趙文環(huán) 劉建民

［摘要］幾何畫板是輔助物理教學(xué)的應(yīng)用軟件良好平臺(tái)。本文針對(duì)一線教師利用幾何畫板輔助物理教學(xué)存在的問(wèn)題，提出解決問(wèn)題過(guò)程中應(yīng)遵循的科學(xué)性原則、適應(yīng)性原則、主體參與原則、及時(shí)準(zhǔn)確的反饋原則和有機(jī)結(jié)合的原則。

［關(guān)鍵詞］幾何畫板物理教學(xué)基本原則

幾何畫板是一個(gè)通用的物理教學(xué)環(huán)境，提供豐富而方便的創(chuàng)造功能，使用戶可以隨心所欲地編寫出自己需要的教學(xué)課件。與其它教學(xué)應(yīng)用軟件相比，幾何畫板具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有豐富的圖形繪制功能與方便的開放性自定義圖形工具庫(kù)，而且兼有良好的“動(dòng)態(tài)性”，能夠逼真地展示物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律；具有強(qiáng)大的“度量”和“計(jì)算”功能，能“定量”地研究物理問(wèn)題。由于其交互性好，可以用于在教師指導(dǎo)下或者在教師所創(chuàng)設(shè)的情景幫助下的發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。

在實(shí)際的教學(xué)中，一線教師利用幾何畫板輔助物理教學(xué)存在一定的問(wèn)題和困惑：課件制作有的太花哨、有的過(guò)于簡(jiǎn)單死板；教學(xué)觀念中缺乏學(xué)生主體參與性，忽視師生間的情感交流，忽視教師的主導(dǎo)作用；沒(méi)有準(zhǔn)確選擇教學(xué)內(nèi)容作為切入點(diǎn)，具體的教學(xué)時(shí)呈現(xiàn)的時(shí)間順序不對(duì)，沒(méi)有給學(xué)生留出思考的空間。對(duì)此，筆者認(rèn)為，在教學(xué)中利用幾何畫板應(yīng)首先考慮選用的軟件性能特征，其次要體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)理論思想和實(shí)際的教學(xué)知識(shí)內(nèi)容。結(jié)合幾何畫板性能特征，應(yīng)該遵循以下教學(xué)原則：

1.科學(xué)性原則?？茖W(xué)性原則是指幾何畫板輔助物理教學(xué)目的明確，內(nèi)容準(zhǔn)確，表達(dá)規(guī)范，文本、圖形、動(dòng)畫等使用合理，搭配得當(dāng)，層次分明，屏幕設(shè)計(jì)清晰高雅，色調(diào)搭配適中，生動(dòng)活潑而又不失嚴(yán)肅，注意引導(dǎo)式啟發(fā)，防止簡(jiǎn)單的書本搬家和呆板的說(shuō)教，充分利用幾何畫板的交互特性，不失時(shí)機(jī)地穿插學(xué)與教的信息交流。應(yīng)用幾何畫板的強(qiáng)大的計(jì)算功能、圖形顯示功能、動(dòng)畫功能以及幾何不變性，生動(dòng)地反映物理圖景，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)、物理模型，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

2.適應(yīng)性原則。學(xué)習(xí)者個(gè)別差異的存在是無(wú)法回避的事實(shí)。軟件設(shè)計(jì)者應(yīng)盡量讓不同的學(xué)習(xí)者獲得他們各自需要的學(xué)習(xí)方式。對(duì)有不同認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)習(xí)者應(yīng)提供不同的學(xué)習(xí)與操作方法。在教學(xué)中通過(guò)幾何畫板的動(dòng)態(tài)演示，可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過(guò)對(duì)圖形的準(zhǔn)確表達(dá)，可以引導(dǎo)學(xué)生思考解決問(wèn)題的途徑；利用其實(shí)驗(yàn)功能，可以很好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理探究，進(jìn)而開展研究性學(xué)習(xí)。如果有條件，可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們掌握《幾何畫板》，并直接參與課堂教學(xué)活動(dòng)，在動(dòng)手操作中學(xué)習(xí)物理、鉆研物理。根據(jù)新課標(biāo)的教學(xué)理念，從學(xué)生的最近思維點(diǎn)人手組織教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)行為會(huì)更具有針對(duì)性。教學(xué)過(guò)程中要注重“問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)習(xí)”，在這種由問(wèn)題引入進(jìn)而實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)模式下，不再由教師直接給出結(jié)論，而是由師生共同觀察現(xiàn)象、探究問(wèn)題、度量數(shù)據(jù)、猜想驗(yàn)證、得到結(jié)論，形成“猜想”一“演示”一“探究”一“結(jié)論”的教學(xué)模式。使學(xué)生在課堂上始終保持濃厚的學(xué)習(xí)(研究)興趣，不再把學(xué)習(xí)物理看成負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)信心，享受樂(lè)趣，動(dòng)手操作。使實(shí)踐能力、觀察能力、抽象思維能力得到很好的鍛煉，取得較好的教學(xué)效果。

3.主體參與原則。以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)的教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要在個(gè)體經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)揮主觀能動(dòng)性，通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境及其和物理學(xué)習(xí)共同體的對(duì)話、交流，積極主動(dòng)地實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的意義建構(gòu)。就幾何畫板輔助物理教學(xué)而言，一方面不僅要學(xué)生親自參與教學(xué)，通過(guò)制作相對(duì)簡(jiǎn)單的幾何畫板課件去領(lǐng)悟物理思想方法，加深對(duì)物理概念的理解和運(yùn)用，而且要善于動(dòng)手、動(dòng)腦及相互交流去驗(yàn)證物理猜想。探索發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律；另一方面，學(xué)生應(yīng)該以積極的態(tài)度參與教師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境，自主建構(gòu)物理知識(shí)，提高解題能力。應(yīng)該指出，教學(xué)時(shí)如果教師、學(xué)生的角色定位不當(dāng)，容易落入“滿堂灌”的窠臼中。為此，教師角色應(yīng)從傳統(tǒng)的布道者、訓(xùn)令者、管理者切換為組織、指導(dǎo)者，甘當(dāng)配角，起穿插作用。教師應(yīng)利用幾何畫板創(chuàng)造生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，以推銷員式的熱情，煽動(dòng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)他們思維創(chuàng)新的火花，鼓勵(lì)他們主動(dòng)參與；應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)多層次情境目標(biāo)，積極引發(fā)學(xué)生思考，激化課堂氣氛，適當(dāng)提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生辯論的欲望，逐漸培養(yǎng)學(xué)生敏銳地、新穎地、多角度地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的習(xí)慣，變教師發(fā)問(wèn)為學(xué)生提問(wèn)；應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的做法(觀點(diǎn))等給出示范，讓學(xué)生自己去評(píng)價(jià)，給他們以充分犯錯(cuò)的機(jī)會(huì)和思維實(shí)驗(yàn)的空間；學(xué)生爭(zhēng)論過(guò)后，教師審視各方觀點(diǎn)，以顧問(wèn)的身份給出鼓勵(lì)，正確地判斷和引導(dǎo)，學(xué)生的角色也因此隨之切換過(guò)來(lái)。而幾何畫板及其課件(電子教案)乃至計(jì)算機(jī)自始至終都是學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具，是起輔助作用的腳手架，既不能替代學(xué)生的思考和自主建構(gòu)，也不能替代起主導(dǎo)作用的教師。

4.及時(shí)、準(zhǔn)確的反饋原則。幾何畫板輔助物理教學(xué)，可利用反饋以實(shí)現(xiàn)有效的調(diào)控。反饋是指從教育、教學(xué)對(duì)象處獲得信息，作為調(diào)控教育、教學(xué)過(guò)程的依據(jù)。學(xué)習(xí)者對(duì)教育者的教育、教學(xué)做出反應(yīng)是反饋；教育者對(duì)學(xué)習(xí)者的反饋?zhàn)鞒鲈u(píng)價(jià)，也是一種反饋，有人稱之為再反饋或反饋的反饋。無(wú)論是學(xué)習(xí)者的反饋還是教育者的反饋，都要及時(shí)、準(zhǔn)確，才能起到調(diào)控教育、教學(xué)過(guò)程的作用。需要說(shuō)明的是，在教育者與學(xué)習(xí)者之間不能形成現(xiàn)場(chǎng)反饋時(shí)，可以通過(guò)電子郵件、紙質(zhì)材料和預(yù)測(cè)反饋等方式來(lái)建立反饋聯(lián)系。

5.有機(jī)結(jié)合的原則。科學(xué)性是根本，是基礎(chǔ)，教育性滲透在科學(xué)性的教學(xué)之中，藝術(shù)性是使科學(xué)性的教學(xué)達(dá)到最優(yōu)效果的途徑、方法和技巧，三者相輔相成，構(gòu)成統(tǒng)一的有機(jī)體。所以，應(yīng)用幾何畫板輔助物理教學(xué)時(shí)，要注意使科學(xué)性、教育性和藝術(shù)性有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。