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网络环境下的物理学科互动教学

网络环境下的物理学科互动教学

冯耀忠

一、背景

随着网络技术的发展和普及,网络教学应运而生,并逐步发挥它的重要作用。人们清醒地认识到,从某种意义上来说,互联网和教育决定着我们的未来。用互联网来创造面向未来的全新的教育体系,通过人机对话与人工智能化,实现学习模式的又一次调整。本人在教学中努力尝试发挥网络教学的优势,尝试探索网络环境下的物理学科互动教学。

二、网络环境下教学的理论基础

建构主义学习理论认为:知识不是被动地接受,而是认识主体积极地建构,提倡的学习方法是在教师指导下以学生为中心的学习,是学习者在一定的环境下,基于自己与外界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,主动进行建构的学习过程,它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者;而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。相应地,教材提供的知识不再是灌输的内容,而是学生主动建构意义的对象;教学媒体也不再是帮助教师灌输知识的手段,而是学生主动建构意义的工具。

三、传统计算机辅助教学与网络教学的区别

回顾信息技术应用于学科教学的历程,前辈们经历了:计算机辅助教学的应用阶段(CAI):表现为用课件来改进教师教学的呈现方式,这些CAI课件大多以演示为主,辅助教师解决教学中的某些重点、难点,是一种静态的改良;计算机辅助学习阶段(CAL):表现为利用计算机作为辅助学生学习的工具,如用计算机帮助学生自学、讨论答疑等,即不仅用计算机辅助教师的教,更强调用计算机辅助学生的学,在此阶段中,教学逐步从以教为主转向以学为主。

网络教学与电教、CAI存在本质的区别,网络教学先进的教学理念预示着它强大的生命力。(1)网络教学突出了学生的主体性,从根本上改变了传统教学中教师的中心地位;(2)网络教学突出了学生学习的自主性,从被动听讲的接受者,转变为主动参与的学习主体,网络成了学生书写心灵的空间;(3)网络教学把媒体从原来作为教师的演示工具,转变为学生的认知工具;(4)网络教学真正落实了因人施教的教学原则,我们可以面向全体,关注个体。但同时正因为以上特点,网络教学也容易走向松散、无目的、无组织的误区。

四、网络环境下的互动教学和信息技术与课程整合

在现代教学系统中有教师、学生、教材和教学媒体四个要素,这四个要素相互联系、相互作用形成的一个整体就是教学结构。传统教学结构是以教师为中心的教学结构,在这种教学结构中,教学系统的四要素的关系是:教师是主动的施教者,是教学过程中的绝对权威,教师通过口授、板书把知识传递给学生;而学生在教学过程中只是处于被动接受的状态;教材是学生获取知识的惟一来源,也是教、学、考的依据;教学媒体在整个教学过程中是作为辅助教师教的一种直观的演示教具。现代教育技术与学科课程整合的目的就是为了有效地改变传统教学结构中四个要素地位和作用,因此评判是否实现了信息技术与学科课程整合的标准,不是看课堂教学中是否用了电脑、用了多媒体、用了网络,而是要审视在使用了信息技术后教学结构中四要素的地位和作用与传统教学的教学结构相比,发生了哪些改变?是否向着以学生为中心改变?

网络环境下的互动教学的主要特征是人机互动。这种图文并茂、丰富多彩的人机交互方式有利于激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。在网络多媒体计算机互动式学习环境中,学生可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所想学习的内容,达到知识问题化,问题要点化。人机交互创设的多种学习者参与的交互活动,为学生的主动性、积极性的发挥创造了良好的条件。在互动教学课程的实施中,教师正是运用了认知的支架来促进复杂的学习进程,从而使教学结构中四要素的地位和作用发生根本性的变化,教学活动真正地转向“以学生为本”。因此,网络环境下的互动教学是信息技术与学科课程整合的一种有效教学形式。

五、网络环境下物理探究性教学模式的探索及实践

基于网络教学优点,以课程本位为指导,本人提出了网络环境下物理探究性教学模式,并在教学中进行了尝试。

“颜色之谜”(此课为本人参加“天津市2004年信息技术与学科整合优质课评比”的比赛课,并获“一等奖”)就是利用网络所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境,而设计的一节交互性协作学习教学课。

本课教学、学习目标及其对应的课程标准

○知识与技能方面

光的色散现象

白光不是单色的,而是由各种色光混合成的

透明体的颜色

透明体的颜色是由它透过的色光决定的

不透明体的颜色

有色的不透明体反射与它颜色相同的光

○过程与方法方面

①课前利用Internet,根据课题进行资料搜集、分析,做出合理的判断、选择,整理发表在论坛,能比较清晰的表达自己的观点,并进行交流提供素材。同时实现资源共建、共享。

②能根据课堂进程,即时发表问题和体会,对日常生活中的某些信息发表自己的看法。

在注重传授学生正确的学习方法的同时注意发现每一个学生的优势特长,让每一个学生都有充分展示自己能力的平台,让每一个学生都能找到探索的乐趣,体验成功的喜悦。

○情感与态度方面

本节涉及的生活实例比较多,在指导学生学习的过程中,注意培养学生发现美、认识美、创造美的乐观主义精神,由热爱生活出发,继而热爱科学探索.

在课程目标的实施中,除了为学生构建了网络学习环境,还为学生准备了探索实验所需的实验器材,其目的是避免以网络提供的多媒体模拟实验替代真实的实验,而偏离了物理学的“根”。课堂中,太阳光通过三棱镜后分解出了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这条绚丽多彩的光带给学生带来的视觉冲击和心灵震憾可能使他们终身难忘,学生感到了成功的喜悦和无穷的乐趣。

教师课前要作好本课的网页,并搜集与本课相关的网络资源,链接到本课网页上。并且提前将课题布置给学生,让学生利用信息技术搜集尽可能多的“颜色之谜”的相关知识,然后进行发布、交流。学生课后在家通过网络和同学、老师交流。

六、网络环境下物理互动教学得进一步思考

1、网络教室环境下实施物理教学也不能摒弃传统的教学方法和手段

物理是一门以实验为基础的学科,首先在教学过程中应该注意实验的教学和学生实验素养的培养。利用网络环境可以很方便演示一个实验的过程、结果,很直观地反映出实验的结论。也可以利用一些交互仿真实验软件,让学生自主设计实验、演示过程,可以让实验暂停、多次重放。但利用计算机演示物理实验只是在虚拟的环境下实现的,实验数据理想化,得到的实验图象也理想化,没有误差的出现,不容易让学生在真实环境下得到实验数据,进而分析数据得出结论。而且在网络环境下不能培养学生动手操作实验的能力。所以我认为在网络教室环境下进行物理教学需要进行物理实物演示就应演示,学生可以在网络教室里进行实际测量,得到实验数据。但实验的操作方法可以从网上学习得到,实验的结果可以在网络上发表,并且可以在网络上发表自己对实验结果的分析、看法,再和教师、同学相互讨论,得出结论。物理课教学还有其特有的特点,有比较多的带有数学表达式的推导过程,还要利用画示意图理解物理过程,在网络教学中学生直接利用计算机进行研究会有很大的难度。在此情况下不如直接让学生利用纸和笔进行推导。或直接由教师准备好网络课件展示物理规律的推导过程。在网络教学中我们不能因为有了网络环境而放弃传统教学上的优点。

2、网络教室环境下实施物理教学要有充分的准备过程

在上课前教师要充分准备好教学资料。因为在网络环境下让学生自主在网络上搜索相关的学习资料既费时又不能很好地把握学习资料质量的优劣。而由教师在网上先搜集优选出相应学习资料的网址,利用网页制作软件按照知识难度的高低顺序排好做成超级链接结构形式,这样有利于学生在课堂上根据自己的认知能力来选择相应的学习层次。这样能保证学生知识掌握的方向性和统一性,也给分层教学提供了可能性。

3、网络教室环境下实施物理教学中教师的角色

网络课件制作员:教师在制作课件时要注意网络课件的结构,结构可采用模块化结构或超级链接结构,注意课件的交互性,使课件能根据需要随意调度,同时要考虑各层次学生的接受能力,适当注意网络课件的知识层次。

学生学习的辅导员和引导员:教师在网络教学过程中应少讲,在教学中及时解决学生在操作过程中出现的问题,辅助学生操作使其达到自己的学习研究目的,在这里教师不能用自己的观点去影响学生。教师还要充当一个“引路人”的角色,引导学生浏览网上资料,要求学生把需要浏览的内容分成若干时间完成,引导学生浏览必须浏览的内容,避免学生盲目地浏览价值量较少的学习资料。教师还注意引导学生从易到难学习网上资料,以防挫伤学生学习的信心。

监察员:教师在课堂上应随时监督学生的不良行为。网络教室是完全开放的教学环境,学生上互联网是不可避免的,但要控制,要随时监督学生上另类网站。教师可利用教室里的教师机上的屏幕监视功能,或教师在网络教室里走动借辅导之机监督学生。

4、学校信息技术应用的策略

更新观念,充分认识信息技术的地位、作用及现代教育技术的理论与实践的指导的重要性,同时应在课程改革的大背景下,找到信息技术应用的切入点。

认真抓好硬件、软件、潜件三件建设的协调发展,硬件是基础,软件是重点,潜件是关键,首先要切实抓好教师的全员培训。

目前校园网的需求和解决方案主要定位在办公自动化、教学管理以及研究培训,它的使用者基本上是校长、行政人员,提高的是管理的效益。我们应当集中一切有限资金和精力建立数字化的备课、学习环境。如数字阅览室、数字图书馆、学生数字工作室、学生网站等。

七、结束语

积极探索网络环境下的物理互动教学,促使教学结构中四要素的地位和作用发生根本性的变化,是一种有意义的教学实践,我们在实践中着眼于时代的要求,以学生发展为本,深入探索网络环境下教与学的规律,在课程实施中将现代信息技术与课堂教学有效整合,促使教学内容、教学模式、学习方式的变革,促进学生全面发展、个性发挥和潜能开发是物理教学工作者义不容辞的责任。

参考文献:

1、刘儒德 主编,中小学教师培训教材《信息技术与课程整合》,人民教育出版社,2004.1

2、叶阑主编,新编教育学教程,华东师范大学出版社,1991.8

3、夏炎、杨品佳、钱国良,信息技术与初中物理课程整合探究,

http://www.etec.edu.cn.dzbk/dzbk_jy.asp

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