息处理能力。
2、信息技术和原理性物理课的教学模式：创建情境——发现问题——提出猜想——设计实验——自主探究——总结评估——归纳交流——网上协作——网上测试——课堂小结
针对操作性、原理性较强的物理课，例如：力的合成、影响导体电阻的因素、影响小灯泡亮度的因素、欧姆定律、电阻的串联与并联等，利用电子教案创设情境后，引导学生提出问题、假设猜想，让学生自主探究进行实验设计，也分小组协作分工，然后小组讨论，全班进行交流评估，完成我们的任务。在这里我们可以用Authorware作为平台来制作电子教案，Internet网进行知识学习，用网上测试工具来检验知识掌握程度。
3、信息技术的探究性物理课的教学模式
在初步构建了以培养学生创新精神、动手操作能力与科学研究能力为宗旨，以学生研究性学习为主要学习方式的，以科学探究为主要方式的初中物理完全探究式学习教学模式：确定课题——成立探究组——实施探究——撰写报告——交流经验——总结评估。
三、取得的一点成果：
1、由单一的“粉笔+黑板”传统型环境转变为多样化的“多媒体网络”现代型环境。
2、将现代信息技术与初中物理课程加以整合，重塑初中物理教学理念。
3、提倡“以人为本” 教学理念，由单一的书面作业向形式多样化转变，能发挥学生自身个体的优势
总之，随着教学改革的发展，教学技术也应及时作出相应的改善，用先进的教学技术造就优秀的新世纪人才，是刻不容缓的事。信息技术教育与物理学科课程的整合，这对我们每一位教师来说是一种机遇，更是一种挑战，只有不断奋进，努力进取，才能跟上时代潮流，为我国的教育事业腾飞作出应有的贡献。
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