信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的現(xiàn)狀

陳國(guó)宇

為了順利實(shí)現(xiàn)教育改革的目標(biāo),充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),將信息技術(shù)與課程教學(xué)整合,逐步改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和課堂教學(xué)模式已成為當(dāng)今教育研究的一個(gè)熱點(diǎn)。筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勑畔⒓夹g(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的實(shí)施策略。

1 當(dāng)前的研究現(xiàn)狀

1.1 超媒體超媒體是一種基于計(jì)算機(jī)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(shí)驗(yàn)過(guò)程。

1.2 交互視頻系統(tǒng)交互視頻系統(tǒng)主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)的交互性和巨大的存儲(chǔ)空間,它能夠提供高質(zhì)量的視頻圖像,使交互指導(dǎo)成為可能。它主要是運(yùn)用于拋錨式的教學(xué)方式,通過(guò)視頻系統(tǒng)為學(xué)生提供反映真實(shí)的、豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在這樣的環(huán)境中自主學(xué)習(xí)。

1.3 虛擬實(shí)驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬真實(shí)世界中的一些現(xiàn)象,在這個(gè)模擬的實(shí)驗(yàn)中可以通過(guò)設(shè)置控制變量和交互變量來(lái)改變它的復(fù)雜程度。學(xué)習(xí)者在這樣的環(huán)境中通過(guò)自身去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解釋現(xiàn)象,并從中得出結(jié)論。

2 信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

我國(guó)目前對(duì)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合進(jìn)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(xué)者,中學(xué)一線教師參與比較少。在實(shí)踐中,廣大教師已將信息技術(shù)廣泛運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),如多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)等,但是這些運(yùn)用大多注重于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的演示和模擬、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和完成常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn),注重從技術(shù)上實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)化,而較少能從整合的角度來(lái)運(yùn)用信息技術(shù)。

2.1 提供教學(xué)資源實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要教學(xué)資源,這種資源不僅是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)性的設(shè)備和器材,還有創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(kāi)放性,傳統(tǒng)的課程資源已經(jīng)不能滿足探究教學(xué)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(xué)習(xí)情境利用現(xiàn)代教育技術(shù)和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠提供反映真實(shí)的、豐富多彩的、隱含問(wèn)題的、跨越時(shí)空的情景,這樣的情景能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,培養(yǎng)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性,引發(fā)他們積極思考,支持學(xué)生的探究活動(dòng)。

2.3 引導(dǎo)科學(xué)探究 學(xué)生科學(xué)探究能力的養(yǎng)成是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,有一個(gè)從扶到放的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中需要大量的指導(dǎo)與幫助。運(yùn)用信息技術(shù)支持傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),建立探究性網(wǎng)站可以很好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,解決教師精力相對(duì)不足的矛盾,也為科學(xué)探究提供新的教學(xué)模式。

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

2.5 促進(jìn)互動(dòng)數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)支持的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),都為利用網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)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(qiáng)大的交互功能,可以有效促進(jìn)人機(jī)之間、生生之間和師生間的交流,提供全方位的、多邊互動(dòng)的場(chǎng)所,促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的互動(dòng)、探究中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的交流,以及各種有爭(zhēng)議問(wèn)題的討論。

2.6 實(shí)施有效的評(píng)價(jià)將傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合,開(kāi)發(fā)數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)管理創(chuàng)造條件。另外,網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以對(duì)學(xué)生實(shí)施動(dòng)態(tài)管理,上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告,記錄學(xué)生的登入次數(shù)、時(shí)間以及有關(guān)問(wèn)題見(jiàn)解等信息,為評(píng)價(jià)提供一定的依據(jù)。

3 信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合需要考慮的問(wèn)題

3.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的師生觀教師需由原來(lái)的處于中心地位的知識(shí)權(quán)威轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和合作者;學(xué)生則應(yīng)由過(guò)去被動(dòng)的知識(shí)受體變?yōu)橹R(shí)的主宰、學(xué)習(xí)的主體,成為教學(xué)活動(dòng)的積極參與者和知識(shí)的建構(gòu)者。

3.2 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的課程觀由過(guò)去以課堂的教學(xué)內(nèi)容、教材,教師的經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)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(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和反饋、課程體系的調(diào)整以及教學(xué)活動(dòng)和學(xué)習(xí)活動(dòng)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(xué)刺激的載體變?yōu)榻處焺?chuàng)設(shè)情景、激發(fā)和維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、引導(dǎo)和幫助學(xué)生探索知識(shí)、延伸自己潛能的工具。

3.4 分析物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特征和學(xué)習(xí)需求分析物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特征和學(xué)習(xí)需求是進(jìn)行整合教學(xué)的前提。整合的目的是為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),但整合并不是處理教學(xué)的唯一方法和處理任何教學(xué)的最佳方法,因此,應(yīng)分析既定教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特征和學(xué)習(xí)需要是否適合運(yùn)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(píng)價(jià)教學(xué)效果對(duì)整合效果進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析是深化信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的重要環(huán)節(jié)。評(píng)價(jià)包括教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的主動(dòng)性、參與性,學(xué)生積極的情感投入、成就感的獲得,認(rèn)知的范圍,深層次的認(rèn)知體驗(yàn),對(duì)信息技術(shù)的使用及其發(fā)揮的功能等方面。這些評(píng)價(jià)與分析能夠有效促進(jìn)對(duì)整合的進(jìn)一步思考,有利于進(jìn)一步實(shí)施整合教學(xué)和提高整合效率。

(作者單位:銀川育才中學(xué))