信息技術與物理課程的整合

楊玉林

通過對信息技術和物理整合的理論分析，論述信息技術與物理課程整合的優勢。

“信息技術與課程整合”是我國面向21世紀基礎教育教學改革的新視點，是與傳統的學科教學有著密切的聯系和繼承性，又具有一定相對獨立特點的教學類型。信息技術與物理課程的整合已由開始時的在優質課、示范課向課堂教學邁進，它對課程理念、課程內容、課程實施以及課程資源都產生深刻的影響。

信息技術與課程整合的定義

1998年，全國中小學計算機教育研究中心首次在國內推廣“整合”的理念；2000年10月，在全國中小學信息技術教育工作會議上，第一次從官方角度提出信息技術與課程整合的概念。黃榮懷在2002年提出，所謂課程整合，就是要把各種技術手段完美、恰當地融合到課程中——就像在教學中使用黑板和粉筆一樣自然、流暢。要達到“課程整合”的目標，教師不僅要熟練掌握技術手段，更重要的是要深刻了解教育的本質，了解本學科教學的根本目的，了解教學中的難點所在，了解傳統教學的優點和局限性，結合技術所提供的能力更好地進行教學活動。

信息技術與課程整合的理論基礎

耗散結構理論比利時當代物理學家和化學家普里高津和以他為首的布魯塞爾學派，在20世紀60年開始研究耗散結構問題。他們注意到，就是在無生命界也存在一些自發的宏觀有序現象。普里高津認為，只有在非平衡系統中，在與外界有著物質與能量的交換的情況下，系統內各要素存在復雜的非線性相干效應時才可能產生自組織現象，并且把這種條件下生成的自組織有序態稱之為耗散結構。

耗散結構是在遠離平衡區的非線性系統中所產生的一種穩定化的自組織結構。在一個非平衡系統內有許多變化著的因素，它們相互聯系、相互制約，并決定著系統的可能狀態和可能的演變方向。所謂耗散，指系統與外界有能量的交換；而結構則說明并非混沌一片，而是在時間與空間上相對有序。

耗散結構的基本條件一個典型的耗散結構的形成與維持需要具備以下基本條件。1）系統是開放系統。孤立系統和封閉系統都不可能產生耗散結構，系統要成為一個活的有序系統必須與外界有不斷的物質、能量和信息的交換。開放系統的外界輸入必須達到一定的閾值。系統出現耗散結構不是有與外界交換即可，當這種交換達到一定的閾值，系統才能向耗散結構轉換。2）系統必須是遠離平衡態。在平衡區或近平衡區都不可能從一種有序走向另一更為高級的有序。系統是否遠離平衡態的方法是研究系統內部各個組成部分是否均衡一致，體系的各部分之間差異越大，體系離開平衡態就越遠。3）系統外界輸入平權化。系統外部輸入不能針對體系的特定部分。這是判斷是否自組織地達到耗散結構的條件。體系是一個非線形系統。如果體系是一個線性系統，那它就排除了出現耗散結構的可能性，只有非線性系統才能演化成為有序的耗散結構系統。

人們無法創造耗散結構，耗散結構的出現完全是無預定的、自組織的；但是可以創造出現耗散結構的條件，而一旦出現那些必要條件，耗散結構出現則就是必然的了。

信息技術與物理課程整合的優勢

信息技術為實現新的課程目標提供了非常有力的工具，能有效克服傳統物理教學的弊端教師應結合教學實踐，因勢利導地幫助和指導學生了解從何處獲取以及如何有效地利用與課程相關的資源。這樣，教學內容就更具時代氣息，新科技隨時可能進入學生的視野；同時，也迫使教師拓展知識面，以更好地選擇教學內容、設計教學過程。例如，結合“人造地球衛星”的學習，讓學生從網上獲得衛星的歷史、衛星家族、載人航天、宇宙探測器等大量信息。在這一全新的教學環境中，知識內容呈現開放性，學生能選擇不同的內容來構建自己的知識結構，以形成個體獨特的知識體系。

信息技術提供的大量資源有利于學生自主選擇學習方向、選擇意義建構的情境在與教師和同學的協作交流下，進行自主學習和網絡協作，以達到建構物理知識、提高學習能力的目的。例如，通過從“物態變化”到“全球氣候持續變暖”再到“水資源的持續利用”，從“熔化”到“熱管技術”“太空材料”再到“空調器”，從單純記憶“物態變化規律”拓展到與生活息息相關的各種知識的探索，能大大提高學生在信息時代的學習與研究能力。

信息技術與物理課程的整合，還可以培養學生的創新能力如在進行電學實驗時，教師通常會告訴學生，電流表的接線柱不能接錯，電壓表不能超過量程，電池組不能短路等。所以，為了安全起見，很多實驗教師不允許學生自己操作，這就在無形中扼殺學生的創造性思維。而有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，這又容易導致儀器的損壞。在網絡環境下進行的虛擬電學實驗，學生可根據自己的需要隨意組合實驗器材，即使組裝的過程出現錯誤，虛擬實驗也會告知學生此時的結果，從而加深學生對物理實驗的探索興趣，培養學生的實踐能力，實現網絡與物理學科的整合。

因此，通過信息技術的合理利用，不僅將物理知識與技能、過程與方法很好地結合在一起，同時也豐富學生的情感，改變學生的學習方式，實現物理三維目標的整合。

（作者單位：寧夏海原縣海原一中）