陳國宇

為了順利實現(xiàn)教育改革的目標,充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,將信息技術(shù)與課程教學整合,逐步改變學生的學習方式和課堂教學模式已成為當今教育研究的一個熱點。筆者結(jié)合自己的教學實踐,談?wù)勑畔⒓夹g(shù)與物理實驗教學整合的實施策略。

1 當前的研究現(xiàn)狀

1.1 超媒體超媒體是一種基于計算機的交流和思考的環(huán)境,它包括超文本和多媒體技術(shù)。多媒體技術(shù)是一種交互的信息提供技術(shù),還可以用于模擬實驗過程。

1.2 交互視頻系統(tǒng)交互視頻系統(tǒng)主要是運用計算機的交互性和巨大的存儲空間,它能夠提供高質(zhì)量的視頻圖像,使交互指導成為可能。它主要是運用于拋錨式的教學方式,通過視頻系統(tǒng)為學生提供反映真實的、豐富的學習環(huán)境,讓學生在這樣的環(huán)境中自主學習。

1.3 虛擬實驗虛擬實驗是用計算機來模擬真實世界中的一些現(xiàn)象,在這個模擬的實驗中可以通過設(shè)置控制變量和交互變量來改變它的復雜程度。學習者在這樣的環(huán)境中通過自身去發(fā)現(xiàn)問題,解釋現(xiàn)象,并從中得出結(jié)論。

2 信息技術(shù)在物理實驗教學中的作用

我國目前對信息技術(shù)與學科教學整合進行了廣泛的研究,內(nèi)容涉及整合的內(nèi)涵、層次、原則、模式等方方面面,但這些研究者大多是教育專家和學者,中學一線教師參與比較少。在實踐中,廣大教師已將信息技術(shù)廣泛運用于實驗教學,如多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字實驗系統(tǒng)、虛擬實驗技術(shù)等,但是這些運用大多注重于實驗現(xiàn)象的演示和模擬、處理實驗數(shù)據(jù)和完成常規(guī)實驗器材無法完成的實驗,注重從技術(shù)上實現(xiàn)實驗的最優(yōu)化,而較少能從整合的角度來運用信息技術(shù)。

2.1 提供教學資源實驗教學需要教學資源,這種資源不僅是進行實驗的物質(zhì)性的設(shè)備和器材,還有創(chuàng)設(shè)實驗教學環(huán)境的軟件資源。新課程理念要求課程資源具有廣闊性、綜合性、可探究性、親和性和開放性,傳統(tǒng)的課程資源已經(jīng)不能滿足探究教學的需要,現(xiàn)代技術(shù)為提供這種資源創(chuàng)造條件。

2.2 創(chuàng)設(shè)學習情境利用現(xiàn)代教育技術(shù)和現(xiàn)代實驗技術(shù)能夠提供反映真實的、豐富多彩的、隱含問題的、跨越時空的情景,這樣的情景能夠引發(fā)學生的認知沖突,培養(yǎng)和調(diào)動學生學習的興趣與積極性,引發(fā)他們積極思考,支持學生的探究活動。

2.3 引導科學探究 學生科學探究能力的養(yǎng)成是一個漸進的過程,有一個從扶到放的過程,在這個過程中需要大量的指導與幫助。運用信息技術(shù)支持傳統(tǒng)實驗,建立探究性網(wǎng)站可以很好地引導學生進行探究,解決教師精力相對不足的矛盾,也為科學探究提供新的教學模式。

2.4 滿足實驗需要 利用現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)實驗相結(jié)合,能夠滿足開發(fā)新實驗的需要,也能滿足改造老實驗的需要。如創(chuàng)設(shè)新的測量手段、創(chuàng)設(shè)新的顯示方式、解決一些物理量難以測量的困難、提高測量精度、自動采集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等。

2.5 促進互動數(shù)字化的實驗系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)支持的傳統(tǒng)實驗,都為利用網(wǎng)絡(luò)互動創(chuàng)造很好的條件。利用留言板、討論版、電子郵件等現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)強大的交互功能,可以有效促進人機之間、生生之間和師生間的交流,提供全方位的、多邊互動的場所,促進學生對實驗方案設(shè)計的互動、探究中發(fā)現(xiàn)問題的交流,以及各種有爭議問題的討論。

2.6 實施有效的評價將傳感器技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合,開發(fā)數(shù)字化的實驗系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)造條件。另外,網(wǎng)絡(luò)學習平臺可以對學生實施動態(tài)管理,上傳實驗報告,記錄學生的登入次數(shù)、時間以及有關(guān)問題見解等信息,為評價提供一定的依據(jù)。

3 信息技術(shù)與物理實驗教學的整合需要考慮的問題

3.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的師生觀教師需由原來的處于中心地位的知識權(quán)威轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生學習的指導者和合作者;學生則應(yīng)由過去被動的知識受體變?yōu)橹R的主宰、學習的主體,成為教學活動的積極參與者和知識的建構(gòu)者。

3.2 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的課程觀由過去以課堂的教學內(nèi)容、教材,教師的經(jīng)驗以及學生的接受和理解為主的課程,轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N包括其他各種媒體類型的課程資源、學生的經(jīng)驗和反饋、課程體系的調(diào)整以及教學活動和學習活動在內(nèi)的課程觀。

3.3 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的媒體觀多媒體的主要功能由傳遞教學刺激的載體變?yōu)榻處焺?chuàng)設(shè)情景、激發(fā)和維持學生學習動機、引導和幫助學生探索知識、延伸自己潛能的工具。

3.4 分析物理實驗教學目標、學生特征和學習需求分析物理實驗教學目標、學生特征和學習需求是進行整合教學的前提。整合的目的是為了更好地實現(xiàn)教學目標,但整合并不是處理教學的唯一方法和處理任何教學的最佳方法,因此,應(yīng)分析既定教學內(nèi)容、學生特征和學習需要是否適合運用信息技術(shù),信息技術(shù)是否能夠發(fā)揮出其優(yōu)越性和不可替代性。

3.5合理評價教學效果對整合效果進行評價與分析是深化信息技術(shù)與物理實驗教學整合的重要環(huán)節(jié)。評價包括教學過程中學生的主動性、參與性,學生積極的情感投入、成就感的獲得,認知的范圍,深層次的認知體驗,對信息技術(shù)的使用及其發(fā)揮的功能等方面。這些評價與分析能夠有效促進對整合的進一步思考,有利于進一步實施整合教學和提高整合效率。

(作者單位:銀川育才中學)