信息技术与初中物理教学的整合

信息技术与初中物理教学的整合山南镇中心学校 毛玉峰 E-mail:关键字：网络互动 物理学习资源库 自主性学习 信息时代的到来极大地改变着人们的思维方式和学习方式，并导致学校教育越来越走向网络化、虚拟化、个性化。面对这种日新月异的数字化学习环境，物理教学应重点放在研究现代信息技术环境下学生的学习问题上，信息技术与初中物理新课程的整合不能停留在工具层面上，应深入探究教学设计、教学策略，以形成教学模式，应结合教学理论和实践，以推进物理教学的彻底变革。通过学习觉得如下较为有效：一、物理教学中的网络互动教学网络互动教学模式使教师的主导地位和学生的主体地位得到了充分的体现。教师的主导地位的体现，一个方面在课前的准备（包括教学设计、资源准备、课件设计等）上，另外一方面在于上课时对课堂的控制。而网络互动本身又存在多种互动类型，其教学目标的实现与教学创新是模式转变的亮点与难点所在。1、课前准备实施网络互动模式，教师的课前准备工作变得更加复杂与更有意义，教师不仅要熟悉教学内容，备好课本，而且要花大量的时间与精力搜集与教学内容相关的、可以突出教学重点和突破教学难点的资料用以制作网络课件，这些资料包括文字、图片、声音、动画、视频等等，在计算机的控制下有机的整合起来，运用到局域网中得到高速的传输，。教师的教学思想与设计要在课件的制作中体现出来，对学生在利用网络课件上课的过程中可能出现的问题要作出适当的预测，并且为了实现教学目标对课件进行精心的设计。传统物理教学的课前准备在某种程度上不是教师的独角戏，因为物理课本身的原因，真正要求学生参与预习和备课，和教师一起做好课前准备。同时网络氛围下，教师可以发动学生积极参与资料的搜集与材料的整理与加工，在参与的过程当中不知不觉的对新知识已经有一定了解。2、教学控制网络氛围下，物理教师对教学的控制有很多方法。首先，利用网络课室操作平台对学生的学习过程进行监督，对存在的问题及时进行纠正，对遇到困难的学生及时提供帮助或帮其寻找学习的伙伴，对可能出现的意外情况进行及时补救。其次，利用自制的课件引导学生围绕学习的中心内容自主探索，进行合作学习与讨论，提出学习目标与课堂作业要求等等。第三，及时反馈信息，让学生尽快了解老师对学习的评价。3、互动表现（1）师机生互动：师生利用网络教学资源，通过计算机进行知识、情感、思想等多维多边的教学互动。物理课用得最多的方法之一讨论法，在网络互动的模式下通过BBS对所学的内容进行共同讨论，提出各自的看法、疑问等等，发挥得淋漓尽致。（2）师机互动：教师利用网络资源进行教学活动或将文本教学资源通过计算机技术转化为网络教学资源的活动。具体表现在教师课前的设计和准备活动以及上课时教师通过计算机监控学生学习和演示教学内容。 （3）生机互动；学生个体利用计算机进行网络化学习的活动。学生群体或个体间通过计算机进行网络交互学习活动。主要体现为学生学习过程中的自由浏览网页进行自主探索的活动。在物理课堂中，网页的制作提供了丰富的资源：以文字、图片、声音、电影视频等形式出现的知识内容、目标检测、信息反馈、在线咨询等等，充分体现学生作为学习主角的学习主题地位。（4）跨学科互动：教师或学生的个体或群体通过计算机同时进行多种学科内容学习的网络学习活动。网络氛围下物理与语文、计算机（劳技）等学科的跨学科活动，结合得自然而又不失物理的特色本性。 （5）远程互动：教师或学生的个体或群体利用计算机进行远距离的网络学习交互活动。网络物理课在发展的道路上应该走到的一步：实行远程辅导与重复学习。（6）社区互动：学校与学校小区周围的社会成员利用计算机进行网络交互活动。模拟：其他班的同学与其他老师在其它课室的电脑上联网进行共同的学习与探讨。4、网络互动教学模式的运用，必将使物理教学发生以下变化（1）教育思想观念的转变，体现建构主义以人为本的思想，在教学中更能让学生发挥学习主体的作用。（2）教师角色的转变，成为真正的学习引导者与组织者，充分发挥其主导作用。（3）学生地位的转变，从参与学习到主动的学习，有利于提高他们的适应能力与学习能力。（4）教学媒体功能的转变，由黑板（粉笔）到幻灯机，到电脑单机，到电教室，到网络课室，体现了现代教育技术逐步整合与完美的过程。二、初二物理网络互动课例初二物理第九章第一节：科学探究：杠杆的平衡条件 1、教材材内容分析课题：科学探究：杠杆的平衡条件课型：网络课 2、教学重点与难点分析本节课是第九章第一节，主要是让学生通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的数字信息进行处理，最后得出正确的杠杆平衡条件。探究杠杆平衡的条件是本课的学习重点，对杠杆平衡的条件提出猜想与假设是本课学习难点。3、对象分析由于学生在过去的学习中已形成了一些学习习惯和思维方法的定式，学生们的科学探究能力和参与意识不够强。但经过半年多的物理探究式课堂教学，学生的学习能力已有了显著提高，他们基本养成了主动参与，乐于探究的习惯，绝大多数学生能够从教师设置的问题情境中发现问题，并提出猜想与假设；会对获得的数字信息用变量控制的方法进行处理。4、教学目标设计（1）通过参与科学探究活动，能对杠杆平衡条件进行猜想与假设，并设计出验证方案，对获得的数字信息进行处理，得杠杆平衡条件。（2）体验、经历探究过程，从而培养学生动手实验能力、想象能力和协作能力。（3）培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神。5、教学模式设计根据建构主义的理论，以学生为主体创设特定的情景，适用网络互动的教学模式，让学生在网络氛围下进行合作学习。在教学策略上主要采用学生活动发现问题提出假说实验验证的探究型教学模式。 6、课堂设计A、学生活动：制作杆秤1学生了解和使用杆秤2学生分组制作杆秤。（1）学生每两人组成一小组，并讨论杆秤的制作方案。（2）学生在班级内交流各自的制作方案，通过大家的相互补充，最后各组总结出自己认为是最佳的制作方案。（3）每组学生制作一杆杆秤。（4）每组学生用自己做的杆秤去称一金属块的质量，并将结果通过网络发布出去，并投影到大屏幕上。最后教师将每块金属的实际质量也投影到屏幕上，让学生们进行比较。（5）学生用实物投影展示制作成果，大家为成功的制作喝彩。B、发现问题 提出假设1发现杠杆的平衡跟力、力臂的大小有关。教师引导：刚才的活动中，你们观察到了哪些现象？当有学生答到：杠杆平衡时所挂物体越重，秤砣离提钮的距离就越远。这时，教师引导问：所挂重物不同，实质是什么不同呢？学生悟道：是力与力臂不相同。（让学生自己概括 出所感知的知识内容，有利于进行开放性学习，有利于学生在实践中感悟知识的生成过程，并能培养他们的语言表达能力。）教师不是让学生测量、计算、得出结论，而是引导学生如何想到杠杆的平衡跟力、力臂的大小有关，进而猜想与假设出他们之间的关系。2学生对杠杆平衡条件提出猜想与假设。教师问：杠杆平衡时，力与力臂之间到底有什么关系？请大家讨论。（学生讨论）学生有如下的猜想：杆秤也是一种杠杆，它有支点、力和力臂。所挂物体越重，秤砣离提钮就越远，杠杆平衡可能有：F1+L1=F2+L2。如果所挂物体加重，不移动秤砣，而在秤砣下加重物，也可能平衡，我认为它可能满足F1L1=F2L2。我想：它们之间的关系可能跟速度、密度一样，是比值的关系，即F1/L1=F2/L2。学生在教师的引导和帮助下，猜想出它们之间可能有的关系。这一阶段体现教师是引导者，学生是发现者。（让学生先猜想，再操作确认，培养不生主动探索、勇于实践的科学精神。）C、实验验证教师为学生准备的实验器材有：杠杆、钩码、铁架台、刻度尺第一步：学生自由组合，完成实验。 第二步：学生将实验取得的数据，填写到电子实验表格中第三步：学生将分析数据得出的结论，通过计算机网络发布出去，并投影到大屏幕上，教师随时通过网络与学生进行交流。师生共同讨论、交流，最后总结出了杠杆平衡的条件。最后一阶段，师生互动，共同完成探究任务，体现教师是学生的合作者。D、课后小结1、通过本节课的学习，你了解了杠杆的平衡条件了么？2、你了解了研究杠杆平衡条件的方法了吗？（通过提问方式引导学生小结本节主要知识及学习活动，养成学习总结学习的良好习惯，发挥自我评价的作用，培养学生的语言表达能力。）三、针对物理网络互动教学中存在的问题建立物理学习资源库，方便学生的自主性学习。学习资源是学习者从事认知活动所必需的知识准备和意义建构的基本信息源泉。基于网络的学习资源是一种真正意义上的、开放型的学习资源，它可以采用文字、图像、视频、音频等多种形式构成网络课程等信息资源，分布在世界各个角落的电脑网络上，供不同的使用者在不同的地方自主选择使用。在这样的学习化课程里，知识的物质载体不再是传统的书籍，而是信息化的互联网络。为此，基于现代信息技术下的学习资源库可以包括以下三种层面上的学习资源库群： 单元资源库群。按照单元知识点的要求，我把相关的学习资料收集整理成电子文档（如文本材料、HTML页面等），然而发布到学校的局域网上。这样，由一个个单元的电子文档有机地构成了庞大的信息资源库群，作为学生的学习资源使用。远程资源库群。因特网上的信息资源丰富，却分散在世界各地的网络服务器上。为了方便学生的查找以及资源相对归类集中，教师可以在单元资源库群的基础上运用链接（Link）技术，把相关的网络信息资源联接起来，学生就可以通过这些链接方便地找到所需要的资料。另外，学习者还可以通过智能化的网络搜索引擎（如雅虎、搜狐等）检索到更多的信息资源。 整合资源库群。整合资源实质上是一种采用各种有机整合的形式，使分化了的学习资源的各要素及其各成分之间形成有机联系的学习资源载体形式，这是一种新型的学习资源载体形式。它包括了对学习资源内容的整合还原、有机联系以及资源的有序排列等方面。学习资源的有机整合，可以是相邻知识系列的整合，也可以是性质相近学科知识的整合（如物理、化学等等），基此认识，我们可以采用（web）页面技术、网络通讯技术来实现基于网络智能化平台的整合资源库建设，使相关学习资源有序地排列起来，具有综合性的特点，从而有利于学习者的知识建构。初中物理教学与多媒体信息技术整合的作用与思考吴江经济开发区实验初级中学 许卫平现代信息技术教育与初中物理学科的整合，不是简单的结合，不是被动的融入，而应该是高层次的主动适应，信息技术与物理课程的整合将带来课程内容、课程实施、课程评价等的变革，信息技术与课程整合强调一种高度的和谐与自然，最终实现学习者学习效率、积极性、主观性等方面的改善。根据本人多年来教学经验，运用新课程的理念和现代化教育技术进行学科整合，应该能够摆脱这种尴尬局面。通过教学实践，认为信息技术与学科的整合，能够起到以下几方面的积极作用：一、优化教学效果，控制教学节奏网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库，网上的资源开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素质。网上资源具有信息量大、更新快等特点，例如：中国中小学教育教学网（ ）教育资源库物理学科、中国物理教育网等可谓是一间完整的中小学数字资源库，它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源，且处于动态的更新之中。通过下载这些优秀课件、优秀习题再作进一步的组织、加工就能设计出适合自己风格的课件来。信息技术作为最先进的教学媒体与物理学科整合，不但深化了物理学科教学、加大了学科信息容量，而且提高了课堂四十五分钟的教学效率。如，在讲解电动机和发电机的原理时，空洞的理论很难让学生理解，这时，完全可以借助于多媒体课件的模拟制作让学生有非常详尽的了解，对于这样的课堂教学，还会有学生觉得枯燥么？再者，利用多媒体技术代替某些演示实验的操作，还可以有效的控制课堂节奏，因为物理实验的很多因素可能会导致实验现象的不明显，实验时间的无法控制，而多媒体课件则完全避免了这些可能的因素，使教学时间能够有条不紊的安排。有些需要十分钟才能出现明显物理现象的实验，通过多媒体技术能够瞬间实现，有效的提高课堂效率。进入网络时代后，二、设置情境，激发学习兴趣与乐趣物理是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验，则可弥补常规实验仪器的不足，提高物理实验的演示效果。运用多媒体技术辅助教学能使学生看到图文并茂、视听一体的交互式集成信息，可以在多媒体课件中阅读教学内容，也可以从中听取与课堂教学相关联的声音信息，观看实验过程以及原理。这种新的信息形式打破了沉闷的学习气氛，改变了枯燥单一的学习方式，使学生能够更加形象地理解信息，产生学习的兴趣与乐趣，主动、及时地获取信息，集中注意力，激发表达欲望，与教师形成互动，而不再是课堂教学的被动接受者。这是传统教学模式所无法赋予的新的表达方式。我在讲解“机械能的相互转化”这一章节时，利用Flash课件，使学生能够听到水流声，能够感受到气势磅礴的长江黄河所产生巨大的能量，带动水轮机转动发出电来，使没有见过大型水电站的农村学生也能认识到水电站的运转过程，以及我国在水资源利用上的成就。通过这样的情境教学，不但让学生形象的理解了机械能的相互转化的水力发电原理，也让学生很好感受到保护水资源的重要性，节约水资源的必要性，教学内容中的“如何充分利用水资源、如何节约水资源”就自然而然的被学生自己提出。可以说这样的教学才是真实的，贴近生活的，学生主动要求接受的。三、实现全员参与，实时效果反馈多媒体技术的参与，决定了新的课堂教学模式是互动的、全员参与的。利用多媒体技术，能让全体学生始终积极参与，解决了“饶幸心理”（即传统教学中一次只问一个人）和“失落心理”（某些积极踊跃发言的同学没有机会进行回答）两大课堂提问的弊端，保持旺盛的学习劲头。使学生在不断地参与中获得愉快的、成功的情感体验，从而使他们参与品质得到培养和提高。反馈信息能让教师了解学生是否处于最佳思维状态，进行及时调整课堂策略，确保教学目标的实现。这里所指的反馈是在课堂教学中的及时反馈，学生的思维状态、课堂的参与气氛、学习新知识后的情感表现等都是我们课堂教学反馈的“晴雨表”，都可以通过多媒体技术教学的参与及时被教师掌握。这恰恰是传统教学的最大弱势。四、充分利用课堂时间，密切关注学生动态教者都希望能够在课堂教学的有限时间内，提高信息传播密度，尽可能多地传授知识，提高课堂教学效果。在传统教学环境下，课堂教学常常因为处理与