（教育技术学专业论文）信息技术支持下初中物理项目学习的设计与应用.pdf

摘要 摘要 物理是初中阶段的一门基础学科 肩负着进一步提高学生的科学素养 促进学生全 面发展的重任 项目学习为物理教学提供了一种全新的教学模式 现代信息技术为项目 学习的开展提供了课堂教学所不具备的全面 丰富的学习资源和先进的技术支持 本文在系统分析项目学习等基本概念 国内外已有的相关研究及初中物理学科特点 的基础上 对比了学生进行项目学习的基本过程与教师设计项目学习的基本过程 分析 了学生在进行项目学习时信息技术起到的作用 在教师设计方面 从主题设计 目标设 计 过程设计 评价设计几个方面探索了信息技术支持下初中物理项目学习的设计 尽 可能的从多方面考虑在每个设计步骤中涉及到的问题 并提出解决方案 针对信息技术下项目学习的特点 文中指出了三种适合于项目学习活动探究阶段的 学习模式 w e b q u e s t 专题学习网站和自主探究学习方式 并对每种学习方式进行了详 细的论证 在文章中按教材单元对初中物理课本中适于项目学习模式的内容做了选择 分析了 信息技术在每个项目主题中起到的支持作用 并选取其中 家用电器与安全用电 一节 进行详细设计和实践 最后得出结论 选取合适的主题进行项目学习能更好的加深学生 对物理知识的理解 不但能有效地解决目前物理教学中存在的问题 而且能全面提高学 生的综合素质 关键词项目学习信息技术初中物理 a b s t r a c t a b s t r a c t p h y s i c si sab a s i cs u b j e c ti nj u n i o rh i 曲s c h o o l i ts h o u l d e r st h er e s p o n s i b i l i t yo ff u r t h e r i m p r o v et h es c i e n t i f i cl i t e r a c yo fs t u d e n t s a n dp r o m o t ea l l r o u n dd e v e l o p m e n to fs t u d e n t s p r o j e c t b a s e dl e a m i n g p b l p r o v i d e s an e wt e a c h i n gm o d e lf o rt h e t e a c h i n g o f p h y s i c s m o d e mi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yp r o v i d e sc o m p r e h e n s i v ea n dr i c hl e a r n i n gr e s o u r c e s a n da d v a n c e dt e c h n i c a ls u p p o r tf o rp b l t h i se s s a yi sb a s e do nt h es y s t e m a t i ca n a l y s i so ft h eb a s i cc o n c e p t so fp b l t h er e l a t e d r e s e a r c ha th o m ea n da b r o a da n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so f j u n i o rh i g hs c h o o lp h y s i c s c o m p a r e s t h eb a s i cp r o c e s so fs t u d e n t st ol e a r na n dt e a c h e r st od e s i g n a n a l y s i st h er o l eo fi n f o r m a t i o n t e c h n o l o g yi np b l i nt h ed e s i g no ft h et e a c h e r s f r o ms u b j e c td e s i g n t a r g e td e s i g n p r o c e s s d e s i g n e v a l u a t i o nd e s i g nt oe x p l o r et h ed e s i g no fp b ls u p p o r t e db yi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y i nj u n i o rh i g hs c h o o l a sf a ra sp o s s i b l ec o n s i d e r e st h ei s s u e sf r o md i f f e r e n ta s p e c t so ft h e d e s i g ns t e p si n v o l v e d t h r e el e a r n i n gm o d e l sa r ep o i n t e do u tt h a t a r es u i t a b l ef o rp b l w e b q u e s t s u b j e c t b a s e dl e a r n i n gw e b s i t ea n di n d e p e n d e n ti n q u i r y a n dp r o v i d e sd e t a i l e dp r o o f t h ea r t i c l es e l e c t st h ea p p r o p r i a t ec o n t e n ti nt h ep h y s i c st e x t b o o k sf o rj u n i o rh i g hs c h 0 0 1 m o r e o v e r h o u s e h o l da p p l i a n c e sa n ds a f e t ye l e c t r i c i t y i sp u tf o r w a r da n dt e s t e db y t e a c h i n gp r a c t i c e s f i n a l l yi tc o m e st ot h ec o n c l u s i o n s e l e c t i n gt h ea p p r o p r i a t et h e m ec a n d e e p e nt h es t u d e n t s u n d e r s t a n d i n go ft h ep h y s i c a lk n o w l e d g e i tc a nn o to n l ys o l v et h e e x i s t i n gp r o b l e m s b u ta l s oi m p r o v et h eq u a l i t yo fs t u d e n t s k e y w o r d s p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g i n o f r m a t i o nt e c h n o l o g yj u n i o rh i g hs c h o o lp h y s i c s 河北大学 学位论文独创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果 尽我所知 除了文中特别加以标注和致谢的地方外 论文 中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果 也不包含为获得河北大学或其他教 育机构的学位或证书所使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢 作者签名 之鏊玉丛车 一 日期 三年年 月1 日 学位论文使用授权声明 本人完全了解河北大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 学校可以公布论文的全部或部分内容 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存 论文 本学位论文属于 1 保密口 在 年 月 日解密后适用本授权声明 2 不保密吵 请在以上相应方格内打 4 保护知识产权声明 本人为申制匕大学学位所提交的题目为 细黼艄a 的学位论文 是我个人在导师 i 爻乱 指导并与导师合作下取得的研究成果 研究工作及取得的研究成果是在河北大学所提供的研究经费及导师的研究经费 资助下完成的 本人完全了解并严格遵守中华人民共和国为保护知识产权所制定 的各项法律 行政法规以及河北大学的相关规定 本人声明如下 本论文的成果归河北大学所有 未经征得指导教师和河北大 学的书面同意和授权 本人保证不以任何形式公开和传播科研成果和科研工作内 容 如果违反本声明 本人愿意承担相应法律责任 声明人 鏊垒丝日期 盟年 l 月l 日 作者签名 二睦兰 挈 一 日期 立卑一年 l 月上日 导师签名 至垒盂 1日期 鱼兰 互年 l 月乜日 导师签名 兰 銎歪 1日期 鱼兰 互年 l 月乜日 第1 章前言 1 1研究背景 第1 章前言 当今世界 人类社会已进入一个以知识经济为主导 以科技创新为动力的经济社 会大发展的新时代 社会和经济的发展对人的素质提出了越来越高的要求 国际上许多 先进国家对基础教育改革给予很大重视 上世纪9 0 年代末 东京召开的一次国际基础 教育学术研讨会上指出 下个世纪 谁在基础教育方面有所突破 谁就将在2 1 世纪取 得主动权 我国的基础教育课程改革于1 9 9 9 年正式启动 2 0 0 1 年7 月教育部颁布 基 础教育课程改革纲要 试行 课改实施几年来 广大的教育工作者越来越重视在使学生掌握扎实的基础知识的 同时 如何更好的发展学生的认知能力 实践能力和创新能力 力图改变传统的 以课 堂为中心 以书本为中心 以教师为中心 的教学方式 但在广大的中小学校 由于传 统观念的桎梏和新的教学理念及方式的缺乏 仍然延续着重知识传授 轻能力培养的教 学观念 教学方式陈旧 教学内容和教学环境脱离现实生活 学生学过的知识换一种情 境就不知所云 面对现实的问题往往束手无策 仍然存在 高分低能 的现象 这些都 与课改提倡的素质教育理念相违背 作为自然科学的重要分支 物理是中学生认识世界 了解自然的重要窗口 初中物 理知识均来源于生活 运用于生活 与学生的生活联系十分密切 是教育学生热爱生活 培养学生科学探索精神的好机会 但由于升学的压力和教师教育观念的陈旧 目前在物 理教学中教学方法和评价方式单一 教师往往在课堂上一味地讲概念 讲定律 甚至是 讲实验 致使很多学生认为物理太抽象 学了很长时间都不入门 只能通过做大量的模 拟题死记硬背 机械训练 甚至有了 物理难 难于上青天 的说法 在 基础教育课 程改革纲要 中就提出 要改变这种过于注重知识传授的现状 新的课程标准中也要求 物理课程应改变过分强调知识传承的倾向 让学生经历科学探究过程 学习科学研究 方法 培养学生的探索精神 实践能力以及创新意识 根据调查 有超过一半的学生 认为物理方面的知识和现象在日常生活中经常遇到 其中有很大一部分学生在遇到需要 国家课程标准专辑一物理课程标准 e b o l h t t p w w w b e i n g o 玛 c n n c s s c i p s c i p 0 4 h t m l 浏览时 间 2 0 0 8 5 河北大学教育学硕士学位论文 用物理知识来解决的问题会首先想到自己查阅资料 动手解决 但也有一部分学生缺乏 钻研精神和学习的主动性 这就需要教师调动学生的积极性 并提供学生自己动手和钻 研的机会 对教师的教学理念 教学方式 学生改变学习方式 以及师生之间改变交往 方式等提出了新的要求 随着基础教育课程改革的深入开展 广大的教育理论工作者和一线教师在积极的构 建或引进新的教学模式以改变传统教学方式 促进学生的全面发展 这些教学模式一般 采用创设现实的 有趣的 有思考性的问题情境 然后组织学生自主探索 合作交流 主动获取知识 最后交流结果或拓展应用 2 0 0 0 年1 月 国家教育部颁布的 全日 制普通高级中学课程计划 试验修订稿 把研究性学习作为综合实践活动板块的 一项内容 它是指学生在教师指导下 从学习生活和社会生活中选择和确定研究专 题 主动地获取知识 应用知识 解决问题的活动 旨在改变学生以单纯地接受教 师传授知识为主的学习方式 为学生构建开放的学习环境 提供多渠道获取知识 并将 学到的知识加以综合应用于实践的机会 促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策 略 培养创造精神和实践能力 作为研究性学习的一种模式 项目学习 p r o j e c t b a s e d l e a r n i n g 简称p b l 以能解决实际问题 从多个层面促进学生全面发展的优点 自 上世纪末进入中国以来 就引起了教育工作者的广泛关注 但由于组织项目学习需要的 时间长 有时限于课程安排和实际条件 教师们感到心有余而力不足 觉得浪费时间 往往是为了应付学校的要求而应用 以计算机为核心的现代信息技术在教学的中应用为开展项目学习提供了课堂教学 所不具备的全面 丰富的学习资源和先进的技术支持 使教学内容的呈现方式 学生的 学习方式 教师的教学方式和师生互动方式等方面都有了前所未有的变革 有利于激发 学生的学习兴趣 能促进学生的合作精神 信息素养和创新精神 目前 各校 各地区 都在加快教育的信息化建设 同时 随着信息技术课越来越受重视 学生的信息技术能 力也有了很大提高 这些都为信息技术支持下项目学习的开展提供了广阔的空间和前 景 p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g 在国内有 项目学习 基于项目的学习 项目学习模式 项目教 学法 等多种译法 在本研究中 统称为 项目学习 2 第1 章前言 1 2 研究目的及意义 笔者发现 研究项目学习在物理学科中应用的著作和文献寥寥无几 那么 在物理 学科中应用项目学习模式是不是可行的 在信息技术支持下项目学习又该怎样设计和实 施 在本研究中 将在参考关于项目学习的研究和应用的基础上 论证初中物理中应用 项目学习的必要性和信息技术支持下在初中物理中应用此模式的可行性 为后续相关的 研究提供理论参考 此外 本研究将信息技术提供的广阔的学习空间和教学平台应用到初中物理项目学 习中 分析了信息技术在项目学习中发挥的强大作用 并从主题 目标 过程 评价四 个方面对项目学习进行设计 用于实践以验证效果 希望对初中物理教师或其他学科教 师在应用项目学习模式或其他研究性学习模式提高教学效率上提供有益的参考和借鉴 通过在初中物理课程教学中应用项目学习 力图使学生的学习方法发生转变 从传 统的接受式学习转变为主动的 合作的 探究的和实践的学习 使学生们通过这种 从 做中学 的学习方式 更好的掌握学科知识 在一定程度上解决知识不能活用的现象 提高他们的合作意识和能力 培养他们的创新精神和解决问题的能力 1 3 项目学习的涵义 1 3 1项目学习定义 国内对 p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g 的译法有很多种 比如 基于项目的学习 基于 课题的学习 课题式的学习 专题导向的学习 项目学习法 以项目为中心的 学习 项目式学习 项目活动教学法 等多种不同的译法 国外对项目学习的定义 p r o je c t b a s e dl e a r n i n g p b l i sa ni n n o v a t i v em o d e lf o rt e a c h i n ga n dl e a r n i n g i t f o c u s e so nt h ec e n t r a lc o n c e p t sa n dp r i n c i p l e so fad i s c i p l i n e i n v o l v e ss t u d e n t si n p r o b l e m s o l v i n gi n v e s t i g a t i o n sa n do t h e rm e a n i n g f u lt a s k s a l l o ws t u d e n t st ow o r k a u t o n o m o u s l yt oc o n s t r u c tt h e i ro w nk n o w l e d g ya n dc u l m i n a t e si nr e a l i s t i ci n p r o d u c t s 基于项目的学习 p b l 是一种新型教学模式 它关注某一学科的核心概念和原 刘景福 基于项目的学习模式 p b l 研究 d 江西师范大学 2 0 0 2 6 3 河北大学教育学硕七学位论文 理 使学生融入于解决问题和完成其他有意义的任务中 要求学生主动学习以完 成知识意义的构建 并最终制作出产品 i s t e i n t e r n a t i o n a ls o c i e t yf o rt e c h n o l o g yi ne d u c a t i o n 国际教育技术协会 的专 家将项目学习定义为 在真实的学习环境中 教师帮助学生通过合作学习 协作探究完 成开放性任务的过程 国内对p b l 定义也有很多 例如 黎加厚教授指出 基于项目的学习是以学习研究学科的概念和原理为中心 通过学 生参与一个活动项目的调查和研究来解决问题 以建构起他们自己的知识体系 并能运 用到现实社会当中去 基于项目的学习又称为专题学习 是通过安排围绕项目的真实学习任务 综合各学 科已学的知识 在合作学习的环境下 设计并实施一系列的探究活动 并把探究成果进行 表达和交流的学习方式 项目学习指的是一套能使教师指导儿童对现实世界问题进行深入研究的课程 活动 它在真实世界中让学生借助多种资源开展探究活动 并在一定时间内解决 一系列相互关联着的问题的一种新型的探究性的学习 具体表现为构想 验证 完善 制造出某种东西 它可以是有形的由学生制作的物体 如宣传画 剧本或 一项发明等 圆 综合以上定义以及笔者对项目学习的理解 在本文中项目学习指的是 学生 以小组为单位 在真实情境中共同完成某一项目主题 制作出有一定社会价值的 作品 在学习过程中学会知识 并培养学生综合能力的一种教学模式 项目学习在组织形式 学习方法 教师与学生在角色定位 评价方法等方面与传统 课堂教学模式相比都有很大的区别 与任务驱动法 角色扮演教学法 案例教学法等其 它教学方法相比也有其独特的特征 l 以学生为中心 以小组协作的形式进行学习 学生以小组协作的形式学习是项目学习区别于传统课堂学习的显著特征 在项目学 习中 学生不是在老师和家长的监督下学习 而是更近的接触社会 搜集信息 解决问 蒋鸣和 什么是基于项目的学习 i b 0 l h t t p b l o g e l a b o 玛 c n c l b l o g a r t i c l e a s p i d 1 5 9 浏览时间 2 0 0 8 6 杨洁 多元智力理论视野下的项目学习 d 上海师范大学 2 0 0 4 5 6 4 第1 章前言 题 并从中学习到知识 他们展示通过自己努力获得的成果有一定的社会效益 而不是 一张打着分数的试卷 充分体现了以学生为中心的思想 信息技术在项目学习过程中的 应用为学生的协作学习创造了条件 通过与同学 老师的讨论 交流 解决疑难问题 并对自己的见解 思想进行补充和修正 2 真实的学习情境 项目学习是一种设计与学科相关的真实任务 学生在完成这些任务过程中学习知识 和技能的学习模式 整个学习过程都是真实的 使学习与实际生活联系更加紧密 培养 学生的实践能力 交流能力 合作能力和解决实际问题的能力 在现实中无法实现的学 习情境 可以利用信息技术来实现 3 作品制作 由于 项目 就是以制作有一定社会效益的作品为目的 所以作品制作是项目学习 区别于一般教学活动的重要特征 在作品制作过程中 学生运用在学习过程中所学到的 知识或技能来完成作品 作品形式多样 如书面报告 招贴画 板报 录像片 一项发 明 节目表演等 4 项目学习过程的长期性 在课堂教学中 每节课都有不同的知识 课程内容按章节顺序按部就班进行 而在 项目学习中 一个项目可能要持续一周 两周 一个月甚至是一个学期 5 项目学习的跨学科性 中学阶段的不同课程内容上存在着交叉和融合 近年来 学科间的相互渗透也能为 中考 高考的热点问题 传统的物理教学 教师都是单独备课 授课 忽视了与其他学 科的横向联系 在很大程度上限制了学生思维的发展 而且 来源于现实生活的问题不 可能只是某一学科的知识 往往是涉及多门学科的知识 比如 雨的形成 项目 除 了涉及到水的不同状态间的转化 还涉及到地理的知识 项目学习打破了以往学习过程的封闭性 使学生置身于具体的实际问题当中 学习 多学科知识 既有利于学生构建学科间完整的知识框架 改变单一学科教学所带来的一 些弊端 又有利于大家对物理知识进一步的理解和掌握 1 3 2 相关概念界定 作为在美国大 中 小学广泛开展的两种学习模式 基于项目的学习与基于问 河北大学教育学硕士学位论文 题的学习都是用来描述教学策略的 二者在概念上有相似之处 而且都简称为 p b l 容易使人产生误解 在此重点对二者加以比较 从定义上来说二者有相似这处 都是以使学生在真实情境中增长知识为目的的教学 策略 都是以学生为中心 通常与他人结组合作 教师扮演的是促进者和指导者的角色 它们具有相同的理念和方向 从本质上是一致的 二者之间没有明显的界限 经常是结 合在一起使用 相辅相成 甚至有人把基于项目的学习和基于问题的学习统称为 基于 任务的研究性学习 尽管二者有很多相同之处 但它们并不是等同的 基于项目的学习强调最终的作品 而且作品是学生进行探究的驱动力 学生在项目活动开始前 在头脑中预想一个最终作 品结果 整个活动过程都是在为这个最终作品而努力 基于问题的学习最早起源于2 0 世纪的医学教育中 以问题为驱动力 以培养学习者的问题意识 批判性思维以及问题 解决的实践能力为主要目标 可以有一个最终的作品 也可以没有 1 4 项目学习研究综述 1 4 1项目学习理论的研究 项目学习是国外中小学广为盛行的一种教学模式 在国外尤其是美国的研究和应用 已相当成熟 很多理论研究和实践经验都可做为我国学校开展项目学习的借鉴和参考 也为本研究提供了详实的资料 项目教学最早起源于1 6 世纪后期欧洲开始的建筑和工程教育运动 经过了3 0 0 多 年的发展 在2 0 世纪初美国重新定义了项目教学法 1 9 1 5 年 杜威 j o h nd e w e y 在 明日之学校 一书中描述了对项目教学的各种尝试 教育家基尔帕特里克 w i l l i a m h e a r dk i l p a t r i c k 1 8 7 1 1 9 6 5 旧译为克伯屈 用 有目的的 行动取代 建筑性的 活动作为项目教学的重要特色 并于1 9 1 8 年在其著作 项目教学法 旧译为 设计教 学法 中 完善了项目课程的理论框架 对项目进行了明确的界定 将项目看成是 在 特定的社会环境中所发生的 需要参与者全身心投入的 有计划的行动 这种教学方 法在2 0 世纪二三十年代就在美国的初等学校和中学的低年级里得到了广泛的应用 几 乎与美国同时 在陶行知 胡适 张伯苓等人的倡导下 从1 9 1 9 年开始 国内先后在 南京高师附小 南开学校小学部等学校开始了对项目教学法的实践活动 鲁道夫 普法伊费尔著 傅小芳译 项目教学的理论与实践 m 江苏教育出版社 2 0 0 7 年2 月 2 5 6 第1 章前言 多年来在不同的国际教育场合 项目学习 p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g 是一再被提起且被 肯定的一种学习方式 萨利 伯曼在 p r o j e c tl e a r n i n gf o rt h em u l t i p l ei n t e l l i g e n c e s c l a s s r o o m 一书中把项目学习分为结构式项目 主题式项目 体裁式项目 模板式项目 和开放式项目五种 她开发了涵盖从小学到中学包括社会研究 科学研究 视觉与语言 研究项目 还根据多元智能的三层模型理论 提出了帮助学生实施项目学习的指导策略 还有一些学校和专家以f b l 为域名建立了专门介绍和研究项目学习的网站 如 h t t p p b l o n l i n e o r e h t t p p b l m m k 12 c a u s 等 国内对p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g 的译法不统一 大概在2 0 0 6 年以前 大多翻译为课 题学习 甚至是 研究性学习 随着对 研究性学习 研究的深入 2 0 0 6 年以后 逐 渐有了 项目学习仅仅是研究性学习的一种学习方式 p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g 基于项 目的学习 和p r o b l e m b a s e dl e a r n i n g 基于问题的学习 是研究性学习的两种模式的说 法 并认识到 基于项目的学习 与其他模式的不同之处在于最终要制作出具体的作品 或产品 截止到2 0 0 9 年2 月 从中国知网上收录的7 4 篇文章来看 我国关于项目学习 模式还处在研究和试用阶段 2 0 0 2 年 江西师范大学的刘景福在他的硕士论文 基于项目的学习模式 p b l 研 究 中 详细介绍了基于项目的学习基本特征 优势 操作流程 提出了基于项目的学 习的虚实交融模型 在理论研究和模型设计的基础上 作者设计了一个基于项目的学习 的案例 并根据基于绩效的评价设计了一个可以用来评价学生学习效果的评价体系 这 是国内第一篇研究项目学习的硕士论文 此后 国内开始了对项目学习研究的热潮 并 且这篇文章为后来多篇研究项目学习的文献所引用 在有关研究信息技术支持下项目学习的文章中 大多都论证了信息技术尤其是网络 环境在项目学习中的优势 冯秀琪 朱玉莲的文章 基于网络的项目学习的探讨 就从 资源 技术 管理三方面探讨了网络环境对项目学习的支持 文章中认为基于网络的项 目学习应注意课程内容 老师指导 学生间的协作等问题 提出了 三个结合 的评价 思想 2 0 0 7 年 网络环境下项目式学习支持平台的设计 一文详细介绍了网络环境下 开展项目学习支持系统的设计 为教师和研究人员开发网络项目学习平台提供了很好的 借鉴 李克东 谢幼如主编的 网络环境的专题教学研究 系统的介绍了借助网络资 源和工具 项目学习资源的建设和利用 以及网络环境下项目学习的教学设计 同时 7 河北大学教育学硕士学位论文 大家都认为尽管项目学习模式有诸多的优点 但并不是所有的教学内容都适用 要客观 的看待 准确的把握 以达到最优的效果 这些研究成果都为本文提供了宝贵的参考资 料 随着社会对人才素质要求的提高 多元智能理论越来越为教育界所重视 美国的琳 达 坎贝尔和布鲁斯 坎贝尔的学习中心 托马斯 阿姆斯特朗的活动中心 萨利 伯 曼设计的项目学习 西尔佛的主题教学等 都从多元智能理论出发 设计了项目学习活 动 美国学习新维度机构的创办人戴维 拉齐尔从多元智力理论的角度对课程整合进行 了研究 提出了实施多元智力理论的全年课程计划 在国内 研究人员同样认为多元智 能理论是项目学习的理论基础 项目学习是开发学生多元智力的有效方法与途径 上海 师范大学的夏惠贤教授对多元智能与项目学习做了深入的研究 从1 9 9 9 年开始他与上 海世界外国语小学合作 学生布置 长期专题作业 这种作业是围绕某个主题来展开 的 具有时间跨度较长的特点 并把 长期专题作业 分成五类 学习方法类 科学小 实验类 小发明与小创造类 社会调查类 文学欣赏与创作类 1 4 2 项目学习应用的研究 科技成为项目学习的最佳工具之后 许多鼓励项目学习的在线平台也随之蓬勃发 展 1 9 8 8 年美国的c u p e n 家族创立的i e a r n i n t e r n a t i o n a le d u c a t i o na n dr e s o u r c e n e t w o r k 主要是以在线项目学习来促进跨国间教育及文化的交流 最初由美国和苏联 各十二所学校通过网络进行交流讨论开始 目前 i e a r n 已发展成为一非营利性世界 网络教育机构 提供大约一百二十个项目 是全球最大的网络教育资源组织 目前与大 约1 0 0 个国家的4 0 0 0 所学校保持着互动关系 从2 0 0 3 年3 月至6 月 美国爱荷华州德 姆宛 d e sm o i n e s 学校4 5 年级的师生们启动了格雷湖公园的研究项目 在整个过程中 囊括学生阅读 写作 数学 科学 社会研究 生态环境 地理等多学科的学习与探究 发现 国内对项目学习在教学中的应用研究主要集中在以下几个方面 1 在职业学校中的应用 由于职业学校是面向市场 以就业为导向的 学生在掌握一定的文化知识基础上 还要有熟练的专业技能和必备的通用技能 这就对学生的动手能力和实践经验提出了更 高的要求 项目学习可以使学生有更多的机会接触社会中的实际问题 在解决问题的过 8 第1 章前言 程中得到专业技能的锻炼并积累一定的经验 为将来的就业增强竞争实力 中等职业教 育十一五规划教材 中职学校项目课程系列教材就按照项目法组织教材内容 把课程 内容按章分成若干个项目 即按照工作的相关性而不是知识的相关性来组织课程教学内 容 比如 在 数控车项目式课程 中把教学内容分成了2 1 个项目 包括倒角 切槽 等 通过由浅入深的一个个项目的学习 掌握该门课的内容 并提高了学生的动手应用 能力 基于项目的学习在高职课程教学中的应用 基于项目的学习模式在高职计算 机软件教学中的应用 等文章也认为项目学习能有效的解决职业学校中目前存在的专业 教育中所学到的知识和技能难以迁移到实际工作中去等问题 2 在信息技术课中的应用 信息技术课的学科特点与其他科目不同 操作性更强 学生有更多的机会接触计算 机和网络 学生在虚拟环境中探究的过程又能提高他们的信息素养 另外 用计算机演 示的形式来制作和展示学生的最终成果 又提高了他们的计算机操作和应用水平 所以 人们对项目学习在信息技术课中应用的关注更多一些 例如 2 0 0 7 年内蒙古师范大学 付浩的硕士论文 中学信息技术课中基于项目学习的学生信息素养培养研究 黄纯国 的 项目学习法在信息技术教学中的应用 等都阐述了项目学习在培养学生信息素养和 操作技能方面的促进作用 3 在中学其他课程中的应用 杨勇诚在 项目学习一初中物理教学的一种有效方式 一文中给出了在初中物理教 学中应用项目学习的一种思路 把一个单元的学习设计成一项或多项任务 例如 把 电 路的基本连接 设计成 探究家庭电路连接方式 的学习任务 江西师范大学杨荣米在 论文 中学化学教学中基于项目的学习模式的理论探索与实践研究 中设计了 铅中毒 预防意识调查 摄影初步一黑白相片制作 两个案例 西北师范大学的张国银在他的 硕士论文中设计了乘船问题和测量学校烟囱高度两个数学案例 n 4 1 这些具体的案例都能 帮助教师深入理解项目学习理论 为教师开展项目学习活动提供有价值的参考 1 4 3 项目学习应用模式的研究 在目前搜集到的资料中 关于项目学习过程的讨论很多 但关于项目学习过程中采 用的具体模式的研究比较少 在杨文明的著作 高职项目教学理论与行动研究 中 介 绍了基于主题学习网站的项目学习 阐述了基于主题学习网站的项目学习教学活动 口5 1 9 河北大学教育学硕士学位论文 笔者认为 w e b q u e s t 专题学习网站及自主探究式的学习模式都适用于项目学习 关于 这三种学习模式的研究则有很多 可以作为本文的重要参考资料 比如 w e b q u e s t 教 学模式的理论与实践研究 化学专题学习网站的构建研究 中小学专题学习网站的 开发理论与实践研究 物理教学中 自主探究式 教学法研究 等 从上述综述中可以看出 在国外 尤其是美国 学生每天都有大量的时间来参与活 动 项目学习从上世纪初就流行起来 在学校也是广泛开展 在国内 项目学习仍处于 研究和试验阶段 多用于计算机教学和职业技术课程中 并收到了一些积极的成效 这 些已有的研究成果尤其是在中学课程中的应用研究对于本文研究项目学习在初中物理 中的应用都具有很强的借鉴和参考作用 1 0 第2 章信息技术支持下的项目学习 第2 章信息技术在项目学习中的作用 2 1项目学习的基本过程 在大多数文献中 把在项目学习中教师和学生的活动综合到一起描述 通常把项目 学习的流程分为选定项目 制定计划 活动探究 作品制作 成果交流和活动评价等六 个步骤 也有人把项目学习分为准备 p r e p a r a t i o n 一实施 i m p l e m e n t a t i o n 一发表 p r e s e n t a t i o n 一评价 e v a l u a t i o n 一修正 r e v i s i o n 五个阶段 分别取五个过程的英 文首字母为p i p e r 即鼓吹者 p i p e r 模型 在本研究中 把学生进行项目学习的学习过程和教师设计项目学习的过程分开来 在第二章中着重介绍学生在项目学习中的主要活动 在此基础上 第三章中则针对学生 的学习过程着重分析介绍教师的设计过程 项目学习的基本过程如下图 雷翥誓柔斟烈釜弃蠹斟露鍪蓊蕤斟箨巷霎嘉茸总结反思1明确目标f 令制定计划f 辛作品制作f 令评价交流f 令思结及思 l 图2 一l 项目学习的基本过程 2 2 信息技术在项目学习中的作用 信息技术是指人类对数据 语言 文字 声音 图画和影像等各种信息进行采集 处理 存储 传输和检索的经验知识及其手段 工具的总和 在教育中应用的信息技术 主要是指的是以数字化 网络化 多媒体化和智能化为特点的多媒体计算机及其网络为 核心的现代信息技术 我国 基础教育课程改革纲要 试行 第十一条明确指出 大力 推进信息技术在教学过程中的普遍应用 促进信息技术与学科课程的整合 逐步实现教 学内容的呈现方式 学生的学习方式 教师的教学方式和师生互动方式的变革 充分发 挥信息技术的优势 为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具 杨贵 基于项目学习的大学 计算机文化基础课 教学设计 d 内蒙古师范大学 2 0 0 7 9 1 1 河北大学教育学硕士学何论文 为信息技术在教育中的应用提供了强有力的政策性指导 随着科技的发展和政策的推动 以计算机为基础的信息技术已经渗透到教育的方方 面面 更为物理项目学习的实施提供了广阔的空间和前景 信息技术在项目学习中为教 师和学生提供了海量的信息资源 文本 图形图像 动画 影像等各种形式的学习资源 使知识更加丰富多彩 学生更容易理解和掌握枯燥的知识 各种办公软件可以用来存储 和处理资料的工具 信息技术的最大优势之一就是能提供即时的交流 这种优势是电话 等其他交流方式所不能比拟的 信息技术还可以用于评价等项目学习的各个过程 信息技术在项目学习各个过程中的作用如下图 图2 2 信息技术在项目学习过程中的作用 基础教育课程改革纲要 试行 e b o l h t t p w w w e d u c n 2 0 0 1 0 9 2 6 3 0 0 2 9 1 1 s h t m l 浏览时间 2 0 0 8 5 1 2 第2 章信息技术支持下的项目学习 1 信息获取工具 多媒体光盘 互联网络由于拥有海量资源 正逐步成为我们知识 信息的又一主要 来源 因此网络信息资源在项目学习的实施中占有据极其重要的作用 根据调查 大多 数中学生提到上网查询的方式获得学习所需的资料 在学生们对 选择网络为主要查找 资料方式的原因 的回答中比较有代表性的是 有趣味 新鲜 快捷 资料范围广 全面 信息量大 还可以获得外国的资料 等 与概念 规律性的知识不同 项目学习的主题不是多做几个习题就能掌握的 比如 在摩擦力部分 网上有大量的f l a s h 课件可供下载 形象生动的描述了滑动摩擦 静摩 擦和滚动摩擦 在百度贴吧里有一个摩擦力吧 如果有疑问 可以在贴吧发帖 和各地 的同学 老师共同探讨关于摩擦力的任何问题 2 合作交流工具 项目学习的时间大多是在课外 师生或小组间信息的交流方式就显得尤为重要 项 目学习过程中需要大量的课余时间搜集资料 调查访问 教师不能总在学生身边给予指 导 面对面向专家咨询有时也不太可能 电话交流显然是不方便又不划算 网络提供的 交流平台就成为了主要的方式 利用网络传输与他人进行交流比其他任何一种通迅方式 更方便快捷 在网络中 学生可以利用博客 论坛 e m a i l 聊天软件等工具随时随地 向同学 教师 专家进行咨询与交流 培养合作意识 比如 有问题的学生可以在论坛 中提出问题 教师和同学都可以跟帖解答或提出建议 给向需要咨询的专家发邮件提出 自己的疑问等 在本文的实践部分 笔者推荐教师使用3 6 0 个人图书馆 3 体验虚拟情境工具 对于一些现实中无法实现的物理场景或不适宜动手操作的物理实验 信息技术提供 的虚拟情景可以解决这些问题 仿真物理实验室便是一个很好的例子 学生利用仿真物 理实验室软件可以在任何时间 任何地点来 做 实验 并能得到准确的数据 弥补由 于学校设备缺乏或是有安全隐患所造成的学生实验课少的不足 例如 在学习电路部分 知识的时候 在电脑上可以模拟如果电路短路会带来的危险后果 体验到近似真实的情 景 学生能更直观的意识到电路短路的危害 树立用电安全的意识 4 信息处理工具 河北大学教育学硕士学位论文 利用基于多媒体的各种工具软件 对搜集到的数据进行分析与论证 并在此过程中 培养学生运用各种方法的意识和能力 搜集到数据后 可以使用多媒体工具软件对搜集 到的数据进行处理分析 5 作品制作与展示工具 借助信息技术 学生可以制作多种形式的电子作品 形象直观的把自己所学展示给 观众 同时 培养学生的信息素养 比如 在 家用电器与安全用电 项目中 要求学 生制作安全用电宣传画 首选的制作方法就是电脑制作 大家把自己的感想或是搜集到 的有代表性的漫画或标语制作合成为张贴画 既加深了学生对用电安全的认识 又提高 了学生操作计算机的能力 6 评价工具 教师可以在电脑中随时记录学生在项目学习过程中的表现 学生的作品也可以存入 学生的电子档案袋中 1 4 第3 章信息技术支持下的初中物理项目学习设计 第3 章信息技术支持下的初中物理项目学习过程设计 上一章从学生的角度分析了项目学习的过程 在这一章将以教师的角度从主题设 计 目标设计 过程与方法设计 评价设计四个方面叙述了项目学习的设计过程 相对 图2 1 项目学习的设计过程如下图 图3 1 项目学习设计过程 过程与方法设计部分详细内容见下表 表3 1 过程与方法设计详细内容 设计内容具体内容 过程项目准备项目小组的分组设计 与拟定计划及管理制度 方法活动探究w e b q u e s t 模式 专题学习网站 设计自主探究模式 作品制作明确作品形式 作品展示提供展示平台 3 1主题设计 物理是一门以实验为基础的学科 物理学所表达的定律 绝大多数是用实验探索得 出来的 也就是通过大量实验进行观察 取得数据 然后加工整理 运用精辟的数学工 具 将大量的数据上升为规律 初中物理课程标准中对该阶段的物理课程性质是这样描 述的 义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能 经历基本的科 学探究过程 受到科学态度和科学精神的熏陶 初中物理教学内容在选定时 就注重物理知识与实际生活的联系 力 热 声 光 电等各部分内容都是日常生活中常见的 如物体的运动 雨的形成 杠杆的应用等 初 h t t p w w w b e i n g o r g c n n c s p h y s p h y s h t m 河北大学教育学硕十学位论文 中物理课程标准强调 在义务教育阶段 物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技 能的训练 注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程 而且还应重视 对学生终身学习愿望 科学探究能力 创新意识以及科学精神的培养 因此物理课程的 构建应注重让学生经历从自然到物理 从生活到物理的认识过程 经历基本的科学探究 实践 注重物理学科与其他学科的融合 使学生得到全面发展 这些政策性文件都对 项目学习在初中物理中的应用提供了强有力的支持 项目的选择是项目学习的基础 关系到整个学习的过程是否能取得预期的成果 项 目学习较传统的课堂学习有诸多优势 但教师在计划项目学习前 应该考虑到任何一种 教学模式都有它的适用范围 并不是任何学科的任何内容都适合应用项目学习模式 如 果项目主题选择不当 不但不会达到掌握知识 培养学生综合能力的目的 反而会适得 其反 降低教学效果 所以要选择那些通过项目学习能达到最优学习效果的内容 3 1 1项目主题选择依据 项目主题应该是由学生和教师共同来选定 当学生意见出现分歧或选择的项目超出 了自身能力之外 教师应根据学校课程安排及学生完成项目的能力对学生的意见进行评 价 最终确定项目主题 要综合考虑以下几个方面 1 所选主题能体现信息技术的支持作用 与普通的项目学习不同 信息技术支持下的项目学习能体现信息技术在项目中独特 的作用是本研究的一个特点 本文的研究目的就是探究信息技术能在初中物理项目学习 中起到什么独特作用 用其他方式完不成 或达不到最优学习效果的内容作为本文项目 学习主题选择的一个重要依据 2 所选主题具有可探索性和实际应用性 项目学习的主题应有一定的社会价值 要切合实际 值得学生花费时间和精力探索 物理是与现实生活息息相关的一门学科 几乎所有的内容学生们都会在生活中体会和检 验 但并不是所有的课程内容都适合用项目学习模式 例如 电学部分欧姆定律一节 学生利用实验探究电流与电压的关系 电流与电阻的关系 最终得出结论 没有必要选 用项目学习模式 学习模式不能为了应用而应用 否则不仅白白浪费了教师和学生的时 间和精力 而且达不到预期的教学效果 3 主题应有一定的难度 1 6 第3 章信息技术支持下的初中物理项目学习设计 项目学习的主题必须要有一定的难度 如果在课本或网络中轻易就能找到答案的问 题不能作为项目学习的主题 但又不能超出学生的能力范围 学生经过自己和小组的共 同努力 经历一个收集信息 处理信息和得出结论的过程能够解决问题 设计项目时要依据学生实际情况 把握难度 保证学生在有限的时间内经过自主和 协作学习能够完成任务 一个项目可以持续一个星期 一个月或者一个学期 如果时间 过长 学生会产生厌烦情绪 没有积极性 结果适得其反 4 主题应具有开放性 主项目学习的主题不是象考试试题一样只有一种答案是正确的 可以有多种答