高中物理與“Intel未來教育”的整合初探

朱加雙

摘要:“Intel未來教育”的教學理念是將現代信息技術最大限度地應用于學科教學,使計算機教學與其他學科的教學充分有效地整合。本文就高中物理“Intel未來教育”教學模式談了筆者的看法,其目的是為提高學生的創新能力和自主學習能力,積極探索一種適合學生發展的新的高中物理教學模式,并且以“Intel未來教育”信息化教學設計的實施為例,簡單闡述這種教學模式的構思。

關鍵詞:Intel未來教育;單元計劃;物理教學模式;多媒體網絡技術

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2009)7(S)-0063-3

“Intel未來教育”(Intel Teach to the Future)是國家教育部師范司從美國引進的教育項目,作為信息時代教師繼續教育的內容之一,它是一種全新教育理論支持下把信息技術融于學科教學的教學模式,特別有利于學科開展探究性學習,有利于促進學生的高級思維技能和批判性思維發展。

1 對“Intel未來教育”的理解

“Intel未來教育”的實施目標是:使接受培訓的教師充分領會“Intel未來教育”的教育理念,掌握“Intel未來教育”教學模式,并將其應用到所教學科的教學實踐中,最終達到提高教學質量,培養學生綜合素質的目的。

“Intel未來教育” 教學設計的過程是運用系統方法理論,分析教學問題和確定教學目標,建立解決教學問題的策略方案,試行解決方案,評價試行結果和對方案進行修改。

物理學科的“Intel未來教育”是一種較高層次的教育模式,學生可以進行自主學習和探究式學習。將多媒體網絡技術手段與傳統的物理教學相結合,優化課堂教學結構,是以培養學生創新能力為核心的物理教學模式。在這種教學模式下,教學觀念、教學設計的指導思想、教師的角色和學生的角色等都發生了較大的變化。教師重視學生對所學知識的意義建構,教學設計從以知識為中心轉變為以資源為中心、以學為中心,整個教學對資源的要求是開放的,學生在學習高中物理知識時可以獲得許多其他學科的知識,學生在占有豐富資源的基礎上完成各種能力的培養,學生成為學習的主體。

2 “Intel未來教育”在物理教學中的嘗試

筆者根據“Intel未來教育”教學模式設計了單元計劃《生活中的物理》,在實施過程中,充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性與創造性,使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體和知識的主動構建者。下面簡單地闡述此實踐程序:

在這個單元計劃中,要求學生利用高中所學知識,解釋身邊的物理現象,以達到復習高中物理知識的目的。學生必須完成規定的課題任務,制作多媒體演示文稿展示課題研究的成果,或將研究成果在網上發布,與感興趣的“同行”交流。

實踐案例

實施內容:《生活中的物理》綜合實踐活動

實施學校:盤縣華夏中學

實施班級:高三(7)

(1)課題目標與成果:

①學生會利用因特網和圖書資料尋找需要的信息,培養自己信息搜集和綜合處理能力;②學生在探究過程中,能認識和運用科學方法,培養自己的科學精神和科學態度;③學生能創造性地對與生活有密切聯系的現象用所學知識解釋分析,提高知識應用能力;④學生會利用PowerPoint、FrontPage制作演示文稿、網頁等來展示課題研究的成果,并且會將研究成果在網上發布。

(2)實施單元計劃前要對學生進行完成課題必備的技能培訓(請計算機教師協作完成):

①熟悉計算機操作,了解PowerPoint、Word和FrontPage的功能和使用方法;②能利用Internet上和圖書館查找資料的能力;③具備資料收集、分析、綜合、組織等能力;④具有論文撰寫的初步知識。

(3)實施單元計劃前給學生準備的學習資源和材料:

①硬件:多臺計算機、掃描儀、打印機并與因特網連接; ②軟件:文字處理軟件、圖像處理軟件、網頁制作軟件和因特網瀏覽器;③材料:物理教材、網上資源和圖書資料。

(4)教學實施過程:

此單元計劃需要的時間:共7課時。

第一階段(1課時):

分組討論,四個同學為一組,討論有關力學、熱學、電學、光學和原子物理中與我們生活息息相關的現象,每組分別找出生活中的物理現象最少四個,并構思如何利用物理知識解釋這些現象,即確定本組研究的方向和小課題。在這一階段,充分調動學生的思維,讓他們把高中的物理知識綜合起來,與現實生活相結合。

第二階段(1課時):

搜集素材(教科書上所介紹的應用例子、自己掌握的知識、上網查找網站資料等), 對素材進行整理和歸類。這一階段主要培養學生通過各種渠道獲取信息、分析信息的能力,讓學生在對大量信息進行篩選的過程中,實現對事物的多層面了解。

第三階段(2課時):

學生根據教師提供的學生作品范例制作多媒體演示文稿或設計制作自己的Web網站,簡單闡述研究過程及成果。這一階段培養學生的合作精神,學生可以發揮自己的想象能力,創造性地制作自己的作品。

第四階段(2課時):

共享學生多媒體演示文稿及學生網站,組織學生互相交流,相互進行評價和修改。評價的依據是教師給出的評價量規,教師將給出兩個評價量規:對學生多媒體演示文稿的評價量規和對學生網站的評價量規。互評的過程中教師不斷地進行補充。在這個階段,學生之間通過交流,各取所長,互相補充知識,完成對高中部分知識的復習。

第五階段(1課時) :

組織學生對本次活動進行評價(小結整個活動過程以來的經驗和教訓),便于進一步的完善。

層次區別教學:

對學習有困難的學生,把他們和成績好的學生分配為一組,即培養合作精神,盡量讓他們在其他同學的幫助下提高自己的認知能力。

對基礎好、反應快的學生,應讓他們在活動中充分表現,盡量獨挑大梁。鼓勵他們充分發揮自己的想象力和創造力,去研究一些小發明、小創造。

以上就是一個單元計劃的設計過程,在這樣的教學設計中,學生往往會自主地、創造性地學習,從而增強他們的學習能力。如有一組同學,在本次活動中表現得非常出色,找出了生活中的四個物理現象:海市蜃樓、坐井觀天、凹凸橋問題和拔河,用PowerPoint形式展示了本組的研究成果,在解釋第一個現象中他們先是找到了關于海市蜃樓的一篇新聞報道,從而引出什么是海市蜃樓現象。他們采用光的折射和全反射去解釋,并且還畫出了原理圖,從網上下載了原理的動畫模擬,使其他學生在觀看的時候對海市蜃樓的產生原因一目了然。第二個現象坐井觀天也是光學問題,首先講了一個小故事:青蛙在井中觀天嘆息,進而提出問題:為什么青蛙看起來天那么小?采用的原理是光的直線傳播,并且作了對應的光路圖,在此基礎上又提出了一個問題,井中積滿了水,青蛙原來看不到的樹能看到了,為什么?解釋的原理是光的折射,也畫出了對應的光路圖,做的光路圖采用動畫的形式,把“靜”變為“動”,非常形象生動。在解釋凹凸橋問題時展示了生活中橋的照片,橋都是凸形的,沒有凹形橋,為什么沒有凹形橋呢?解釋中用的對應原理是向心力的問題,并且還自己動手做出了車在橋上運動時車的受力情況分析。最后一個拔河現象也是力學問題,引用原理是作用力與反作用力問題,盡管拔河時有一隊贏了,但甲拉乙的力和乙拉甲的力是一樣大的,把這個高中階段非常模糊的內容給解釋得非常透徹。這一組同學的研究成果一致得到了好評,內容充實,引用的理論準確、科學。

在這種新型教學過程的最后一個教學環節學生互評中,同學之間通過相互觀看其他組的作品,學到的不只是一個知識點,而是多個交叉的知識,即物理中的力、熱、電、光、原各部分都涉及到了,并且學生通過觀看物理現象,印象非常深刻。經過這樣的教學過程,本班一部分對物理課毫無興趣的學生,在這次活動中投入了極大的熱情,從網上查閱了大量的資料,把身邊的某些物理現象,用高中物理知識解釋得非常透徹,不但從中掌握了知識,而且開始對物理產生了興趣。他們在學習中逐漸變被動為主動,自主地投入到物理課的學習中去,物理成績也隨之提高。

總之,“Intel未來教育”中,知識不再是被動接受的,而是認知主體積極建構的,學習是學習者的主體行為,教學不是從外部填入新知識,而是學習者把已有的知識作為新知識的生長點,是知識的處理和轉化。如果有意識的將這些理論用于物理課堂教學,借助于網絡信息技術,必將給學生充分的學習自主權,從而培養學生獨立學習能力,獨立進行物理探索的能力。

參考文獻:

[1]劉德亮.黎加厚博士談教育信息化[J].中國電化教育,2002,1

[2]謝亞清 .多媒體與教學[J].陜西教育,2002,3

[3]馬寧,余勝泉.信息技術與課程整合的層次[J].中國電化教育,2002,1

[4]宓子宏 .物理教育學[M].杭州:浙江教育出版社,1992

(欄目編輯張正嚴)