网络技术在物理教学、教研中的应用.ppt

1、玉溪师范学院理学院教育技术系,2010年9月13日,羊 波,网络技术在物理教学、教研中的应用,内容提纲,一、引言 二、应用现状； 三、网络教育资源的搜集与利用； 四、网络资源与物理教学的整合； 五、网络技术在物理教学中应用的冷思考。,网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，它把分散的数字资源融为有机整体，实现资源的全面共享和有机协作，使人们能够透明地具有使用资源的整体能力并按需获取信息。资源包括高性能计算机、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源、大型数据库、网络、传感器等。,信息技术,现代教育技术,网络技术,多媒体技术,几个常见词之间的关系界定,美国著名未来学家阿尔温托夫勒说

2、过：“谁掌握了信息，控制了网络，谁就拥有整个世界。”网络为物理教学提供了全新的环境，同时为物理教学提供了丰富的课程资源。,网络技术由于其具有可视性、多维性、集成性、交互性等特点，在教学中的应用显示出强劲优势，并对教学形势、教学内容、教学方法、教学效果等产生了广泛而深远的影响，有力地推动了教学技术手段现代化的发展。,（1）具体：利用网络技术使无法演示的实验可视化，动态化，不可见的微观世界宏观化，抽象理论具体化，感性化； （2）反馈：直接接受和处理每个学生的反馈信息，进行个别化教学，使学生的潜能得到充分发挥； （3）虚拟：利用网络技术还可以模拟物理运动和变化，通过局部“放大”“慢放”“重放”“定格

3、”等手段，对学生多种感官同时刺激，以达到最佳教学效果。,内容提纲,一、引言 二、应用现状； 三、网络教育资源的搜集与利用； 四、网络资源与物理教学的整合； 五、网络技术在物理教学中应用的冷思考。,一、应用现状,1、获取资源应用于课堂教学,网络作为资源共享的平台。包括课件、论文、视频等。目前收费的、免费的以及互相交换的比较多。在上课前都会自发的到网络上搜索相对应的课件或教学视频，分析他人的教学过程，从中借鉴他人的教学经验。打断了时空的限制，使不同地区，不同学校的教师之间可以相互学习。,实例：平抛运动,一、应用现状,1、获取资源应用于教学,问题： （1）资源的借鉴与分享局限于教师个体行为，缺少有组

4、织的交流讨论； （2）结果停留在经验层次，很少形成指导性的理论成果； （3）鱼目混珠，必须有识别能力； （4）机械搬用，效果堪忧； （5）没有好的成果保护机制； （6）很少有人做有效性的实证研究。,（2）通过网络环境有效整合教学模式，如“协作学习”“任务型学习”“自主学习”等方式解决教材的重点、难点，寻求适合学生学习水平的学习方式；,2、学习资源整合平台、学习管理平台；,（1）减轻教师工作量，加强对学生的学习情况反馈控制；,实例：学习检测平台； 实验预习效果检测平台；,基于网络应用的研究性学习实例：Webquest,什么是Webquest?,WebQuest是美国圣地亚哥大学的伯尼道奇（Ber

5、nieDodge）等人于1995年开发的一种课程计划。“Web”是“网络”的意思，“Quest”是“寻求”、“调查”的意思，而“WebQuest”在汉语中则还没有一个与之相匹配的词汇。WebQuest是一种“专题调查”活动，在这类活动中，部分或所有与学习者互相作用的信息均来自互联网上的资源。根据这一意思我们可以把它译为“网络专题调查”。这又很容易使人联想到我们时下的探究式学习、基于网络资源的主题学习。,根据完成时间的长短，WebQuest可以分为短周期和长周期两种。 短周期的WebQuest一般一至三课时完成，其教学目标是获取与整合知识，学习者需要处理大量新信息并最终形成对这些信息的意识。 长

6、周期的WebQuest一般耗时一个星期至一个月，其教学目标是拓展与提炼知识，学习者需要深入分析“知识体”，学会迁移，并能以一定的形式呈现对知识的理解。,Webquest分类,一个WebQuest必须包括绪言（Introduction）、任务（Task）、过程（Process）、资源（Resources）、评估（Evaluation）、结论（Conclusion）等6个部分（关键属性）。除此之外还可以有诸如小组活动、学习者角色扮演、跨学科等非关键属性。,Webquest组成,（1）绪言（Introduction） “绪言”部分的目的主要有两个方面：给学习者指定方向；通过各种手段提升学习者的兴趣。

7、 与学习者过去的经验相关； 与学习者未来的目标相关； 充满吸引力，生动有趣； 重要，具有全球性意义； 紧迫，需要及时的解决方案； 有趣，学习者将进行充实而有意义的角色扮演。,WebQuest 促进学生高阶思维能力,（2）任务（Task） WebQuest的“任务”模块对练习结束时学习者将要完成的事项进行描述。最终结果可以是一件作品（如PowerPoint演示文稿），或者是口头报告（如解释某一特定主题）。具体可包括编纂、复述、判断、设计、分析等等，或是这些任务不同程度的综合。,3、过程（Process） 在“过程”模块中，教师给出学习者完成任务将要经历的步骤，让学习者知道完成任务的过程。其中可以

8、包括把任务分块的策略，对每一学习者扮演角色或看问题的视角的描述等等。指导者还可在这一部分提供学习建议及人际关系建议，如如何组织头脑风暴活动等。整个过程描述部分应当相对简短而清晰。,4、资源（Resources） “资源”是一个网站清单，这些网站指导者事先已查找过，能帮助学习者完成任务。资源经过了预选，以便学习者能在主题上集中注意力，而不是漫无目的地网上冲浪。需要说明的是给学生的资源并不限定在网上，也可以包括非网上的资源。没有道理说一个WebQuest的资源中不可以包括教科书、录音带、与他人面对面的交流。,5、评估（Evaluation） “评估”是WebQuest中的新增模块。显然，如果我们要

9、证明用网络来学习的花费是值得的，需要能够测评学习结果。由于我们寻求的学习在布鲁姆目标分类学中处于较高层面，因此难以用多项选择测试题来测量，需要有一个评价量规。根据给予学习者的任务的不同，评价量规可以有不同的形式。,布鲁姆教学目标分类体系,6、结论（Conclusion） WebQuest的“结论”部分提供机会总结经验，鼓励对过程的反思，拓展和概括所学知识，鼓励学习者在其他领域拓展其经验。这一部分并不特别重要，但能进一步解释、说明文档，提示读者这是文章的结束。“结论”部分还可以给教师提供许多问题，这些问题在全班讨论时可能会用得到。,步骤： 熟悉相关知识领域的网上资源； 把这些资源组织成可供查询数

10、据库、参考资料等类目； 鉴定适合课程标准且具备网上资料的主题； 从这些主题中挑选任务； 设计评价量规； 设计可供执行的步骤； 进一步加工，完成细节工作，使之符合美学原则。,Webquest教学设计,WebQuest课例,3、拓宽教研途径；,（1）凝聚团队教学智慧，固化教学成果；,实例：课程网站；link 教学资源库； link 1 link2 网络试题库；link1,（2）发挥博客的潜力,提高物理教学效果；,一、应用现状,（2）发挥博客的潜力,提高物理教学效果；,博客(Blog)即WebBlog, 是“网络日志”的意思, 它是一种用来“表达个人思想, 内容按照时间顺序排列, 并且不断更新的出版

11、方式”。 它最突出的特点是内容个性的表达、思想的共享性、实时的交互性、更重要的是操作简单易用。成为一个博客的门槛非常低,任何一个掌握基本网络操作的用户都可以在几分钟之内成长为一名博客。任何一个普通网民,都可以登录到免费网站(www. blogcn. com) 上注册一个自己的Blog 网站。,（2）发挥博客的潜力,提高物理教学效果；,博客作为网络中的一种文化现象, 作为一种新兴技术引入教学体现了当前教育发展的需求, 它更适合于以团体性质的方式出现在教学中, 对它所研究的群体来说实际上是某一知识领域的概括,而这个知识领域又通过阅读别人的博客而指向更多的链接, 使其更为丰富而开阔。,链接物理平台，

12、实现资源共享，精选学习资料； 拓展思维，追踪成长历程，挖掘学生潜能； 难题专题探究，师生携手共进。,实 例1 实 例2,4、在实验教学中的应用；,（1）实验室管理；(link),（2）虚拟实验系统；,突破了时间地点和设备数量的限制； 减少了设备消耗、节省了实验经费； 加强学生创新意识和能力培养 （可放心大胆地做实验，自由度更大）； 实验结果更容易评价； 实验教学过程更容易控制；,一、应用现状,DISLab（Digital Information System Laboratory）（数字化信息系统实验室）就这样应运而生，它运用不同的传感器代替传统的测量手段，进行实验数据采集并自动输入计算机加以

13、实时处理，从而得出实验结果，达到整合的目的。,朗威Llongwill 微机辅助高级中学物理实验系统,系统由物理量传感器（探头）、数据采集器和“朗威物理”软件构成，集物理量测量、智能化数据分析、数据记录和自动控制等功能于一体。 同时具备电流表、电压表、示波器、数字毫秒计、温度计和气压计等仪器设备的功能，实现了测量结果的高精度和数字化；硬件（系列物理量探头与主控机）具有即插即用、并行采集、调节放大倍数等功能；软件提供了多模显示、组合显示、视图放大、图线分析、自定义变量和表达式等有效手段，使实验数据处理、显示便捷。,内容提纲,一、引言 二、应用现状； 三、网络教育资源的搜集与利用； 四、网络资源与物

14、理教学的整合； 五、网络技术在物理教学中应用的冷思考。,1、网络教育资源及特点； 2、网络教育资源的搜集； 3、著名教育资源网站简介；,三、网络教育资源的搜集与利用；,网络教育资源的常用类型主要有教育文献、教案、课件、图像素材、教学参考资料、习题试卷、教育类见面和软件等；从文件格式看主要有文本（如doc,txt, htm）、图片（如gif, jpg, bmp）、动画（如gif,swf,max）、视频（如mpg,avi,rm）和音频（wave,rm,MP3）等。,1、网络教育资源及特点；,三、网络教育资源的搜集与利用；,1、网络教育资源及特点；,三、网络教育资源的搜集与利用；,网络教育资源的特点

15、：,（1）内容丰富。 （2）种类多样。 （3）检索迅速。 （4）共享性。 （5）非线性。 （6）交互性。,“搜索引擎”:利用各种网络自动搜索技术，对网络信息资源提供强有力检索的工具。按照数据收集方式的不同，分为两类：目录索引搜索引擎和全文检索搜索引擎。,2、网络教育资源的搜集；,(1) 网络搜索引擎和分类,目录索引搜索引擎中的数据是各个网站自己提交的，就像一个电话号码薄一样，按照各个网站的性质，把网址分门别类热排在一起；,全文检索搜索引擎通过一种称为“蜘蛛”的自动在网络上撮各个网站的信息来建立自己的数据库，并向用户提供查询服务，其搜索结果也能精确到具体网页。,著名的搜索引擎,（2）搜索的方法和

16、技巧,选择合适的搜索工具；,使用合适的“关键词”进行搜索；,非常具体或者特殊的问题，用网页检索比较合适；某方面的信息、专题或者查找某个具体的网站，分类目录会更合适。,关键词要求精、准、具有代表性。 输入多个关键词搜索，可以获得更精确更丰富的搜索结果。当你要查的关键词较为冗长时，建议将它分成几个关键词来搜索，词与词之间用空格或逻辑符号隔开。,（2）搜索的方法和技巧,学会使用逻辑搜索；,学会利用“网页快照” ；,把关键词通过某种表达方式提交张搜索引擎，让搜索引擎按照我们的意思进行搜索，从而更加准确地查找到相关资料。,网页内容的频繁更新，在搜索到相关连接，但点击发现该网页已经被删除了。为了避免这种情

17、况厚度提供的“快照”功能，把网页储存在服务器中。,关键词之间空格就是一种逻辑搜索；用的逻辑搜索： “与”（“+” 或“AND”表示）， “非”（“” 表示） “或”（“OR“表示）。,（3）用工具软件搜索和下载教育资源,用搜索软件轻松搜索,用工具软件无限下载,横瓜全文搜索引擎; SearchMyFiles V1.50,网络蚂蚁; 迅雷； 网际快车,（4）网络资源的搜索步骤和保存方法,搜索步骤,明确搜索的资源目标和内容。 确定目标中的重要概念筛选出查询关键词。 根据需要选择合适的搜索引擎，如Google、百度等。 在搜索栏里输出精心构建的查询关键词或逻辑表达式回车。 浏览各个网页，找到自己感兴趣

18、的资源信息。,（4）网络资源的搜索步骤和保存方法,保存方法,将搜索到的有用资料和网页下载后分门别类保存到本地机。,网页的整体下载保存。,文本的下载保存；,图片的下载保存;,软件的下载; webcopy,Flash动画下载,Windows XP操作系统: C:Documents and Settings“用户”Local SettingsTemporary Internet Files文件夹下; （对于其他操作系统Wing98或Win2000略有不同）,3、著名教育资源网站简介；,三、网络教育资源的搜集与利用；,（1）网络文献资源的级别及站点推介,一次文献：指在网络上公开的原始资料和著作论文的全

19、文，如：教育法规、教育政策、重要文献 。,国家教育部 中国人大复印报刊资料 中国教育史和文化史：大陆国学网站 台湾“中央研究院”汉籍电子文献.tw 贵重史料和绝版图书：上海图书馆数字图书馆 中国社会经济文化方面的具体数据：中国统计信息网,3、著名教育资源网站简介；,三、网络教育资源的搜集与利用；,（1）网络文献资源的级别及站点推介,二次文献：包括主题目录、搜索引擎、网站集成、图书目录，如：高校图书馆主页都有重要资源。,北大 清华 复旦 各国国家图书馆主页，可以查找所需图书文献目录： 中国国家图书馆 中国数字图书馆www.D-,3、著名教育资源

20、网站简介；,三、网络教育资源的搜集与利用；,（1）网络文献资源的级别及站点推介,三次文献：对二次文献的再整理和综合概括，即就某一主题将诸多搜索引擎中找到的关于这一主题的网页再做一次链接索引，重新分类，做成指南导航和主题目录，或者洪文献摘要、文献评述、学术动态等。,（2）教育教学资源网站推荐,中国兴华科学教育网,大学物理教学论精品课程网站,内容提纲,一、引言 二、应用现状； 三、网络教育资源的搜集与利用； 四、网络资源与物理教学的整合； 五、网络技术在物理教学中应用的冷思考。,整合的理论基础 学习的信息加工理三点启迪： 第一，教学不仅要考虑刺激的特征，而且要关注学习者已有的信息或认知图式； 第二

21、，短时记忆加工信息的能力是有限的，如果一味要求学生在短时间内掌握大量信息，不给他留有思考或加工的时间，其结果必然会像“猴子掰玉米棒”一样，掰一个丢一个； 第三，信息编码不仅有助于学生理解，而且有助于学生对信息的贮存和提取。,四、网络资源与物理教学的整合；,整合的理论基础 建构主义主要观点： 1、学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，学习者不是被动地接受外来信息，而是主动地依据自己的经验或者认知结构对信息进行选择加工。 2、学习过程并不是简单的信息的输入、存储和提取，它同时包含由于新、旧经验的冲突而引发的观念转变和结构重组，是新、旧经验之间的双向相互作用过程。 3、学习者以自己的方式建构对事

22、物的理解，因而不同人就会看到事物的不同方面，不存在唯一的标准的理解。,四、网络资源与物理教学的整合；,整合的理念： 技术与课程整合的教学设计理念：以学生为中心，创设主动学习环境，把唤醒学生的主体意识放在首位。以学习者为中心就是在学习过程中关注学习者的需求，只要与学习资源发生联系，学习者可以用认为合适的方式进行学习；教师以间接形式教学，通过设计、主持、示范和评析来履行教师主导的职责。如果用了技术，就忽视学生的主体地位，就会事倍功半。,四、网络资源与物理教学的整合；,整合的途径： 1技术作为认知工具的表现形式： （1）作为演示工具； （2）作为交流工具； （3）作为提供资源环境的一种手段； （4）作为情境探究和发现的学习工具； 2. 现代教育技术与物理课堂教学整合的形式,四、网络资源与物理教学的整合；,四、网络资源与物理教学的整合；,整合的形式：,四、网络资源与物理教学的整合；,1、激发兴趣、集中学生注意力；,在物理教学中运用丰富的媒体资源教学所表现的物理现象和物理过程，感染力强，教学过程生动、活泼、有趣，能充分激发学生的兴趣，吸引他们的注意力，提高教和学的效率。,实例：皮带传送中运动和力的分析,具体应用：,四、网络资源与物理教学的整合；,2、增强演示效果，为学生提供良好学习环境；,学习物理学的基本方法是