信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

辽宁师范大学

教育硕士研究生学位论文

论文题目:信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

研究生:崔品华

指导教师:赵九明教授

专业方向:课程与教学论(物理)



级:2003级

辽宁师范大学研究生部 2005年4月

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践
研究生:崔晶华 指导教师:赵九明教授
专业:课程与教学论(物理)

摘要:信息技术对当今社会教育的发展产生了深远的影响,信息技术
与物理课程的整合成为物理教师实施教学改革,实现优化教学的重要 举措。本文在阐述物理学科特点及教学模式研究现状的基础上,以现 代教育理论的指导,确立了“自主学习、积极探究”的教学理念,提 出浅层次整合与深层次整合的教学模式。在新授课、习题课、复习课 三类课程中进行了信息技术辅助物理教学的浅层次整合的探索,又在 网络环境下构建了“探究一讨论”式、“自学一辅导”式、开放式物理 学习等深层次的整合教学模式,努力探索符合新课程理念的教学结构 和学习方式,构建信息技术环境下物理教学的新型教学模式。 关键词:信息技术整合 建构主义 教学模式 刚 吾 21世纪是信息化时代,以计算机多媒体和互联网为代表的当代信息技术,正以惊 人的速度改变着人们的生存方式和学习方式,同时也为物理教学改革提供了得天独厚的 支承平台。信息技术手段已成为一种强有力的、不可或缺的教学工具。但是,从多年的 实践情况看。距离真正与学科教学“融合”在一起还相差甚远。如何在新的教育理念的 指导下将信息技术与物理教学有机地整合在一起,营造更为理想的教学环境,优化教学 过程,实现新课程改革的目标,正成为许多教育工作者日益关注的问题。

本文在前人研究的基础上,嘈重对信息技术与物理教学整合的内涵、整合的原则、
教学目标定位、建构合理有效的教学模式等进行了探索性研究,采用理论与实践相结合 的方式,通过问卷调查、测试、实践等方法进行研究,在调查研究的基础上,针对学生 的特点,设计了具体教学课例,并进行了教学实践。历时近一学年的实验之后,通过测 试对学生进行考查,比较实验班与对照班的成绩,多方面分析教学效果,得出了比较可 靠的结论。这些探索性的研究工作为今后更好地开展信息技术环境下的物理教学研究和 实践提供了参考。

第一章课题研究的背景及信息技术应用现状
1.1时代的发展和人才培养的需要
面向2l世纪的教育.正如《科技活动创造教育原理与设计》一书中所指出的“打 开文明史的画卷。可以看到每一个画面都离不开相同的主题,那就是创造”。“’在上个 世纪前,许多人推崇的是百科全书式的‘知识型’人才观,到上个世纪中叶,由于科学 技术的激烈竞争,人们强调了‘能力型’的人才,进入2l世纪以来,世界各国都发出 了‘素质型’和‘创新型’人才需求的呼声。目前,我国教育的主要目标是培养具有

21世纪能力素质的人才一创新型人才,也就是既有创新精神又有系统丰富科学知识和

信.g技术与高中物理教学整合的研究与实践

创新的能力的人才。 未来学家约翰.奈比斯特(John Nabirst)曾指出:“我们必须解放思想、展望未来, 我们必须认识信息化社会和它带来的变化,我们必须重新考虑国家和世界的目标,以适 应新的信息化社会发展的需要”“’。在全面信息化时代,知识是关键性要素。社会发展 的力量不是固定资本,而是人们共享的信息。知识的综合价值已经成为生产力、竞争力 及实现经济目标的关键。因此,教育是信息化时代的根本。在漫长的历史中,我们的教 育主要以传递和积累文化为目的,教育是指向过去的,我们的课程是祖祖辈辈的经验总 结。进入工业社会后,教育指向现实,具有明显的功利主义色彩和急功近利的局限性。 进入信息化社会后.教育必须面向未来。而到目前为止,我们学习的仍是过去的经验。 2l世纪需要我们为了未来学习,教育必须迎接未来的挑战。联合国教科文组织的富尔 报告《学会生存》中指出:“教育在历史上第一次为一个尚未存在的社会培养着新人。” “’我们必须学会认识现在去预测未来。“当教育的使命是替一个未知的世界培养未知的 儿童时,环境的压力便要求教育工作者们刻苦思考,并在这种思考中建构一幅未来的蓝
图。”。’

教育面向未来,人才的内涵发生了变化。新的信息资源观必须替代传统的人力资源 观。社会需求与人才培养之间的关系永远处于动态的柔性耦合状态。新的生活方式、生 产方式要求人与人之间灵活协调,互帮互助,学会组织与管理。未来的人始终处于生活 和劳作中。他们不仅关心自己,而且关心他人,关心自然。他们作为社会的主人积极地 参与生活,投入社会的各项事业中。因此,“教育必须更好地适应社会经济的变化,必 须更好地符合学习者的意愿和能力。”“’总而言之,未来的人才是复合型人才,要求具 有创造性、个性及广泛的适应性,这就赋予了基础教育以全新的意义与价值。 信息化是二十一世纪的标志,是当今世界经济和社会发展的大趋势,以网络技术和 多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类思维的创造性工具。信息技术对当今社会 的发展产生了深远的影响,它不仅大大提高了社会生产力的发展速度,而且对社会生活 方式与社会结构都产生了深层的影响,从而加快了人类进入信息化社会的步伐。信息、 知识成为社会中的基本资源,信息产业成为社会中的核心产业之一,信息技术渗透到社 会生活与工作的方方面面,无处不在,无孔不入,信息素养成为信息社会每个公民必须 具备的一种基本素质,信息的获取、分析、加工。利用的能力与传统的“读、写、算” 方面的知识与能力一样重要,是信息社会对新型人材培养所提出的晟基本要求。 《教育部基础教育课程改革的指导纲要》明确指出,要“突出培养学生的创新精神 和实践能力,收集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以 及交流与合作的能力,培养学生的自信心及对社会的责任感”。与此同时,以计算机和 多媒体为代表的现代信息技术日臻成熟,应用于学科教学充分体现了资源的丰富性、形 式的多样性、活动的交互性等优势,为学生拓展自主学习的空间、发展多种能力提供了 有利的条件。 综上所述,我们可以看到,知识经济的发展和信息时代的到来,必然推动着人才观 念的更新和教育教学理念的变革。同时,信息技术的不断发展又推动了教育技术的进步, 为教学改革开拓了广阔的新天地。在这一火背景下,教育技术的应用意义,绝不仅仅局 限于教育资源的扩充习=『J教育媒介的拓展,其更为深刻的意义在于新的教育教学模式的孕


信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

育、诞生和发展。这一过程将首先体现于基础教育中的学科教学之中。作为教育一线的 工作者要充分认识并利用这种崭新的教育技术,为更好地实现教学目标不断探索新的教 学模式。 信息教育己成为面向2l世纪教育发展与改革的必然要求,教育信息化是国家信息 化的重要组成部分,是国家信息化建设的重要基础。而要实现教育信息化,针对目前的 现状,我们必须加快基础教育与信息技术的整合进程。目前,很多地方都大力开展信息 技术与课程整合的实践,力图从自身实际出发,将信息技术融入课程内容、课程结构、

课程教学中去。各个学科也均根据自身的特点进行整合的探索与实践,并取得了相当好
的成果以及丰富的实践经验。物理学科作为与计算机等现代信息技术联系最紧密的学 科,理应站在整合的前沿一线。但是,在实际中,尤其是在中(小)学教学一线的实践 中,现代信息技术应用于物理教学的情况却未必尽人意。如何将信息技术纽用于物理教 学,搡作的基本模式是什么?是本文探究的主要问题。

1.2高中物理教学自身特点的要求
高中物理学是一门研究物质的基本结构、最普遍相互作用、最一般运动规律的自然 科学,在基础教育中有着重要的地位。高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养, 从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面培养学生,满足全体学生的终身 发展需求。从物理学的研究和发展看,物理教学具有如下特点“’: 物理学以观察、实验为基础。在物理教学中正是通过实验、分析、综合、归纳得出 物理概念及定律,同时培养学生科学探究的方法,尊重事实、勇于质疑的科学精神。但 是由于受到教学的时空限制,实验、观察往往无法达到教学要求,例如,物理现象微弱。

呈现的时间不足,微观领域中的物理现象等,需要重复“放大…慢放"“重放”“模拟”,
帮助学生观察,弥补实验的不足。 物理学以形成概念、掌握规律为中心。物理概念、规律的抽象性,造成学生对物理 的具体感受是“内容太难”,因此需要教师采取多样化的教学方式。 物理学以数学方法为重要手段。在教学过程中要引导学生把物理问题和数学知识联 系起来,从公式(数学表达式)中领悟其物理内涵,加深本质的认识。 物理学以理想化模型为分析方法。物理教学需要进行模型教学,帮助学生从自然现 象中抽象出物理摸型,深入分析,然后运用其解决一些与生产、生活相关的实际问题。抽 象模型及其应用需要教学情境。 正因为以上特点,在物理教学中迫切需要教师创设各种教学情境,实行多样化的教 学方式。信息技术的应用可以改革教与学的模式,优化教学方法和手段,对培养2l世 纪人才尤为重要。这就是物理教学中应用信息技术的最初要求。

1.3信息技术应用于物理教学的发展过程及存在的问题
1.3.】信息技术应用于物理教学的发展阶段 一是课件阶段。90年代初诞生的计算机辅助教学是以计算机多媒体课件为先导的。 课件的新颖、趣味调动了学生的各种感觉器官:课件用模拟的方法直观地演示不易观察、 不易理解的物理现象及过程,有助于学生掌握重点、难点:课件使繁琐的计算和重复的抄 写变得快速和简便:节省教学时间,提高教学效率。但制作课件的费时、费力,运用课件 只在开公开课的时候,被称为“作秀”。加上技能所限,许多课件只以演示为主,学生在学 习过程中仍处于接受地位,有时候信息技术的使用只是简单地代替了投影、幻灯、录象 等媒体。

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

二是积件阶段。“一课到底”的课件教学,减少了师生互动和实验、实践,正常教学 活动被多媒体屏幕所替代,教学效果差。因此,教学积件应运而生。工具型、资料型、开 放型的教学平台成为计算机辅助教学软件的发展方向,它包括带有学科特色的平台和多 媒体资料库:教师稍加培训就能够自如地运用它们,按照自己的意愿制作课件,紧密配合 自己的教学过程.为课堂教学所用,实现了真正意义上的计算机辅助教学。 三是网络阶段。随着多媒体教室的建立和宽带的接入,信息技术辅助教学上了一个 新的台阶。许多物理教师在因特网上把以网页浏览的形式制作的cAI课件、教案、论文 等放在网站中(例如谢镤物理教育网等),把有的课件通过INTERNET的超级链接功能揉 合到自己的CAI课件里,以“搭积木”的形式,把在教学过程中制作的每一个课件链接起 来,通过长时间教学的积累,逐步建立一个完整的教学课件体系。教师可以通过网络共享 CAI课件,提高了课件资源的利用率,充实了网上物理学科资料库,实现资源共享。 可见信息技术在物理教学中已有广泛的应用并发挥了重要的作用,但是实践中仍然 存在许多问题,并没有完全发挥出信息技术应有的教学功能。 1.3.2信息技术应用于物理教学中存在的问题 当前信息技术在物理教学运用中仍存在许多问题,大多数教师仍没有摆脱“教师中 心”的思想,信息技术仅仅被视作一种工具和手段,或简单运用.抑或为运用而运用, 甚至有的是盲目滥用,以至信息技术与课堂教学始终处于“两张皮”的状况。具体可以 概括为以下几点。: 1.现代信息技术应用于中学物理教学还不是真正普及和广泛。出现这样的现象,究 其原因,排除客观条件如资金、硬件等因素的影响外,其一是教师技术问题,不会上多 媒体课:其二是嫌麻烦,难上多媒体课;其三是效果不理想,不如不上多媒体课。 2,信息技术在教学中的应用以课堂演示型和操作练习型的单一模式为主,且往往忽 略双向交流,交互性差。一般的做法是:教师花大量的精力(课前紧张)设计并制作出 课件,然后在课堂上按照设计的流程操作电脑,把知识内容逐一呈现给学生,尽管设计 比较精美,容量丰富,也有多种刺激,但由于缺乏或较少交流互动,并未挖掘其主体作 用,学生只是尤如看了一场电影。固:种过于依赖媒体的做法,教师虽然自我感觉良好(课 堂轻松),但其主导作用荡然无存了,充其量只是一个电影放映员罢了.从而形成一种 “教学阻隔”,影响了教与学的效果。 3.信息技术的应用没有充分考虑物理学科的特点,注重的是课件形式的华丽,过分 强调多媒体的声、光、色等多种刺激。课程“整合”停留在一种简单、初级的组台阶级, 技术含量低,无法大量推广应用。如对一些理解相对容易、好处理的课件相对就要多一 些,而能给教学中的重点、难点提供物理情景和分析以及注重对思维能力训练的课件却 极少,而且普遍是可移植性差,对推广应用并无很大作用。同时信息技术在物理实验教 学上的应用也令人担扰.片面追求界面华丽、媒体效果,而忽视学习者的认知特点,试 图通过外界媒体的刺激,使学生被动模仿和接受物理知识。 4.信息技术应用只是引发学生的瞬时注意并不能带来长足的效果。究其原因,现在 多媒体物理课总是不结合物理实际学科的特点进行恰当的运用,且模式单一,仅进行长 期的简单感官刺激,学生参与严重不足,导致了学生由最先的好奇逐渐向无味转化,也 就不难想象课堂教学效果差的原因了。同时,一个不容乐观的事实是现在的物理课件对 知识的阐述多,而对学生能力的培养少,这是一个令人担扰的问题。此时也就不难理解 部分教师抨击并开始放弃多媒体教学回到传统教学老路的原因,最终总结为:“费时费 力劳民伤财而又没有作用的花架子”。 5.信息技术的应用层次只是作为一种媒体,起到的仅是辅助教与学的功能。例如,


信息技术与高中物理教擘整合的研究与实践

所谓的“课件”很多还没有改变传统教学的方式,仍以讲授型为主。演播式的多媒体课件 只是把不形象的形象化,让不生动的生动化,使教学过程更加具体化、细致化和人性化。 而这些方式并没有突破教师讲、学生听的传统教学方式。这种传统的接受式教学在一定 程度上扼杀了学生的探索欲望和创新能力,养成了学生思维上和行动上的惰性。 源于信息技术在物理教学运用中存在的上述问题.从认识教学规律等教学理论的角 度思考,教育专家们提出了“信息技术与物理教学的整台”,把信息技术的运用与课堂 教学有机地结合起来,并使之内化为整个课堂教学不可或缺的一部分。作为教育工作者 应该积极思考并努力探索“整合”的方法,大胆实践,为教育教学改革尽一分力。

1.4我校高一物理教学中信息技术应用的现状调查与分析
为了准确了解我校信息技术在物理教学中的应用现状,更有效地开展课程整合的研 究,做到目标明确、有的放矢,2004年11月我对本校部分高一学生进行了问卷调查。 1.4.1调查问卷一的内容及统计结果 问卷内容如下,采用无记名问卷调查法,要求调查对象对每题只选一个答案并实事 求是地回答,并将所选答案填在答卷表中。

表l
题目 选项与统计结果(百分比) 1.多媒体物理教学中,大屏幕 完全可以取代 应该有机结合 不能确定(20.5%) 投影教学是否可以取代“粉笔 (14.5%) (65%) 加黑板”的传统教学 2.用信息技术进行物理教学与 大得多(78.2%) 差不多(21.8%) 少一些(0) 常规物理教学相比,课堂容量 学习效率低、收获 3.信息技术应用于物理教学与 学习效率高、收获 效率高低不明 不大,就象看了一 显(37.9%) 常规物理教学相比,学习效率 大(42.1%) 场热闹(20%) 4.信息技术应用于物理教学与 浓得多(84.4%) 差不多(15.6%) 低一些(O) 常规物理教学相比,学习兴趣 5.信息技术应用于物理课中, 没有明显差别 你对所展示的物理现象的注 增强了(86.2%) 减弱了(3.2%) (10,6%) 意程度 6.多媒体物理教学融数字、文 在激发想象、启 更能激发想象和 字、声音、图象、图形和动画 动思维上差不 干扰思维(0) 直觉思维(87.2%) 于一体,与常规物理教学相比 多(12.8%) 7.利用多媒体电脑模拟模拟微 不能确定 观世界和宏观世界、复杂的物 根有必要(82.4%) 没有必要(7.7%) (9.9%) 理现象和物理过程 在突破教学难 8.多媒体物理教学与常规物理 易于突破教学难 难于突破教学难点 点上没有优势
教学相比 点(79.2%)
(19 2%)

(1 6%)

9.多媒体应用于物理教学是否 给学生提供了多动手、动嘴和 是(43.6%) 动脑的机会

不能确定
(26.4%)

否(30%)

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

lO.网络在物理学习中的帮助

很大(10%)

没有帮助
(78.5%)

不确定(11.5%)

组织教学、指导学 11.信息技术应用于物理教学的 操作’多媒体电 教师作用可由电脑 法、启迪思维等 脑(20.5%) 代替(9%) 过程中,教师的作用 (70.5%) 12.物理教学中应用信息技术, 提高了(78.5%) 对教师的要求 13.您认为在高中物理教学中信 息技术发挥的作用


没有变化
(2.6%)

降低了(18

9%)

作用很大f70.2%)

可有可无
(29.8%)

没发挥作用甚至产 ’+生负作用(0)。

1.42调查统计结果分析 1.信息技术应用于物理教学应充分体现学生学习的自主性。 统计结果显示:以多媒体和网络为主的信息技术应用于物理教学,在增大课堂容量 (78.2%)、提高学习兴趣(84.4%)、激发学生想象和启动学生思维尤其是右脑思维 (87.2%)、实施实验教学(82.4%)、突破教学难点(79.2%)上有明显优势,学生对信 息技术应用于教学很感兴趣,这为开展信息技术与物理教学整合的研究提供了内部保 障。但在提高教学质量与效率方面只有42.1%的学生认为学习效率真正提高了、收获比 较大.仍有20%的学生认为多媒体课如同看热闹,44.3%的学生不知道怠祥利用网络进 行学习。可见,虽然学生对信息技术在物理教学中的作用持肯定态度,但是信息技术的 应用并没有使学习转化为学生的内部动机,学生仍在被动的角色中参与学习,以至学习 成绩不会有明显提高。 .2.信息技术应用中需要正确定位教师与学生的角色。 在多媒体物理教学中,教师的作用应是组织教学、指导学法、启迪思维等,在调查 中这一点也得到很好的显示。但由于教师在教学中可能由于定位不准,有20.5%的学生 认为教师的作用是操作电脑,9%的学生认为教师作用可由电脑代替,这应引起多媒体教 学中物理教师的注意,如何体现牧师在教学中的指导者、组织者地位十分重要。物理教 师应努力学习现代教育技术。提高多媒体物理教学水平,实现教师角色的正确定位。 调查显示:只有43.6%的学生认为多媒体物理教学给学生提供了更多动手、动嘴和 动脑的机会,可见.多媒体物理教学对培养学生动手能力、口头表达能力和思维能力虽 然具有自身的优势,但在实际应用中并没有充分发挥出来。一些教师仍然把学生作为被 动灌输的对象,不过是换了一种方式“电灌”了而已,学生学习的主体地位没有得到充 分保证。 3.教师教育观念与学生学习观念的调整。 调查显示:65%的学生认为大屏幕投影教学应与“粉笔加黑扳”教学有机结合,仍 有35%的学生对信息技术在教学中所起的作用及地位认识不清,18.9%的学生认为信息 技术的应用对教师的要求降低了,这是由教师错误的应用信息技术或过分依靠信息技术 而造成的。实际上“粉笔加黑板”教学有其自身的优势。如教学时空自由度大,使教学 具有灵活性,教师易于进入教学情景,能触发教学灵感;又如师生共同参与教学,促进 师生交流,能够充分体现思维过程。尤其是对物理学科,我认为:“粉笔加黑板”教学 暂时不能取消,应有其一席之地。教师应该转变观念,不要误认为“洋”方法是万能的, 要与传统方法有机结合,才能达到最佳的教学效果。 调查中发现,只有10%的学生认为网络对物理学习的帮助很大,这说明学生还不会


信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

利用网络进行学习。据了解学生中绝大多数都上过网,而且一半以上可以在家上网。也 有一些学生参加了著名的网校,学校也建立了局域网为学生利用网络学习提供了各种条 件。然而无论是学校还是家长尽管投资很大创造了网络环境,却没有真正得到回报,学 生受益甚微,因此止确引导并教会学生台理利用网络资源进行学习十分重要。 以上分析结果为进一步的实践研究提供了很好的依据,而且从学生的答卷中.我们 昕到学生们渴望在信息技术环境中学习的呼声。

第二章

信息技术与物理课程整合的理论研究

2.1信息技术与课程整合的提出及内涵 信息技术与学科课程的整合不是一夜之间冒出来的概念,而是国内外计算机学科教
学与应用长期探索、实践与反思的结果。计算机有规模地进入教育领域,在发达国家始 于20世纪70年代,在我国,80年代初也已经有了相当积极的探索。在这20多年中, 计算机技术本身突飞猛进,其应用更是迅速渗透到社会的各个领域。但是,尽管信息技 术教育的重要性几乎已被全世界所公认,在学校里相对的投入也很大,计算机却始终是 “游离于教学的核心以外”。学校的主业,即各学科课程的教学,没有享受到多少计算 机带来的效益。但通过长期的实践与理论探索,信息技术与各学科课程鹩台的概念逐渐 清晰起来,近几年来,更被看作是改革传统教学弊端的重要举措。 2001年教育部颁发的《国家基础教育课程改革纲要》(试行)㈣中进一步明确提出” 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。”前教育部长陈至立指出:“教育信息化的目标就是要实现课程的有机整合。在开好 信息技术课程的同时,要努力推进信息技术与其它学科的整合,鼓励在其他学科的教学 中广泛应用信息手段,并把信息技术教育融合在其它学科的学习中”。p’摆在物理学科 面前的重要任务,就是要努力推进信息技术与物理学科的“整合”,在新的形势下,以 新的条件、新的手段、新的教育教学观念、新的视角。对物理教学进行改革。 从理论上讲,课程整合(curricuIum Integration)意味着对课程设置、各课程教育教学 的目标、教学设计、评价等诸要素作系统的考量与操作,也就是说要用整体的、联系的、 辩证的观点来认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系。 比较狭义的课程整合通常指的是,考虑各门原分列课程之间的有机联系,将这些课 程综合化。 还有一种整合是相对J’义的,即课程设置的名目不变,但相关课程的课程目标、教 学与操作内容(包括例子、练习等)、学习的手段等课程要素之间互相渗透、互相补充。 如何具体理解信息技术教育的课程整合,如何具体实现整合,还存在着不同的理解。不 同的理解会带来一些不同的做法,但最主要的可能还在于对课程整合的目标价值观的微 妙差异。 目前国内对课程整合比较主流的理解是“把计算机技术融入到各学科教学中,就像 使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅”。这种观点将课程整合的重点放在cAI,即



信息技术与高中物理教学整合的研究与买践

计算机辅助教学上。它突出计算机作为工具,去辅助各传统学科的教学。在此基础上, 何克抗教授提出“信息技术的应用不等于cAI”,并总结了信息技术与课程整合的本质 与内涵:“在先进的教育思想、理论,尤其是主导一一主体教学理论的指导下,把计算 机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的 教学环境的创设工具,井将这些工具全面应用到各学科教学过程中,使各种教学资源. 各个教学要素和教学环节,经过整合、组合、相互融合,在整体优化的基础上产生聚集

效应,从而促进传统教学方式的根本变革,达到培养学生创新精神与实践能力的目标。”
笔者认为,“整合”就是:使之结合:使之并入:使之一体化,使其成为一体。信息 技术与学科课程的整合是指信息技术与学科课程的结构、内容、资源以及实施融台为一 体,成为课程的有机组成部分。课程整合的目的就是通过学科课程把信息技术与学科教 学有机地结合起来,提高教与学的效率,改善教与学的效果:利用信息技术所提供的自主 探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动眭、积极性充分调动 起来.使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。显然,这正是基础教 育新课程改革的目标和倡导的教学理念。 信息技术与物理学科的整台,不是简单的“叠加”、“掺合”.而是使信息技术成 为课堂教学内在的组成部分。这里有二层含意,一是信息技术要广泛进入物理课堂,使 之成为整合起来的课程的一个组成部分:二是物理学科要广泛采用信息技术,用信息技 术去整合学科课程,即它是整合的手段。信息技术是课堂不可缺少的组成部分,不是附 加的、辅助的、可有可无的,而是与物理课程有机结台的、融为一体的 信息技术与物理教学的整合是在遵循教学规律的前提下,依据新的学习理论和教学 理论,把信息技术应用于物理概念、规律和物理问题解决等教学过程中,使信息技术成 为教师教学情境的构建工具、学生自主学习的认知工具,有效进行物理教学,达到物理 课程目标。 信息技术与课程整合中应该注意:(1)运用“学教并重”的教学设计理论来进行课 程的教学设计:既要注重信息技术作为学习工具的整合模式的探索,又要注重信息技术 作为辅助教学工具的整合模式的完善与升华:(2)信息技术与课程整合中应重视学科的 教学资源建设。(3)信息技术与课程整合应根据学科的特点来进行。

2.2信息技术与物理教学整合的意义
21世纪是一个信息的时代,在我们的工作、学习和日常生活中需要获取和处理的 信息越来越多,这对于在学校里正处于学习阶段的学生来说,如何利用信息技术及因特 网来应付和处理大量有用信息,并能独立选择和评价信息质量,从而更高效地利用这些 资源,必将成为学生必需的能力之一。所以,在教学中必须采用现代教育技术手段,即 充分应用计算机技术及因特网上丰富的全球资源,是我们推进素质教育不可忽视的手段 和方法之一. 信息技术与课程整合可以创设情境,培养学生观察、思维能力:借助其内容丰富、多 媒体呈现、具有联想结构的特点,培养学生自主发现、探索学习能力:借助人机交互技术 和参数处理技术,建立虚拟学习环境,培养学生积极参与、不断探索的精神和科学的研究 方法:借助通讯技术,组织协商活动,培养合作学习精神:创造机会’止学生运用语言、文字 表述观点、思想,形成个性化的知识结构:借助信息:[具平台,尝试创造性实践.培养学生 信息加工处理和表达交流能力:提供学习者自我评价反馈的机会等。

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

以计算机为核心的信息技术作为新型的教学媒体,与物理课程加以整合即与物理 教学进程密切结合时,至少可以体现出以下五种对于教育、教学过程来说极为宝贵的 特性,从而为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境: 1.整合使物理教学手段更加丰富、生动。信息技术中图文并茂、丰富多彩的知识表 现形式,能克服传统物理教学中语言描述具有不确定性、文字说明比较抽象乏味、实验 演示只能给学生以结论的缺陷,有利于激发学生的学习兴趣。 2.整合突出了学生的主体性。信息技术能够突破教育环境的时空限制,使学生在特 定的接近现实的情景中主动地获取知识,学生从被动听讲的接授者转变为主动参与学习 的主体。 3.整合有助于探究情境的创设。超文本特性与网络特性的接合,提供了丰富的信息 资源,构成进行自由探究和自主学习的开放环境,能有效地培养学生自主发现、探究学 习的能力.有利于发挥学生思维的主动性,现实培养创新精神和促进信息能力发展的探
究式学习。

4.整合能真正落实因人施教的教学原则。借助人机交互和参数处理动技术,建立虚 拟学习环境,能对教育信息及时收集与反馈,使表现方式和结构更符合学生的学习进程, 从而为现实物理教学过程的因材施教提供了技术保障。 5.整合使物理教学更具开放性。信息技术既可以构建个别化技术环境,也可以营造 协作式学习氛围。网络能使教学过程从局限在课堂中的封闭性走向开放性。不同地区的 学生可以围绕同课题组成小组,进行网上合作学习。网络还为学习者提供对相同问题的 多种不同的观点的比较、分析和思考的条件,在集思广义的基础上深化对知识的理解和
掌握。

2.3信息技术与物理教学整合的理论基础
2.3.1建构主义学习理论脚} 信息技术与课程整合需要在先进的教育思想、理论的指导下进行,20世纪90年代 中后期建构主义理论开始影响我国的信息技术和学科教学的整合。建构主义 (constructivism)也译作结构主义,是学习理论中行为主义发展到认知主义以后的进一 步发展,是当代教育心理学的一场革命。建构主义理论的内容很丰富,但其核心用一句 话就可以概括:以学生为中心,强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意 义的主动建构(而不是像传统教学那样,只是把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本 上)。信息技术与物理教学的“整合”可以很好地体现建构主义教学思想,或者说为建 构主义理论变为实现创造了条件。 建构主义知识观认为:(1)知识不是对现实的纯粹客观的反映,它只不过是人们对 客观世界的一种解释、假设或假说,它不是问题的最终答案,它必将随着人们认识程度 的深入而不断出现新的解释和假设。(2)知识并不能绝对准确无误地概括世界的法则, 提供对任何活动或问题解决都实用的方法。(3)人们通过语言赋予了知识一定的外在形 式,但这并不意味着学习者对这种知识有同样的理解。真正的理解只能是由学习者自身 基于自己的经验背景而建构起来的,取决于特定情况下的学习活动过程。否则,就不叫 理解,而是叫死记硬背或生吞活剥,是被动的复制式的学习。 建构主义学习观认为:学习不是被动接受信息刺激,而是主动地建构意义,是根据 自己的经验背景,对外部信息进行主动地选择、加T和处理.从而获得自己的意义。外


信息技术与高中物理教学整合的研咒与买践

部信息本身没有意义,意义是学习者通过新旧知识经验问的反复、双向的相互作用过程 而建构的。学习意义的获得,是每个学习者以自己原有的知识经验为基础,对新信息重 新认识和编码,建构自己的理解。在这一过程中,学习者原有的知识经验随着新知识经 验的进入而发生调整和改变。建构主义将个体原有的知觉理解和思考的方式.称为“图 式”。图式是认知结构的起点和核心,或者说是人类认识事物的基础。而学习者认知结 构发展变化的两种途径称为“同化”和“顺应”。同化是个体在感受刺激时,把它们纳 入头脑中原有的图式之内,使其成为自身的一部分。顺应是指学习者不能用原有图式来 同化新的刺激时,便对原有图式加以修改或重建,以适应环境。同化是认知结构的量变, 而顺应则是认知结构的质变。由此,学习者个体通过自我调节机制使认知过程从一个平 衡状态向另一个平衡状态发展。 建构主义师生观认为:(1)教师是学生建构知识的支持者。教师给学生提供复杂的 真实问题:为学生创设一种可以通过实验、独立探究,合作学习等方式来展开他们学习 的良好学习环境;使学生永远处于维果斯基提出的“最近发展区“,并为学生提供一定 的辅导。(2)学生要成为意义的主动建构者,要求学生在学习过程中,用探索法和发现 法去建构知识的意义:在建构意义的过程中要主动去搜集和分析有关的信息资料,对所 学的问题提出各种假设并努力加以验证;善于把当前学习内容尽量与自己已有知识经验 联系起来,并对这种联系加以认真思考。 建构主义学习环境认为:学习者的知识是在一定的情境即社会文化背景下,借助其 他人的帮助,通过人际间的协作、交流、利用必要的信息等等,通过意义的建构而获得 的。因此,“情境”、“协作”、“交流”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。 “情境”:学习环境中的“情境”必须有利于学生对所学内容的意义建构,这就对教学 设计提出了新的要求。“协作”:应该贯穿在学习过程的始终,对学习资料的搜集与 分析、假设的提出与验证、学习成果的评价以及意义的最终建构都有重要作用。“交 流”;是协作过程中不可缺少的方式和环节,也是达到意义建构的重要手段之一。“意 义建构”:是整个学习过程的最终目标。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学 生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达 到较深刻的理解,以形成学生自色独特的“认知结构”。教师的教学活动围绕着意义建 构这一最终目标来进行,引导和帮助学生的意义建构。 由以上所述的“学习”含义可知,学习的质量是学习者建构意义能力的函数,而不 是学习者重现教师思维过程能力的函数。换句话说,获得知识的多少取决于学习者根据 自身经验去建构有关知识意义的能力,而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能 力。建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持。反之,信 息技术与物理教学的整合,特别注重改善学生的学习环境,强调学生自己对新知识的意 义建构。因此,建构主义理论日益与广一大教师的教学实践普遍地结台起来,从而成为国 内外学校深化教学改革的指导思想。 基于建构主义观点,教师在基础性课程的教学中,可以充分利用信息技术所创设的 图、文、声、像的集成与整合效应,创设一个真实性的问题情境,围绕知识点的揭示、 阐述、展开、归纳和总结等环1,,运用各种教学方式形象有效地调节学生的情感,把学 生置身丁一个自主探究、解决问题的环境之中,促使学生已有经验与当前学习的有效沟 通并予以同化,从而赋予新知识以某种意义,使概念、知识的记忆和技能的获得更加牢 固。为此,我首先利用多媒体辅助物理教学进行了浅层次整合模式的探索,研究中充分 注意物理情境的创设,学生表现出很大的兴趣,基本上达到了预期的研究目标。


信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

2.3_2指导“整合”的其它教育理论 1.奥苏贝尔的有意义学习理论 奥苏贝尔认为学生的学习如果有价值的话,应尽可能有意义。当学生把教学内容与 自己的认知结构联系起来时,有意义学习便发生了。认知结构是学生现有知识的数量、 清晰度和组织结构,它是由学生眼下能回想出的事实、概念、命题、理论等构成的。因 此要促进新知识的学习,首先要增强学生认知结构中与新知识有关的内容。 奥苏贝尔有意义学习理论(又称同化理论)的核心是:学生能否获得新信息,主要 取决于他们认知结构中已有的有关概念;意义学习是通过新信息与学生认知结构中已有 的有关概念的相互作用才得以发生的;这种相互作用的结果,导致了新旧知识意义的同 化。 有意义学习过程的实质是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观 念建立非人为和实质性的联系。奥苏贝尔有意义的接受学习理论,要点有三个: 第一.判断学生是否进行了有意义的学习,要看学生学习了知识以后能否进行归类 的具体化。 第二.在学生有意义学习的过程中,学生对于概念的掌握是一个演绎的过程。 第三.强调学习过程中的准备。 2.信息加工理论 人们对学习的认知观曾受“信息加:r”理论的影响,将学习过程类比成计算机的信 息加工过程,界定了意义的归属和表征的结构成份(感受登记器、短时记忆、长时记忆、 控制器、输出系统)与认知过程(选择性接收、调节、复述、重构)。 加涅根据现代信息加工理论于1974年提出了学习过程的基本模式,通过这个模式 可以了解在学习时学习者内部的主要流程。在信息加工过程中,“执行控制”和“期望” 这两个部分非常重要,“执行控制”是指已有的学习经验对当前学习过程的影响.“期望” 是指动机系统对学习过程的影响,整个学习过程都是在这两个部分的作用下进行的。这 两个部分也为教学设计者设计教学提供了线索。 奥苏贝尔的有意义学习理论和加涅的信息加工学习理论代表了典型的学习认知观。 按照学习的认知观,学习是一个主动的、积累的、建构的、诊断的、情境化的、具 有目标导向的过程。学习不会自动地产生,而需要学生进行大量的、高密度的心理活动。 这些活动涉及学习者对已获得知识进行意义归属:将新知识整台到已有的知识结构中或 智力模型中。此外,意义学习是有目标导向的,学习目标不同会产生不同的意义,因而 会导致不同的学习结果。因此需要应用元认知策略进行诊断,从而判断认知活动是否有 助于达到学习目标。最后学习是有情境特征的,学习不会发生在真空中,而是发生在特 定的情境中。将知识从特定情境中分解出来并迁移到其它情境中需要学习者很大的努 力。 3.人本主义学习理论 人本主义学习理论是20世纪五六十年代在美国兴起的一种心理学思潮,其主要代 表人物是马斯洛和罗杰斯。人本主义的学习与教学观深刻地影响了世界范围内的教育改 革,是与程序教学运动、学科结构运动齐名的20世纪三大教学运动之一。

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

人本主义心理学家认为。要理解人的行为就必须理解行为者所知觉的世界,即要知 道从行为者的角度来看待事物。在了解人的行为时,重要的不是外部事实,而是事实对 行为者的意义。如果要改变一个人的行为,首先必须改变他们的信念和知觉。当他看问 题的方式不同时,他的行为也就不同了。 人本主义学习理论的代表人物罗杰斯认为,可以把学习分成两类,一类是学习类似 与心理学上的无意义音节的学习。罗杰斯认为这类学习只涉及心智,是一种“在颈部以 上”发生的学习。它不涉及感情或个人意义,与完整的人无关.另一类是意义学习,不 是指那种仅仅涉及事实累积的学习,而是指一种使个体的行为、态度、个性以及在未来 选择行为方针时发生重大变化的学习。这不仅仅是一种增长知识的学习,而且是一种与 每个人各部分经验都融合在一起的学习。罗杰斯认为,意义学习主要包括四个要素: (1)学习具有个人参与的性质.即整个人都投入学习活动 (2)学习是自动自发的,即便在推动力或刺激米白外界时,但要求发现、获得、 掌握和领会的感觉是来自内部的 (3)学习要使学生全面发展,即行为、态度、人格等获得全面发展 (4)学习是由学生自我评价的,因为学生最清楚这种学习是否满足自己的需要、 是否有助于导致他想知道的东西、是否明了自己原来不甚清楚的某些方面。 2 3_3理论指导下的信.g技术与物理课程的整合 建构主义和人本主义都主张教学应充分利用各种学习资源,强调教师应把大量时间 放在为学生提供学习所需要的各种资源上,使学生全身心地投入学习活动。人本主义还 认为学习是学生的情感因素和认知因素的有机结合,强调教学目标应立足于学生的个性 发展与追求学习的开放性。因此,教师要关注学生在活动的过程中所产生的丰富多彩的 学习体验和个性化的创造表现,充分尊重学生的兴趣、爱好,为学生自主性的充分发挥 开辟广阔的空间。计算机互联网拥有庞大的信息资源,这些信息资源涉及生活、社会科 学与自然科学等各个领域,其广度和深度远远超过教材为学生提供的文字资料,因此教 学应充分运用网络的交互传递功能.开放学生的学习资源,让学生根据自身的特点和需 要主动地、个性化的学习.从而突破以书本为中心的束缚与限制。在这种思想的指导下,

我进行了网络环境下“探究一讨论”式教学模式的研究,学生表现出很高的热情,不仅
提高了物理学习的兴趣,而且学习成绩也有一定的进步。 建构主义与人本主义都认为学习者自己发现的东西才是撮重要和富于独创的个人 特色的知识。知识是过程而不是结果,学生不仅要掌握知识的结论,而且要更多地参与 到主动探求知识的过程,学到科学家处理信息的方法,并提出“教学过程是一个提出问 题和解决问题的持续不断的过程”,因此以培养探究性方法为目的,使学生通过再发现 来进行学习,学会如何学习比所学的知识本身更重要。物理教学的核心是培养学生的物

理思维能力,而思维能力的培养,需要有一个实践一认识一再实践一再认识的过程。信
息技术融合到物理教学中,提供的不仅是超大的信息量,还可让学生在“学物理”的过 程中,体验感受物理,深入探究理解物理知识的生成过程,进行创造性学习。 信息技术与课程整合在这些先进的教育思想、理论的指导下.把计算机及网络为核 心的信息技术转化为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具、丰富的教学环境的

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

创设工具,井将这些工具全面地应用到各学科教学过程中,使各种教学资源和教学环节, 经过整理、组合、相互融合,在整体优化的基础上产生聚集效应,达到培养学生创新精 神与实践能力的目标。

2.4教学模式的研究
教学模式之上有教育教学理论;教学模式之下有操作程序。模式处于理论与应用的

中介.在理论与实践之问,模式能够承上启下,即:理论一模式…实践。
教学模式在实践方面可以起到指导、预见、系统化和改进四种作用j指导作用指教 学模式能够为教学实践者提供达到教学目标的程序和活动方式;预见作用指教学模式能 够帮助预见教学结果;系统作用指教学模式能使教学成为一个有机的系统;改进作用指 教学模式能改进教学过程、方法和结果,所以有个称教学模式是工艺化了教学理论。 教学模式的理论作用表现为:一方面教学模式能以简约化的形式表达一种教学思想 或教学理论,便于掌握和运用:另一方面,教学模式不仅仅是对教学实践中某一类具体 教学活动的概括加工:而且它具有指向性和探索性,它所提出的框架可以不断的实践和 试验,在理论上进一步化、规范化,为教学理论的研究不断提供各种素材。 2.4.1传统的基本教学模式 从古代、近代到现代,教学模式在不断的发展与变化,现简要概述如下””: 问答模式(Cl表示):师生问答,启发教学。基本教学过程是:提问一思考一答疑一 练习一评价。中国古代的教育家孔子、古希腊的教育家柏拉图等人留下来的教育经典大 多以问答形式表示。在这种教学模式中,有一名学生就有一个层次,在各个不同的层次 中,师生是直接进行一对一的交流互动的。 授课模式(C2表示):教师为主,系统授课。基本教学过程是:传授一理解一巩固一 运用一检查。夸美纽斯的班级授课模式和赫尔巴特的阶段模式为授课模式奠定了实践基 础和理论基础。教师水平高,教材选的好,学生适应采用此模式就能提高课堂的教学效 率,反之则效率不高。如果注意师生间的交流互动,授课模式也能发挥相应的功能,但 不能更好的发展学生的个性。 自学模式(c3表示):学生为主自学辅导。基本教学过程是:自学一解疑一练习一自 评一反馈。杜威强调从“做中学”,重视学生自己学习和自己体验。蔡元培提倡学生“自 动、自助、自学”。此模式不是学生孤立的学而是有指导。有针对性的指导自学效率高, 但仍需要在各个不同的层次中,师生进行一对一的交流互动。 合作模式(c4表示):互教互学,合作教育。基本教学过程是:诱导一学习一讨论一 练习一评价。陶行知主张“即知即传”、“教人者教己”、“小先生制”,体现了合作 模式的特点。在合作模式中,不同层次学生之间、师生之间平等的交流互动是必不可少 的,否则,难以合作。 研究模式(c5表示):问题中心,论文答辩。基本教学过程是:问题一探索一报告一 答辩一评价。研究生教育中大多采用这种模式。这种模式的关键是问题的确定。导师根 据不同学生的特点选择有意义的课题,师生之间进行广泛的交流互动才能实现问题的解
÷

决。

上述五种教学模式是一个发展的序列。从c1到C5.学生的主动性越来越强,体现 了“教是为了不教”这一规律,教师的主导作用愈来愈深化,体现了“教是为了创新”, 这一规律从c5到cl,学生学习的活动性愈来愈强,体现了“认识起源于活动”这一规 律,师生间的“耦合性”愈米愈强,体现了“认识的基础是主客体相互作用”这一规律。

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

基于以上模式,笔者认为目前的信息技术与物理教学整合中,主要有两种重心不同

的教学整合模式:信息技术作为教学辅助工具的整合一体现多媒体功能;信息技术作为
认知工具的整合一体现网络功能。它们都具有积极的作用,是对以往所建构的教学模式 的一种综合发展。在学校领导及专家的支持、帮助下,结合现代教育教学理论,笔者一 年来在我校高一学生中对这两种整合模式进行了一些研究和探索,取得了一定的成果。 2.4 2建构主义教学观下的教学模式 传统教学模式是以教师为中心的,教师起主导作用.以满堂灌输豹方式传授书本知 识,教师备如何组织教材把书本知识传授给学生,而没有各学生应如何学,忽视了学生 主体参与作用,忽视对学生能力羊u情操的培养。而建构主义学习理论所倡导的是以学生 为中心,在教师指导下充分调动学生的积极性.参与教与学过程的模式。。在建构主义学 习理论指导下的教学模式体现了素质教育的目标,国际2l世纪教育委员会向联合国教科 组织(UNIEscO)提交的报告《教育一财富蕴藏其中》中指出:面向2l世纪教育的四大 支柱,就是要培养学生学会四种本领,通常可用四个L来表达: (1)学会认知(Learning 继续学习的本领。 (2)学会做事(Learningtodo)既要学会实践更要学会创造。 (3)学会合作(Learningtolivetogether)学会与他人共同合作生活、合作学习。, (4)学会生存(Learningtobe)学会生活,学会自身的发展。 四大支柱正是素质教育的目标“使学生学会做人,学会求知.学会创造.学会生活, 学会健体,学会审美”。 建构主义的教学模式可以概括为:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组 者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥 学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义 建构的目的”。此时,学生是知识意义的主动建构者:教师成为教学过程的帮助者、促 进者;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动意义建构的对象:媒体 也不再是帮助教师传授知识的手段、方法,而是用来创设情境,进行协作学习和会话交 流的认知工具。同时也从主客体关系上再一次论证了物理教育系统的构成要素及其功 能,这与物理教学论的观点是一致的。 有了建构主义的教学模式.与之不适应的传统教学设计的内容与步骤就将被抛弃, 取而代之的就将是与之相匹配的建构主义学习环境下教学设计的内容与步骤的建立。 (1)教学目标分析,即是对整门课程及各教学单元进行教学目标分析,以确定当 前所学知识的主题 (2)情境刨设,刨设与主题相关的尽可能真实的情境。 (3)信息资源设计,即确定学习本主题所需信息资源和每种资源在学习本主题过 程中起的作用。 (4)自主学习设计。a.支架式教学,b.抛锚式教学,c。随机进入教学。不管是何 种教学方法,均应充分体现以学生为中心的三个要素:发挥学生的首创精神、知识外化
4 to

know)学会探究知识,学会建构知识,也就是学会

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

和实现自我反馈。 (5)协作学习环境设计,即在个人自主学习的基础上开展小组讨论、协商,以进 一步完善和深化对主题的意义建构。设计内容如下: a能引起争论的初始问题 b省&将讨论进一步引向深入的后续问题, c.教师要针对学生的最近发展区进行设问, d.对于学生在讨论过程中的表现,教师应适时作出恰如其分的评价。 (6)教学效果评价设计,即应设计出使每个学生不感到任何压力.又能确切反应 出每个学生学习效果的评价方法(这与素质教育的要求十分吻合),同时设计内容应围 绕:自主学习,协作学习过程中的贡献,是否达到意义建构的要求。 (7)强化基本训练设计,即选择的内容、材料岛定要体现现代化社会的教育内容 的六个基本”,即基本事实、基本技能、基本作业、基本思维方式和基本生活态度。 在上述的教学内容和步骤中,建构主义学习环境的四大要素又一次得到了体现,同 时强调利用各种信息资源来支持学,最终完成意义建构,这就意味着学习应是更多的主 动、自由、同化和顺应的过程。 教学程序:

匝延圈里弭———型苎塑竖————÷
2,5课题研究的目标、原则及方法


5l研究目标

(1)坚持信息技术与物理课程相整合的理念,以现代教育理论为指导,按照教育改 革的要求t把教学的重点放到培养能力、提高素质上,努力探索新的“整合”模式。 (2)发挥信息技术多媒体辅助教学的功能,将平常教学中讲不清、道不明、看不见、 摸不着、较复杂、难理解的地方,进行可视化、模拟化、智能化。探索信息技术中多媒 体应用于物理课堂的教学模式,实现浅层次的“整合”。教师任务突出表现在“课件”

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

的创意、设计、制作与使用上。此外,利用信息组织的超文本形式提供多样化的教学方 案,为学生提供多种认知路径。 (3)利用信息技术网络的功能,实现教学过程的交互性,体现学生的主体性,最大 限度发挥学生学习的主动性,使学生在自主探究的环境中真正成为知识的建构者。此外, 利用教育信息的大容量储存,为学习者提供丰富的学习资料,培养学生获取信息的能力。 (4)激发学生的学习兴趣,设计对比班与实验班进行实验研究,尝试与改进整合模 式,提高教学成绩。 2.5.2“整合”的基本原则 (1)科学性原则:以先进的教育理念做支撑,用建构主义理论和其它相关的现代教 育理论指导实践。重视理论联系实际,开展行动研究,一切从实际出发,从学校学生的 实际出发,实现课堂教学多样化、趣味性、生动活泼、轻松愉快。 (2)主体性原则:树立“以人为本”的教育教学观,充分尊重学生的主体地位,发 挥学生的主体作用,强调学生的主体积极性,使学生主动参与、积极投入,真正成为学 习的主人。 (3)未来性原则:重视学生基本素质,尤其是探索及创新能力的培养,立足现实, 着眼未来,以适应21世纪高素质人才的需要。做创新型教师,大胆质疑、大胆创造、 经常反思、自我监控。用发展的思路寻求在教学上新的突破,用科研的眼光审视教学中 遇到的问题,并不断探索解决这些问题的途径与方法,力求在探索性的实践中有所发现, 有所创造。 2 5 3研完方法 本课题研究主要以实验法、 行动研究法为主,辅以文献法、调查法等。 (1)实验法 实验法就是在控制变量的条件下操作实验,发现与确认事物间因果联系的一种科研 方法。因此,要有明确的实验目的.要对实验过程进行控制,耍收集有关信息和数据, 要对实验资料进行统计分析,总结提炼,进行比较,形成实验结果。 (2)行动研究法 行动研究法,就是通过不断的尝试,修正信息技术与学科教学整台的方法,使之达 到最佳效果。要广泛涉猎有关信息技术与课程整合的理论、文献、研究及成果,用以 指导实践。要用多种手段评价效果,及时总结分析.并根据目标进行评价、诊断,决定 下一步的任务以及实现策略。 (3)文献法 通过文献法广泛搜集信息技术和课程整合的有关资料, 以及物理学科教学改革方 面的信息,一方面可防止低水平的重复研究,另一方面可以借鉴别人的研究方法和成功 的经验,少走弯路,在此基础上,结合本校情况及自身在物理教学中的经验、体会, 寻找信息技术与物理教学整台的基本模式。 (4)调查研究法 本课题的研究涉及教师、学生对信息技术在教学中应用的接受、合作的态度以及教 学效果的测量,所以必须通过问卷进行调查,通过试卷对学生的学习进行检测。



信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

第三章

浅层次整合模式与深层次整合模式及其评价

3.1信息技术作为课堂教学辅助工具的整合一浅层次的整合模式
课堂是学生获取各种知识的最直接场所,课堂教学是实现教师教与学生学的最主要 途径。信息技术辅助物理课堂教学的模式是以教师使用课件为主的演示型教学模式。…’ 它是在现有的传统教学模式(讲授式)的基础上,把计算机作为新教学媒体加以使用。 主要用于课堂教学中的演示,既可以动态呈现物理现象的变化发展过程,调节事物和现 象所包含的时间要素,将缓慢的变化和高速的运动清晰表现出来,将实物放大或缩小, 为全体学生的充分感知创造条件。也可以重新组织情景,突出事物的本质特征,促进学 生形成稳定清晰的表像,为学生学习概念、规律创造条件。教师为此花费的时间和所需 的新技能相对较少,所需硬件要求较少,对软件的个性化要求不高。这种模式对于促进 学生的自主学习有一定的作用,但是对于改变以教师为中心的教学模式却是无能为力 的。这种教学模式适合硬件配备不足的学校和计算机操作技能不高或不愿改变现有教学 模式的教师选用,可应用于目前物理教学中最常见的新授课、习题课和复习课。
3.1

1物理新授课教学中的信息技术应用模式

在建构主义的教学模式中,媒体不再是帮助教师传播知识的手段、方法,而是用来 创设情境、进行协作和会话交流.即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。

1.“模拟一强化”模式 “模拟一强化”模式就是在演示实验的基础上,用计算机模拟实验现象的物理过
程,从而强化学生的表像,促进学生识别实验现象发生及变化的条件,然后再进行抽 象概括,形成概念规律或找出物理现象的共同特征。这种模式比演示实验后直接进行 抽象概括的效果更好。这是因为相对于演示实验的发生,学生的观察具有滞后性和被 动性,荠且实验现象往往很快消失或者不清晰,容易造成大量学生的观察凼难,难以





图1

形成鲜明丰富的表像。利刖计算机模拟实验可以有效的解决这一问题.从而优化学生 的学习过程。该模式的基本的教学流程如图l所示。以此流程为基础可以有多种变式。 例如,可以有多次演示实验和模拟实验,也可以利用计算机呈现问题情景、物理模型
等作为补充。

[教学实例]平抛物体的运动 教学设计: ①通过实验归纳平抛运动定义及条件 教师做如r演示实验:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌而. 让学生观察小球所做的运动,得到平抛运动的感性认识:利用平抛与自由落体实验器(包

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等),使两个小球同时开始运动,一个 为自由落体运动,另一个为平抛运动。请学生仔细观察两个物体下落的快慢(同时落地)。 之后教师利用多媒体课件以动画的形式模拟再现了实验情景,同时有配音说明:用小锤 打击弹性金属片时,A球就向水平方向℃出,傲平抛运动,而同时B球被松开.做自由 落体运动。越用力打击金属片,A飞出水平距离就越远。无论A球的初速度多火,它都 与B球同时落地。通过对现象的分析得到平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。此外 利蹦cAI课件显示出在相等时问内水平方向前进的距离是相等的,得到平抛运动在水平 方向上是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响;在这一过程中,充分体现学生学习的 自主性,在教师的引导下,山学生总结出正确的结论。 ②利用频闪照片研究平抛运动规律 由于频闪照片在中学实验室条件下难以拍摄,因此采用计算机模拟的方式演示给学 生。首先,简单介绍频闪照片的拍摄原理,然后进行仿真拍摄,撮后获得频闪照片。 请学生独立使用计算机软件计算分析频闪照片的数据,总结物体平抛运动的特点 (匀加速曲线运动)。运用以前所学的运动学知识分析从频闪照片获得的资料,找出平 抛运动规律。这时学生们的自主探究过程达到了高潮,大家的兴趣很浓。 ③用平抛运动规律进行实例分析。 提出问题:假定小球从80m高处以3m/s的水平初速度抛出,若不计空气阻力,则 小球下落到地面的瞬间.速度大小是多少?若考虑空气阻力呢?请学生用刚刚学的平抛 运动物理量计算公式进行计算。 通过计算机模拟,分析实际中小球运动过程的受力情况。新:得出结论:小球的下落 过程是或不是平抛运动。帮助学生认识到:物理规律的使用一定要注意适用条件,日常 生活中有水平初速度的落体现象并非都可以近似看作平抛运动,注意具体问题具体分 析。 评析: 这是一节信息技术与物理课程整合的教学设计,其教学过程具有下述特点: (1)运用信息技术加大了课堂密度,内容充实丰满,能较好体现物理思想、物理 方法。首先教师从实例提出研究落体运动规律的问题,先让学生观察实验,认识到是空 气阻力造成问题复杂。教师提出研究落体运动规律的第一步是先研究自由落体运动规 律,第二步再研究空气阻力的影响(体现物理思想、物理方法)。计算机展示闪光照相 的拍摄过程,用较多时间让学生根据照相自己读取资料,用不同方法分析数据,得到结 论(体现探索、研究过程)。 (2)为学生进行科学探究创造条件。学生认真地从计算机中获取信息、输入数据, 让计算机来分析处理数据,得出结论。学生互相探讨、交流、学习,思维活跃,体验研 究问题、寻求规律的科学研究过程,体验科学探究方法。精心设计和制作的素材,将计 算机技术与课程很好的融为一体。 (3)计算机多媒体课件展示闪光照相过程。物体下落过程的两个动态画面的展示, 远比书上的彩图来的真实、直观、生动、形象,抓住了要害(关键),给学生留下深刻 印象。学生对于闪光照相没有感性认识,物体下落的动态分析学生理解有困难,在这难 点地方正好发挥计算机演示动态过程的优势。特别是本节课的设计没有剧计算机多媒体

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

课件去代替实物演示实验,而是多媒体课件和真实实验各有所长、优势互补。 2.边教边实验模式 “边教边实验模式”就是在教学过程中利用计算机指导学生实验,展示学生实验结 果,在学生实验的基础上,分析处理数据或者模拟实验过程,然后得出结论。一般适用 于需要进行定量研究的概念规律课。其基本流程如图2所示。以此流程为基础可以有多 种变式。

阶旦驾霉逛事P
I塾堡壅堕塑量

I臣鍪望iii堡圈
图2

【教学实例]单摆
教学设计:

1)请学生阅读课本内容并思考以下问题: ①什么是单摆? ②单摆是简谐振动吗? ③单摆的振动周期与那些因素有关? ④单摆周期的规律是什么? 2)帮助学生认识单摆是一种理想化的模型:单摆是一种理想条件下的物理模型。单 摆模型必须满足的条件是: ①摆绳质量忽略不计、摆绳不可伸长; ②摆球体积很小(摆绳长度大大于小球半径); ③悬点静止; ④重力加速度是一个恒量; ⑤摆角小于5度。 3)证明单摆是简谐振动:运用前边学过的知识从理论上证 ①运用牛顿运动定律:力是运动状态变化的原因;进而月。 量分析。 ②运用了简谐振动的判据作为思维的依据。 ③数学上运用自然坐标系列出牛顿第二运动定律的方程 4)鼓励学生大胆猜想推测单摆的振动周期可能与哪些物理量有关,最后,。。。H丁能 与质量Ⅲ、重力加速度凸摆长L振幅』、速度“加速度a等物理量有关。 5)学生用实验的方法来证实单摆的振动周期与那些物理量有关的猜测 ①实验装置:单摆、光电计时器 ②教师请同学们根据假设设计实验过程,并做实验: a摆长L、振幅A、重力加速度g不变,改变小球质量m,记录单摆周期


信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

b.振幅A、重力加速度g、小球质量m不变,改变摆长L,记录单摆周期 c.摆长L、振幅A、小球质量m不变,改变重力加速度g,记录单摆周期 d.摆长L、小球质量m,重力加速度g不变,改变振幅A,记录单捏周期 ③数据处理与存储:整个实验数据记录在电子表格中.存入计算机。 6)分析实验数据 ①从实验数据可以直观的看出单摆周期与小球质量m、振幅A无关,与摆长L、重力加 速度g有关。 ②学生用MATLAB程序进一步分析单摆周期与摆长L、重力加速度g有怎样的函数 关系。下面是一个学生的实验数据
表2

I摆长L





883



o.773

o.724

o 622 1.5I!j



o:、434



o.294 iu






183
si

I单捂筒葫j j i.60 I i.%I 1.7。I 用Malab语言拟合实验数据,运行结果 7)小结:学生先总结。教师帮助归纳

i.3。{l

I j

o.116

o.68



①matlab语言的拟合的关系来看:周期可能正比于摆长的二分之一次方。无 数实验事实以及理论推导证明了这一点。 ②由数据可以看出周期T与重力加速度g反相关,精确的实验可以证明周期正 比于重力加速度的负二分之一次方 ③给出单摆周期公式:T=2 n√l/g 8)课上练习和布置课后作业。 评析: 本节课的意图是将物理学习的主动权还给了学生,刨设一种更加开放的学习环境。 在这种新的环境中,引导学生学会预习、学会读物理书、学会从字里行间找出不懂的地 方、学会提出问题、学会交流、学会改错。学会用实验来证明自己的假设,来说明问题。 本节课的实验设计借助于计算机姒TLAB语言的计算功能和模拟功能,将计算机的 数值计算及模拟功能全面引进课堂教学,将计算机作为学生学习中的一个必不可少的工 具,用计算机来处理获取的信息,学生以一种自然的方式对待信息技术,有利于培养学 生科学素养。 3.1.2物理习题课教学中的信息技术应用模式

呈现问题l
情景

I模拟物理I

l建立物理I
模型

I再现物理I
规律

I确定解题I

l学生操作

l—J

过程LJ

I—JJ

I—J思路I。J总结

L——叫圃————J
图4

在习题课中,计算机主要用于展示问题情景,动态模拟问题情景中包含的物理过程 及物理模型,帮助学生抓住问题的核心,理清解题思路,这样可以大大提高习题教学的

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

效率。该模式在教学中有广泛的应用,其基本流程如图4所示。

[教学实例】平抛运动习题课一一E机投弹”
问题 教学设廿: 1.给出题目中的物理情景,用多媒体模拟此物 理情景的过程并进行分析 教师展示一个例题:(1).一架老式的飞机在高出 地面0.8l km的高度,以2.5×102 km/h的速度水 平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目 标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹(不计空气阻力)?若轰炸的目 标与飞机同向行驶,应该怎样投弹?(2)飞机每隔一秒钟释放一个炸弹,则这些炸弹 在水平和竖苴方向上是如何排列的? A.炸弹在空中排成竖直的直线 B.两炸弹间的距离随时间的增加而增大 C.各炸弹落地的时间间隔相等 D.炸弹落地(地面水平)时形成的弹坑成等间距的 此题要研究的“飞机投弹”问题,无法用实验展示真宴的物理情景,但可以用计算 机很好的模拟,既体现了真实性,又通过使时间放大、运动过程的细化,达到辅助学生 理解和思考的目的。学生通过观察能够清楚地描述物体的运动过程及其特征: (1)、(2)问题中,“投弹”就是炸弹从飞机上释放(不是从飞机上发射出去)。 炸弹被释放时具有飞机当时的水平速度(由于惯性),离开飞机后只受重力(忽略空气 阻力),所以炸弹将做平抛运动。 在观察(1)问题所展示的物理情景中,学生很容易理解为什么不能在目标的正上 方投弹,要确定投弹地点与目标的水平距离,就需要氟l道炸弹在空中运动的时间和水平 速度。其中,水平速度应为飞机的速度(由于惯性)。飞行的时间可以通过竖直方向的 运动求得(由于运动的独立性和等时性)。 通过cAI课件,形象地展示(2)问题的物理情景,可以将复杂问题变得简单化。 ④飞机水平飞行投下1个炸弹:显示平抛轨迹(注意观察:炸弹落地前总在飞机正下方) ②飞机每隔1s投下1个炸弹:显示各自的平抛轨迹及弹坑的关系 2.抽象出物体运动的理想化模型,再现模型所对应的规律: (1)、(2)问题中,“炸弹”在空中做平抛运动,可以将其视为质点。其运动规 律如表三: 在(1)问题中“炸弹”做平抛运动,飞行时间由y=gt2/2可求,即t由y决定。 “炸弹”水平飞行的距离x=Vot,将求得的时问代入可知x由vo和y共同决定。在相 同的时间内。若轰炸的目标不运动,则投弹地点与“目标”的水平距离就是炸弹运动的 水平距离x.若“轰炸目标”运动且方向与飞机的飞行方向相同,则“投弹地点与目标 的水平距离”就是炸弹运动的水平距离x与这段时间内“目标”运动的水平距离之差。

(2)问题中相邻炸弹运动的时间间隔相等(均为1秒),在竖直方向都可



竺皇垫查皇壹!堑垩苎兰兰竺塑竺垄量墨些
以看成是自由落体运动。由初速度为O的匀变速运动规律可知:物体在连续相等
表3

=汴
竖直分运动
合运动

位移
x=V^ V。=V口t

速度

加速度
a,=0

水平分运动 (匀速直线运动)
(自由落体运动)





y。i∥‘

V,=量t


1a,-,g

(平抛物体的运动)

s:√x 2+厂

¨√%2+_2







时间T内发生的位移比为l:3:5:…。由水平方向的匀速运动规律可知:间隔相等的 时间,炸弹依次落地。弹炕间距是相等的。 3.解题思路与过程 把(1)、(2)题目中的物理情景等效成了理想化的物理模型之后,就能从它们所对应 的规律中挑选合适的进行解题。 (1)问题中,应用公式y=gt2/2。得出t.又在这段时闯内炸弹通过的水平距离为 x=vot,所以x=O.89km (2)问题中,由水平方向的匀速运动选出A、D正确,由竖直方向自由落体运动得
B正确。

4.学生操作总结 (1)问题中,由学生思考:若“轰炸目标”的运动方向与飞机飞行的方向相 反,应该如何计算。 (2)由电脑演示这一情景,学生总结出后面两条结果: 这些炸弹在空中排列是一条竖直线:炸弹依次落地后形成弹炕,且弹炕间距离
相等

学生进行解题操作时的关键是要把刚才分析的重要过程记录在笔记上。即研究对 象的确定、受力分析、根据水平与竖直两个方向的分析判断物体运动的理想化模型、列 式计算。关于再现规律的过程不必要求学生写在笔记本上,但是这个环节和挑选规律的 环节教师应该强调。 评析: 在该课的设计中充分发挥了多媒体应用于教学的优势,与传统的板书相比较,它能 够演示连续的物理过程,使习题问题形象化:与纯粹的实验教学相比较,能使运动的过 程便于观察和分析,并且能快速地使运动过程重复实现。在实际的教学设计中,应从教 学的效果出发,充分体现现代教育技术的优越性。另外,在解题中要严格要求学生的分 析过程,除了巩固学生对知识的理解,更重要的是培养他们的物理思维能力。 3.1.3物理复习课教学申的信息技术应用模式 1.展示知识内容、形成知识网络 我们可以利用计算机快速展示复习课要涉及的知识内容,在短时问内重复出现彼此 相关的物理现象、公式、图表、图线,以启动学生的记忆,使学生对相关知识进行充分 比较,找出知识之间的不同点与相同点,归纳出知识之间的区别与联系,从而对学生的

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

物理认知缩伺进行“刷新”,加深和扩展学生对知识网络结构的认识深度和掌握程度。 2.形象思维基础上的逻辑思维过程 为学生提供典型的物理问题情景,形象思维的基础上利用计算机及多媒体展示平台 加强受力分析、运动分析、动量分析、能量分析、过程分析、状态分析、电路分析、光 路分析、图象分析、误差分析等解决问韪的逻辑思维方法对学生视觉的刺激。强化学生 的解题过程、方法意识。教师用自身解题时操作过程的规范性,来引导学生学习用外部 语言来规范自己的思维活动。 3.程序化的解题操作思维 解决问题之后,通过计算机展示解题全部思维过程,点拨物理思维方法的关键之处, 并对解题的程序性知识进行归纳总结。

图6

复习课的基本流程如图6所示。 【教学课例】“牛顿第二定律的应用”复习课 教学设计: 1.展示力和运动的基本规律,并描述它们的关系.分别将各部分知识展现出来: 2.组织同学们将这些知识用力是物体运动状态变化的原因的观点有机地用框图(图 7)联系在~起。
力的种类: 重力 弹力 摩擦力

F=Ⅲa
a为桥梁 《}—————————————_言- 力是运动状态 变化的原因 力的瞬时作用效集 应用牛顿第=定建
国T

攀量性:
分解 正变分解

3.从规律中分析解决力学问题的方法(思维操作程序) (1)确定研究对象:因为所有的力学规律都与物体(物体系)的质量有关: (2)进行受力分析-画出受力示意图,画平行四边形或建立坐标轴分解力 (3)运动情况分析:运用牛顿第二运动定律解题必须对物体的加速度做分析,如 果加速度未知要通过位移时间速度等来求解。

信息技术与高中物理教学整合的研究与买践

(4)根据a与v0关系,确定物体运动模型,回忆该模型所对应的所有规律 (5)根据题意用规律联系已知条件和未知条什,挑选最简单的方程组(或图象) 解决问题 (6)列方程求解,讨论结果的物理意义 4.例题示范与特点总结: 牛顿第二定律的应用是高中物理力学的重点也是难点,由于习题类型很多,教师必 须分类讲授才能使学生思路清晰。各种类型的习题,在传统教学中需要讲授将近两周,


由于时间跨度大,学生很难从总体上把握规律,明晰解题思路。因此,充分发挥多媒体
技术的优势.在复习课中快速的给学生展示所有类型题,通过对比让学生自己总结各类 型题的特点及规律,学生的思维被积极调动起来,很容易地对所学的知识达到熟练掌握、 灵活运用。 例题:(见附求3) 5.布置少量的习题供学生用作巩固练习(见附录4) 总结: 通过三种基本课型可以看出,在传统的课堂教学中,教师经常要花较多的时间书写 板书,通过使用计算机将课前输入的文本、公式、图片等资料显示出来,就可省下大量 的课堂时间。特别是针对难以理解或难以想象的物理概念、模型,通过采用多媒体课件 可以十分直观形象地解释、演示出来.易于被学生理解,做到重点难点突出,达到理想 的教学效果。在有限的时间内,利用现代信息技术手段可以高效率、高质量地将大量信 息传递给学生,改变以往学生处于被动学习的状态,提高学生的学习兴趣,激发学生的 求知欲,在掌握知识的同时综合能力也得到相应的培养。 通过一年来的大胆尝试.本人将信息技术广泛应用于各种类型的物理课堂教学,实 践证明在传统课堂教学中合理地利用信息技术能取得更好的教学效果。

3.2信息技术作为认知工具的整合模式一深层次的整合
建构主义理论认为.“媒体”(如粉笔、黑板、现代信息技术手段)在教学过程中不

只是辅助教师教的直观演示教具,更重要的是能促进学生自主地学,即成为学生自主探
究的认知工具、协作交流工具与情感激励工具。由此,我们在进行信息技术与物理课程 的整合过程中要改变传统的教学观念,教师要将信息技术作为一种先进的教学工具,引 导学生将信息技术作为一种先进的认知工具。信息技术不仅为学生提供学习内容的多种 展现形式,创设良好的问题情景,而且更重要的是激发了学生的学习兴趣和学习主动性。 此外,在学习的过程中学生不仅掌握了本学科的知识,还提高了对计算机和网络的使用 能力以及信息的主动获取、分析、使用的熊力.即实现了的信息素养的培养。 3.2.1网络探完讨论式教学 建构主义认为,学习是获取知识的过程,不是单纯的通过教师传授得到的,而是学 习者在一定情景即社会文化背景下,借助其它人的帮助,和用必要的学习数据,通过意 义的建构的方式自己获得的。其核心思想是“通过问题解决来学习”。中学物理教学目 标提出:全面提高学生素质,特别是培养学生探索自然科学的能力(即提出问题、发现 问题和解决问题的能力).因此,在教学过程中要充分应用信息技术,改革教与学的模 式.优化教学方法和手段,为2l世纪培养探究性人才。

信息技术支持下的探究一讨论教学模式在物理教学中可以发挥极大的作用。探究~
讨论式教学是以探索、研究物理规律为出发点,以交流、讨论为中心,以学生可持续发 展的探究能力为培养目标的一种教学模式。在物理教育中广泛地应用该教学模式,正是 建构主义教学思想的体现。该模式的流程图如下:
24

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

情景激趣 自主学习

协竺、孽究l—一解决问题 讨论 I’I
利用信息技术搜集翔实数据

总结提高 拓展运用

在线评估 与检测

利用信息技术拓宽 交流渠道与信息量

图8 探究一讨论式教学分为五个阶段,并且这五个阶段相互联系,相互影响 1.情境激趣,自主学习阶段 课前,教师根据课程要求,在教学大纲的基础上适度扩展教学内容,制做出集图象、 文字、声音于一体的电子网络课件并上传到局域网服务器上,这些课件应尽可能地使学 生对学习内容产生浓厚的兴趣。课上,学生在网络教室输入网络地址就可以顺利浏览网 页。我通常将教学内容分两步完成,在第~节课上让学生通过教材和网络自主学习.学 生完全不受教师的控制,可以自由地交流、讨论,并且可以在网上聊天室发表自己学习 过程中遇到的问题和心得感想。 2.协作交流,探究讨论阶段 在第二节课上,采用任务驱动式教学法首先由教师提出一些能突出本节内容的很有 启发性、综合性、探索性的问题,学生通过浏览和查找网页,有目的地解决教师布置的 问题,通过问题的解决达到巩固知识完成教学任务的目的。在这一过程中,相邻的同学 可以口头交流,距离远的同学之间可以借助于网络进行交流。当然这些问题必须是教师 在课下精心设计的能概括本节血容的精选问题。 3.解决问题阶段 在这一阶段,教师借助于多媒体控制系统可以实现师生、生生、生机多元交流来解 决问题、统一认识,方式是:教师和学生共同讨论解决课前设计的问题,另外.教师也 可以从聊天室中挖掘一些学生提出的有代表性的问题和同学进行交流。通过问题讨论, 使学生对本节课的知识加深理解,使学生的表达能力、分析问题的能力、概括能力等得 到尽可能的发展。 4总结提高,拓展运用阶段 通过近两节课的学习。学生对本部分内容有了相当的了解,但可能不太系统,还没 有形成有效的便于记忆的知识网络,因此教师有必要与学生一起进行知识归纳、总结并 让学生了解如何对所学知识加以运用。知识归纳的过程可以让学生来完成,教师给予补 充,这样可以了解学生对知识掌握的程度以及锻炼学生的知识归纳能力和语言表达能
力。

5.评估、检测阶段 这一阶段,学生在规定的时间里独立完成网页中设计的在线检测习题.并且可以通 过网络的检测功能了解自己的答题情况。教师也可以通过网络检测和统计功能了解每一

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

名学生的答题情况及班级整体情况,从而对学生知识的掌握情况有及时的反馈,便于以 后补缺补差。 [教学课例]:《波的形成及传播》(2003年校级“整合教学”公开课) 1.《波的形成及传播》是高二物理“机械波”一章的第一节内容,本节介绍了机械 波的形成条件、分类及特征量,分析了机械波的产生原因及传播过程,提出了研究机械

波的数学方法一图象法。本节内容是高中物理的一个难点,而且是学好本章的关键。学
生在学习过程中往往对机械波的产生原因不太理解,对波的传播过程认识不清。为此,

采用了探究一讨论的网络教学模式,突出了重点,突破了难点,收到了非常好的教学效
果。 2.删络课件的内容主要包括三个部分:知识宝典、分类题库、在线答疑。在网页中, 这三部分有机的融为一体,相辅相承。
¨、铂f识专趣

这一部分的内容米源于教材,但经过了非常有效的处理,把静态的、单调的文字和 图片改编成了可视性很强的文字、图片、动画为一体的电子网络教材。这一部分的内容 包括:新课引入、波的分类、横波规律、纵波形成、课堂~练。 (2)分类题库 为了检测学习裁累,本部分精选了七道类型题,让学生通过在线检测,了解自己对 本节知识的掌握程度,课后发现,学生对此很感兴趣。 (3)在线答疑 在通过计算机实现自主学习的过程中.学生不可避免会遇到一些问题,在网络课上, 处理这些问题的方式有两种,一是组内同学之间的口头相互交流,二是借助于网络这一 平台实现的网上讨论。为了激发学生讨论的热情,我在讨论问题中设计了几个有代表性 的问题,学生可以通过解决教师设计的问题去巩固知识,也可以就自己在学习中遇到的 问题在网上发表,还可以在聊天室里发表自己的看法,在这里,同学们的思维得到了蹴 撞、交换、提升。 3.教学过程 教学过程分为两节课进行,第一节课教师让学生通过网络自主学习,本节课的任务 也可以让学生课下通过互联网来完成.从而实现了教学从课堂延伸到课外。 在第二节课的教学中,教学过程可分为五部分:布置任务、自主学习、分析讨论、 内容总结、在线检测。这五部分相互联系,相互影响。 总结本节课的教学,我认为网络教学具有无可替代的优势,其表现在于: 1.信息技术提供的网络资源以其他媒体和手段无法替代的情境再现、超时空交流等 功能,为学生自主学习、主动探究提供了理想的学习环境和操作性平台:为学生呈现了 仿真的学习情境,充分激发了学习兴趣:为他们提供了多种感官参与学习的氛围,引导 他们积极体验,在特定的环境中主动地建构自己的学习经验。 2,加大了学生的交流空间。在网络课上,改变了以往师生交流为主的课堂模式, 口头交流与网上交流相互结合,实现了多元交流,开创了生一机、生一生、师一生交流的
新局面。

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

3.实现了信息技术与学科教学的最佳结合,学生学习学科知识的过程也是掌握詹 息技术技能的过程。 4.网络教学为远程教学提供了可能,使教学不再局限于教室,它完全可以扩展到 任意空间,学生在世界的任何地方只要借助于计算机即可实现远程教学,教师也可以借 助于网络实现网上答疑。 实践证明,多媒体网络环境支撑下的物理基础性课程教学,可以有效地缩短学生的 认知过程,提高学生的主体意识和教师的主导作用,为改善学生的学习方式提供有力的 手段,促使学生获得的知识和技能得以牢固地掌握.并达到灵活运用。 这种教学模式与传统教学模式的不同之处在于:它不是以概念、规律的灌输为中心, 而是以学生自身为主体.使学生从发现者和探索者的角度出发,在交流与讨论中得到客 观世界的规律,教师在其中并不扮演教化者的角色,面是在旁边进行点拨和指导,让学


深入地理解物理学的现象,而且可以学会物理学的一种耩种,即独立的探索和研究的精
神。

¨z一1~2一"*!一。{n^口¨。帅Ⅷ钾物I旰.^,p:十∞n静¨待:4+…m日¨m可丁”1_ 一,_,

, 、 ?

1/4、‘~

,、,



-、



_7,~

这种教学的特点是:在探究解决问题的过程中,充分利用了情景的真实性,使学生 的独立性得到高度的发挥,学生在充分自主自由的情况下进行活动,有利_丁激发学习兴 趣,形成学习动机,有利于把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相 联系,并对这种联系加以认真的思考,有利于协作学习(开展讨论与交流),从而有利 于意义建构,进而培养学生的探究能力、各种活动能力和创新能力。 网络教学是伴随着网络而产生的,当今,对于网络环境下的课堂教学仍然处于探索 阶段,结合本课教学实践,我认为,上婀络课要注意以下问题; 1.要避免放羊式教学。很多教师认为,课前由教师准备素材,制作网页,课上的 学习应该完全放给学生。实际上,每一节课都要由教师带领学习完成一定的学习任务, 网络课应该也不例外。在网络课堂上,教师是学生学习的指导者、帮助者,教师仍然对 课堂有一定的调控。 2.稠络教学环境必须要有保障。教师在上课之前要做好充分的准备,保证课上所 有学生同时登陆网页时不会出现故障。 3.网络教学模式要因课而定。本节课采用探究一讨论模式需要制做网页,但并不 是所有课都要做成网页形式,如:学生学习透镜成像规律时,教师可以借助几何画板, 让学生自己探索规律;学习火箭与卫星知识时.完全可以给学生几个主要的因特网地址, 让学生以小组为单位自己上网查找资料,做成幻灯片,然后教师给出一定的时问让他们 展示成果。这在F面的教学模式中有详细介绍。 3 2.2局域网整合于物理教学的自学~辅导模式

所谓自学一辅导教学模式(简称导学模式),是指在充分考虑到学生主体地位的前
提下,教师创造条件使教材直接面对学生,指导学生在学习物理知识的同时注重掌握学 习方法,提高学生学习能力和整体素质的一种课堂教学模式。 自学辅导模式的流程图,如图9所示:

一悝留常
图q

信皂技术与高中物理教学整合的研究与买践

导学模式也有它的不足,在传统教学中师生交流的媒介是语言、文字。辅导答疑只 能一对一、面对面地进行,教师的工作量太大。学生预习之前教师所提供的预习辅导内 容往往是文字问题,无法提供更加详细的文字、语音、图片、录像等信息,使学生的预 习效果不佳。学生通过预习,产生了大量的问题,除了同学之间的交流之外.要向老师 不断地置疑。释疑工作不但工作量大,而且重复次数多。老师只有一个、时间只有那么 多,学生在学校的时间也只有那么多,师生交流的渠道不是很畅通。此外,物理难教难 学、课时减少、内容增多,已成为中学物理教学迫在眉睫需要着力解决的现实问题。信

息技术的发展和普及为突破这些难题提供了条件。本研究将物理学习的主动权还给学
生,刨设一种更加开放的导学环境,使学生学会独立自主地进行学习,并实现轻松学习。 运用信息技术特别是网络技术解决上述问题,可以便导学模式日臻完善。信息技术 整合“导学模式”的流程如图10所示:


—一


学生质疑 教师答疑


—H

师生归纳
得出共识

I —H强化训练






尽的答案、提示



师生通过网上交流

教学网提供比较详

图10

[教学课例] 模式名称: 信息技术整合“导学模式”的流程 授课过程:经过一段时间的努力,在校园网上开辟物理导学网页与高一学生见面, 通过共享文件以及聊天室,学生可以顺利使用网络接受老师的指导、与同学老师们交流, 实施个案教学,开展用“物理导学”网页自学辅导。逐步完成网页的建立、网页的转移、 内容的扩充、交流天地和答案反馈等栏目的制作,并且实现网页页面不断更新,内容不 断充实。f正在创建中) 1.网页的主要内容及功能 由五个大模块组成:自学辅导模块、信息技术模块、研究性课题模块、理性思考模 块、其它模块。 (1)自学辅导模块(包括预习提纲、知识讲义、实验指导、自检自测、知识扩展、 答案反馈):充分体现了物理导学模式中的变教师的“包办”为“主导”,变学生的“被 动”为“主动”的思想。学生可以随时随意从“物理导学”网络平台获取大量知识和信 息。例如学生通过“预习提纲”和“知识讲义”达到自学辅导的目的,其中预习提纲提 供了各章各节的预习内容及目标。学生做实验之前通过“实验指导”获取实验的具体指 导内容,如实验装置、具体操作以及数据处理,并且还提供了演示实验和课外实验。 (2)信息技术模块(包括动画模拟、语言介绍、编程舞台、word使用以及交流天 地):为学生提供了物理力学系列的动画模拟;在语言介绍弄¨编程舞台中,为学生提高

信皂牡土与高中如理教学整争妁铲究与窘4:

自己的MATLAB编程水平提供了发挥以及展现自我的空间;交流天地为学生创造了畅所 欲言、发表观点、提出置疑的机会,老师也可以通过它回答学生提出的问题。 (3)研究性课题模块:提出了几十个课题,例如节能灯的节能探究、噪音的危害 及测定、白行车的物理原理、太阳能的利用、电磁波与健康等等,学生通过课题的研究, 开拓了思维、增强了独立思考解决问题的能力。 (4)理性思考模块:有的放矢地介绍导学模式的由来,以及实施过程中师生的各 自的地位与作用。另有四篇理论性的文章《解题基本模式》、《解题模式的再思考》、《注 意力的合理分配》、《复习策略方法》。 (5)其它模块:常更新的部分,例如实验报告网络评选、问卷调查结果公布还有 学生用Powerpoint总结的力学解题模式。以网络超文本、超链接的方式组织管理学科 知识和组织建构知识库、信息库。 以下内容是在教师的课堂教学活动开展之前通过网络提供给学生的。 (1)在网上公布自学指导材料。帮助学生明确自己的学生方向和学习内容。节省
自学时问。

(2)在网上公布学习的扩展材料,如实验仪器说明书。 如何让学生尽快地学习和掌握实验仪器的基本操作,网络发挥了它的作用,我们将 一些相关实验器材的说明书放在了网上,供学生在课下学习和参考。 (3)提供大量的科学史实,扩展学生对所学知识外延的了解。 【交流天地】以下为交流天地留言板的内容节选:

酸姓名:学生《窜电子邮件: 岱姓名:老师
【答案反馈】

够主题:问题
lO:32:26

练习册42页的练习二1题的图像(图6—13)看不懂。

嚼电子邮件:

@主题:轴的物理意义

关于图像,有六犬基本要素:轴、点、线、面、斜、截。 (1)每章的课堂教学开展之前在网上公布书后习题和练习册的答案,这样自学的 学生就可以通过爸案的比较米及时评价自学的效累和发现存在的闯题,!二I霞及时纠正。 (2)提供章节练习的详细解越过程和评分标准。帮助学生在改错过程中明确得失 分的原因,从而建立一套规范拍:;题操作步骡。 【试验报告网络评选】 在学生完成了探究实验之后,收集所有学生的电子实验报告。对报告作出评价之后, 选取几份最优秀的报告公布在网上,并要求所有学生对这几份报告进行网络投票。在网 上对实验报告进行浏览和投票是作为每个学生的课后作业,并记入期末成绩,所以学生 比较重视。这样做的优势在于: (1)为所有学生提供了将优秀作品进行学习交流的机会和可能。 (2)鼓励了在物理方面肯于钻研学生的学习积极性。 (3)加强了学生对物理活动的参与性。 【鸡蛋撞地球(研究性学习)】 在网上展示了比赛操作的全过程。学生虽然了解帮个比赛的评价标准,但由于受到
29

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

时间和空间的限制,大部分并没有观察到这个比赛的操作过程。比如站在楼下的同学并 不清楚在楼上的情况。我们将比赛的照片发布在网上,向学生介绍每个过程的情况。 2.运用物理导学网页实施导学模式的举例 【平抛实验的指导过程】 l、教师在学生实验前一周在物理导学网上公布实验的目的、要求、器材组装的注 意事项、实验数据的采集方法、数据处理的方法和语言。(见附录) 2、开放实验室,学生自学后可在制定时间到实验室去预习。 3、待学生预习后再到实验室动手实验。实验操作完毕,提供计算机房,供学生运 用计算机语言做数据处理并分析实验误差以及产生的原因。 图1l是一个同学戍用matlab语言处理数据的运行结果.图中4个缉黼刍的占旱 某同学采集的实验资料点,蓝色的点和线是计算机根据实验数据拟台画出的曲线。红颜

色,∞发.衽话厂s’#^“,1(:%、,琶出靛理荛:韵予矬蠡&。醢日-l j.;。&I乏≯j∥j:爻:,
≯型上抛霞t;io覃’芝蛩安≯’:1薯有将§‘:遵逻节Z。。 4、学生据此改进实砬,直到 取得满意的结果。 [评价]: (1)充分运用网络技术,开 创新的教育与学习环境,来完善物 理导学模式,网络环境中开展教学 已成为现代教育发展的必然趋势。 在这种新的环境中,学习过程本身 就是个能动的过程,利于充分挖掘 学生的学习潜力,培养学生的能动 精神,激发学生的创新意识。学生 在可能的场台采用随手可得的信 息和知识自主进行进修,随时获 知、获能;学生成了教学过程中的 认知主体;教师可以列学生起引导 作用,学生的学习可以是灵活、多


样、开放的。充分体现了导学模式中强调学生自主学习的行为,变教师的“包办”为“主 导”,变学生的“被动”为“主动”的思想。 (2)网络技术强大的交互功能,更方便教与学双方实时和非实时交互的实现。网 络技术的网络辅导教学则更有独到的功能,在培养学生创新精神和实践能力过程中有着 独特的作用:计算机网络可以完全实现学习过程的个性化,有利于建构有效的个体知识 结构:计算机网络所具有的多种功能在训练创新思维(如形象思维、整合思维、决策思 维、批判思维筹)中有其独特的优势:计算机网络有利于激发创新动机.有利于刺激求 知欲和独立精神,有利于培养合作精神,在发展良好的具有创新精神的个性品质过程中 有着特有的功效。
30

信.包技术与高中物理教学整合的研究与实践

(3)利用网络完善物理导学具有许多优势:能为学生提供多方位、开放性的获取 知识的途径,利于学生对学习的主动参与、自主控制,使学生不一味地依赖于课堂、书 本获取知识,而是根据自身学习情况制定学习进程,如:查询预习提纲、知识讲义、实 验指导、自检自测、知识扩展、答案反馈等:网络可以使教师与学生进行多方位的交流 与反馈,学生与学生之间进行全天候的交互协作,而不只限于课堂上。为学生提供对同 一问题用多种观点进行观察比较和综合分析的机会.这样有利于对学习中的问题共同讨 论,取跃补短,虽终实现全面而正确的认识:多媒体技术和网络技术的应用减少了教师 的无效劳动时间,增加了单位时问教学信息的传播、师生之间的沟通及教学信息的反馈, 开阔了学生的视野,激发了学生的学习热情与自主参与精神,从而大大提高了学习效率。 青少年的发展过程中离不开人与人之间积极的互动,直接的人际互动是学校教育的 基本特征。网络不可能完全取代学校教师直接的积极作用,网络是新型学习环境中一个 有机组成部分。 网络技术以其特有的科学性和高效性促进物理教学形式的丰富多彩、实现了对物理 教学教学过程的优化并提高了教学质量。 3.2.3广域网与物理教学整合的模式探讨 计算机互联网拥有庞大的信息资源,这些信息资源涉及生活、社会科学与自然科学 等各个领域,其广度和深度远远超过教材为学生提供的文字资料,因此物理教学可以充 分运用网络的交互传递功能,利用开放性的学习资源,让学生根据自身的特点和需要主 动地、个性化的学习,从而突破以书本为中心的束缚与限制。 目前的中学物理网站(页)大致这样几类。一类是官方或学术团体网站,另一类 是一些中学的物理组(包括一些痴迷于网络的教师)办的网站,还有一些知名学校与公 司合办的网校。这些网对于整合物理课堂教学所能起到的作用各异。前两种网站(页), 。都面对教师,为教师提供各种各课所学要的数据(文字的、多童!iI体的)。在这些网站的 留言板上许多学生的留言都对网站的提出了一些辅导的要求,而这些要求基本没有得到 满足。 据笔者了解到的情况是:一部分上网校的同学存物理学习的方式上有比较大的变 化:教师课上教学+网校课下辅导+双重作业(学校一份、网校一份),也有的同学比 较干脆地放弃学校的课堂教学,只跟网校学习。无形中这些学生就进入了相对来说超前 的利用网络自主学习的教学模式。这部分学生的自主学习的毅力、能力都比较强,网校 的课前自学辅导成了他们学习拐棍,教师的个别辅导则为他们课后解惑提供了方便条 件。然而,也有的学生不会利用网络进行有效的学习,需要老师给予指导。 针对我们学校目前的情况,在学校的时间无法实现让学生在广域网上学习,因此, 我利用课余及寒假时间对学生进行广域网上教学模式的探索。据调查.我所任教的两个 班级均有60%以上的学生可以在家上网,而且都有自己的电子信箱,其中绝大多数同学 有自己的0Icq号码。据调查.绝大多数学生虽然对网络环境下的学习有着浓厚的兴趣
(77

5%),但对如何利用丰富的网络信息资源进行学习(17.5%)以及怎样进行主动探

究式学习(25%)存在模糊认识。如下表统计:

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

表4
项目

参与人数
40 40 40 40 40 40 40 40。


选项人数
35
31 7 32 9 18 3 10


百分比
8.75% 7.75% 1.75% 80% 。2.25% 45%

对物理课外知识感兴趣 最喜欢的学习方式是电脑 最有效的学习方式是电脑
喜欢上网

玩游戏
j:网 上网聊天

目的

寻求答疑. 主动探究学习

O.75% 一‘25%

针对上述问题,笔者利用0ICQ聊天工具、BBs论坛等与学生进行交流。首先了解 学生的心理及需求,将自己的邮箱号码给每个学生,对他们在学习中遇到的问题,及时 进行答疑。此外,安排学生利用课余时间登录著名网站“高中物理参考” (http://wwIv.wlck.com),其“科学参考”栏目中有大量的与教材、生活、科学前沿 相关的知识内容,这对提高学生的物理学习兴趣很有帮助。同时,将这一过程与课堂教 学内容相结合。例如,在讲解“万有引力”一章时,结合“人造地球卫星”的学习,让 学生进行搜索,很容易获得卫星的历史、卫星家族、载人飞船、全球定位系统(GPS)等 大量信息。在这种全新的学习环境中,知识内容呈现了开放性,不再以教师、课堂、书 本为中心,学生能选择不同内容来构建自己的知识结构,以形成个体独特的知识体系。 在一个学期的教学过程中,笔者逐渐尝试利用广域网与物理教学相整合,使教学内容从 局限的书本知识变为开放性知识,有效地克服了传统物理教学内容缺乏时代气以及脱离 现实生活的弊端。 随着信息技术的不断发展,教师和学生都能更容易地获得丰富的教育及学习资源。 教师应结合教学实际,引导学生从何处获取以及怎样充分利用与课程相关的资源。这样 使教学内容更具有时代气息,更贴近生活和现代科技,如纳米技术、全息图片、光手术 刀等新科技随时可以进入学生的视野。同时,教师也需不断拓展知识面,以更好地选择 教学内容、设计教学过程。我们相信随着时间的推移,经济的发展、制度的完善、人们 观念的更新、互联网的进一步完善,以网络技术为媒体的教育教学活动形式将会极大地 丰富现今以平面媒体为传播手段的教育、教学活动,加速教育现代化进程。

3.3实验结果的分析与评价
在研究整合模式的实验中进行定期总结,以获得科学的实验研究结果。具体实验研 究方法为:问卷调查法、对比法、实例举证法。本实验研究对学生进行评价的内容主要 包括认知和非认知两个方面,着重评价学生在原有基础上的发展程度。本实验主要给出
了下列二个方面的结果:

(1)实验班与对照班的效果评价调查,着重于学生在非认知方面的自我评价。 (2)学习质量的定餐研究,对实验期间学生期末考试成绩分析对比。

32

信.包技术与高中物理教学整合的研究与实践

3.3.1实验班与对照班的效果评价调查 实验班与对照班的结果评价调查表包括21个不同方面,其中实验班为我校2004级 高一十六班,对照班为高一十七班。1、发放评价调查表。2、明确评价调查的目的,让 学生无任何顾虑。3、解释各个方面的含义,让学生有足够的考虑时间,不记名。 从21个不同方面对学生的特征(认知结构与个性)进行问卷调查,并进行模糊评 价。学生各方面的特征统一用A、B、c三个层次表示,其中A表示积极向上、优秀等 方面的因数(即研究变量中的优、强等);c表示消极、落后等方面的因数(即研究变

量中的差、弱等),调查数据详见表5、6。从2004年9月——_2005’年4月,实验进行
了一个多学期。通过对实验班和对照班进行的二次调查对比,初步地判定实施“信息技 术与物理课程整合”教学模式取得的效果是显著的。 2004年9月,在学生入学后对高一学生进行了第一次问卷调查,调查内容主要是 乎i从衔叶.氢向T帕子矗“J1T五x比。详见表50 2005年1月,实验进行了一个学期后,分别对实验班和对照班进行了第二次问卷
调查。详见表6。

从表6可以看出,到2005年2月实验进行了一学期后,实验班与对照班的学生在 21个方面上的特征(认知结构与个性)已经有显著的差别。其中对照班的学生在21个 不同方面上的特征几乎没有发生变化。而实验班学生的认知因素与非认知因素均发生了 较大的变化。实验班学生的精神负担和学习负担都大大减轻。其很多方面都发展得比对 照班的学生好。(仅举一例说明之,见表7)
3.3

2学习质量的定量研究

通过一个多学期的实验,我对实验班和对比班的学生进行了以下三个方面的考核和 评价。 (1)期末测试成绩(详见表8、9)

①实验班自实施信息技术与物理教学整合模式之后,物理教学质量稳步提高,学生
普遍觉得学习环境比以前宽松,学习成绩明显上升,可以从学生期中与期末考试成绩得 到反映。实验班的合格率、优秀率均比对照班高出许多,表8、9是两个班级学生的入 学成绩及实施教学整合一学期后期末考试成绩对照分析。经比较,无论是高分段还是低 分段,对照班的学生成绩几乎没有什么提高。而实验班学生在低分段的进步比较明显。 ②x2检验(详见表g) 根据表九学生的测试成绩,将两班学生的成绩按分数段进行统计。从计算的结果可 以看出X2=13.23>x‘(3)mo严11.34,所以认为两种教法是有显著性差异的,即测试的成 绩和教法之间有一个高度的连带关系,课稃“整合”教学的效果高于传统教学效果。 (2)单元测试成绩:编制一份实验洲试卷,对两个班进行测试,对洲试结果用均数 差异检验进行评价。(详见表11、12) 从表11、12的数据可以看出,通过“整合”的教学,实验班不仅平均分超过对照 班,而且同学之间的水平差异缩小的幅度也较大。根据t检验的结果(计算过程详见附 件2),以上结论不是由偶然因素造成的,是进行教学改革的必然结果。 经过对比性实验研究,表明在高中物理教学中实施“信息技术与物理课程整合”教

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

学极大地激发了学生的学习积极性、自主性。学生的学习能力和学习质量均有所提高。 (3)实验班和对比班的学生素质评价(详见表13、14) 采用素质指标对两班学生进行评价,分别计算实验班(M1)和对照班(M2)学生的 问题意识、探究能力、协作精神、信息处理能力、分析评价能力、操作能力的均分,求 两班的差值(△M)。 从表13、14可以看出实验班的学生各种能力的考核成绩均高于对照班,特别是观 察力、探究精神、协作精神、信息精神、分析评价能力提高的幅度较大,然而两班学生 的操作技能的差异较小。这说明“整合”教学在训终学生的操{乍技能方面不理想.故强 调在培养学生的动手能力时要与传统教学模式相配合,以取得更好的教学枯果。 3.3.3实证评析 1.学生成绩逐步提高 “整合”教学的实施过程中。不断减轻学生的课业负担,变被动学习为主动探究学 习,学生的一个明显感觉是一定要做的作业少了,具有自主选择余地的作业多了。不仅减 轻了学生的心理负担,对物理学科的考试、学习态度等郝缛到了改善,由“怕”转变到 “不怕”,由被动消极转变到主动积极,由厌学变到了乐学。只有学生的课业负担减轻 了,才有余力去培养、锻炼和提高自身的能力素质、发展个性特长。

通过表5一14的比较分析,无论是高分段还是低分段,实验班优势明显,这充分说
明“整合”教学的实施,对缩小差生比例,提高学生的学习水平是有益的,它有利于学 生的学业进步。 2.学生素质得到全面发展

从调查表5一14可以看出信息技术环境下的教学在实践中取得了成功。“整合”教
学的主要指导思想是建构主义理论,围绕这一指导思想,在教学观念和做法上与传统教 学相比较,显得更科学更合理:(1)重视传授知识的同时,也重视培养学生的智能:重 视智力因素的同时.也重视非智力因素的作用:在重视“学会”的同时,也重视培养学 生“会学”;在重视学习结果的同时,也重视学习的过程。(2)注重一切从学生的实际 出发,教学有的放矢,因材施教;教法生动灵活、多种多样:重视启发诱导.使学生学 得活泼、学得生动。 3强化了教师的教改意识,促进了教学观念她转变 “整占”教学茳i王近函’’学期如笑驻Vi冗袭,.,妥羞班半i正汲知}。.柑与t旺诺力 面都取得了健康发展,而传统教学只注重知识的“灌输”,教学方式刻板划~,其结果 是只有少数学生在认知结构方面得到了健康的发艇。 通过实验研究表明,“信息技术与学科教学的整合”是从目前高中教学的实际情况出发, 面向全体学生和谐健康发展的现代教学模式。它不仅提高了学生的学习水平,使学生的 个性得到全面发展,而且在培养学生的探究能力、问题意识、信息素养等方面是可行的 和有效的。

l~~—\
I序号l

表5实验班与对照班效果评价调查表(实验前)
教学模式 传统教学模式(66人)


I特征及比;、~\
维度变量

“整合”教学模式(64人)
比率




特征

比率





比率



C比率

34

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践
l 2 3 4 5

物理学习动机
物理概念的理解 原理的应用 创造能力 评价能力

强一弱 深一浅

10 10 9 8

15.2% 20
15.2% 13.6% 12 1% 23 17 20 28

36 33

54.5% 50 o%

10 10 9 8 9

15.6% 15.6% 14.1% 12.5% 14.1%

19 22 17 18

35 32

54.7%

50.O%
59.4% 59.4%

强一弱 强一弱
强…弱

40 38 29 32 33 28 42
25

60.6%
57.6%

38
38


11

13.6%

43.9% 48.5% 50.O%
42.4%

27

28
29 31 30

43.8%
45.3%


7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

自我调节能力 自主探究能力 物理学习兴趣 物理学习信心 物理学习态度
思维的灵活性 民主意识

强一弱
强…弱
浓一一淡

16.7%

23

10
9 9

15.6% 25
14.1% 24 14.1% 14.1%


ll

12.1% 25 16.7% 27 15 34 15

48.4% 43.8% 59.4%
37.5% 62.5%

26 17

强…弱
主动一被动


9 8

13.6%
13.6% 12,1%

63.6% 37.9%
65.2%




38

12.5% 32 24
12.5% 16 40

强…弱
强…弱

43 29
34



13
10

19.7% 24

43.9% 12
51.5% 11 8

18.8% 24 17.2% 19
12.5% 16 ll 27 16 19 22 14

28
34 40 43 28 40 37 33 42 32

43.8%
53.1%

合作精神 问题意识
上课时心请 适应与孤独感 乐学与怕学 物理求知欲

高一低
强…弱
舒畅一压抑 适应~孤独

15.2% 22 13.6% 15.2%
13 12


10 9 9 8 9

44
43 31 39

66.7%

62.5% 67.2%
43 62 8% 5%

65.2% 10
47.O% 59.1% 56.1% 51.5% 69.7% 48.5% 9 8 8

15.6%
14 1%

13.6% 26 13.6% 18

乐…怕

12.5% 12.5% 14.1% 12.5% 14.1%

课堂参与程度 物理学习负担
独立性

强~弱 高一低
轻一重

12.1% 21

37
34 46

57.8%
51.6%

13.6% 23
12.1% 13.6% 12 25


8 9




65.6%
50.O%

强一弱

32

23

~、、\
特征及比率

表6

实验班与对照班的效果评价调查表(实验一学期结束)

、—、\

教学模式

传统教学模式(66^)

“整台”教学模式(64人)



l 2 3 4 5 6 7 8

维度变量
物理学习动机 物理概念理解 原理的应用 创造能力 评价能力

特征



比率
ll 12 10 9 13 12 9 10 8 16 7%





比率
42 43 4% 9%



比率
18 17 23



C比宰
17 20 18 14 8 18 17 12 18

强~弱 深…浅
强 弱

27 25 19 19 25 26 27 25 16

28 29

28.1%
26.6% 35.9% 35.9% 39.1% 25.O% 31.3% 37.5%

29 27

26.6% 31.3%
28.1%

18.2% 15.2%

37
38 28 28 30 3l 42

56.1% 57.6%

23 27
31 30

自我调节能力
自主探究能力 物理学习兴趣

强~弱 强…弱 强一弱 强一弱 浓一淡
强…弱

13.6% 19.7% 18.2%
13.6% 15.2% 12.1%

23
25

21.9%
12.5%

42.4%
42.4%

16
20 24 22

28,1%
26.6% 18.8% 28.1%

45.5% 47.0%
63.6%

27 28
24



物理学习信心

34.4%

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践
lo ll 12 13 14 15 16 17

物理学习态度 思维的灵活性 民主意识 合作精神

主动被动

8 8 13 10 10 9 12 9

12 12

1% 1%

33

25 42 25 29 40 40 30 44 37 34 46 28

37.9% 63 6%

18 21

28.1% 32 8%

26 29 3l 26

20 14

3l 2l

3% 9% 1%

强…弱
强一一弱

16
28

19.7% 15.2%
15.2% 13.6% 18.2%

37.g% 43.9% 60.6% 60.6% 45.5%

24
26 14 23 3l 2l 19 3l 39 19

37.5% 40.6%


12 21 13 6 18 16 7 6 15

14

问题意识
上课时心请 适应与孤独感 乐学与怕学

高一低 强一弱
舒畅压抑 适应孤独

27
16 17 24

18.8% 32.8% 20.3% 9.4% 28.1% 25.O%

21.9%
35 9%

29
28

48.4% 、27

18
19

物理求知欲 课堂参与程度
物理学习负担 独立性

20
2l

乐一怕 强一弱 高一低 轻…重 强一弱

13.6%
13.6%

13
20 22 12 26

66.7%
56.1% 51}5% 69.7% 42.4%

32.8%
29.7%

25 29


10 8 12

15.2%
12.1% 18.2%

48.4%
60.9% 29.7%

26
19 30

10.9%
9.4%

23.4%

实验班与对照班实验前后物理学习兴趣比较

学习兴趣

表7

表8实验班与对照班入学成绩测试(实验开始前)
脏 绩


(oj一8j)



良 (8{一75J
2l 19 40



及 (74—60)
26 24

丰备

小放干备

样得分率
36.7% 33.3% 70.O%

∑(n,)

对照班 实验班
∑(n。)

7 7 14

12 14

66 64 130

50

26

表9实验班与对照班期末成绩测试(实验一学期后)


绩 好 及
(74—60)
24 15

优 (95—85) 对照班




良 (84—75)
18



不及格

计算题抽
样得分率
32.6%

∑(n。)

66

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

实验班

12 21

22 38

22 46

8 25

46.8% 79 4%

64 130

【∑(m)

对照班和实验班期末成绩测试(实验后)

表10

表11实验班和对照班在进行“整合”实验教学前的单元测试结果 }样本 |对照班 实验班
(D=O.62

人数
66 64

均分
74.16 73.54

标准差
13.66 13.49

T检验结果
T=0.204<tn帖=2.OO

无显著性差异

SED=3.038)

表12实验班和对照班在进行“整合”实验教学后的单元测试结果

l样本 l对照班
l实验班

人数
66
64


均分
76.90 80.80

标准差
8.56

T检验结果
T=2.273>to∞=2.00

6.58

有显著性差异

表13实验班和对照班的学生素质成绩均分和差值(教师甲) 问题意识 对照班M1 实验班M2
△M 3.0 4.2 1.2

操作技能
3.6 4.2 0.6

协作技能
2.8 4.8

信息处理能力
2 2

评价能力
2.0 3.8

4.8 2.6

2.O

1.8

表14实验班和对照班的学生素质成绩均分和差值(教师乙) 问题意识 对照班M1 实验班M2
△M 3.0 4.2

操作技能
3.4 4.2 0.6

协作技能
2.0 4.4

信息处理能力
2.O 4.O 2.6

评价能力
2 2 3 4 1.8

1.2

2.O

37

信息技术与高中物理教学整合的研究与买践

气d≯洲礴置c“七十i1厶. _+…_‘,●、
-.

在实践中紧紧围绕研究的目标、遵循研究原则。首先通过问卷调查法、文献研究法, 从理论上构建多媒体课堂及网络课堂中物理教学的基本形式,通过行动研究法进行探 索,再迸一步通过实验法进行实践检验、总结与改进,逐步确立信息技术与物理课程整 合的新型教学模式,提出浅层次整合与深层次整合的概念。实践中自制的网页课件“机 械波的形成与传播”在2003年省中学物理教学改革创新大赛中获二等奖。论文“开展 课题研究中的一些思考”在省教育学会第十二届年会中获优秀论文。教学过程中,我对 所教的班级轮流进行“整合”实验,实践证明通过研究我与学生的关系更为融洽,学生 学习物理的兴趣更加深厚,自主性、探究性在学习过程中有了较好的体现,学习成绩也 有显著的提高。通过近一年的实践,基本上达到了预期的研究目标。经过实验的后反思 与总结,我感到为了教学更有效地进行,应注意以下几点: 1.提高教师课程整合理论与信息技术应用能力 教师的课程整合教学理论与信息技术应用能力是开展课程整合的前提,在信息化 教学环境下,传统的教师能力结构已经不能适应信息技术的发展对教师教学的要求。因 此,教师要充分认识到信息技术对自身的挑战,进一步提高更新自己的能力结构,这也 是教师角色的转变所必须的。 在信息素养与能力方面,主要解决教师信息技术应用的问题,使老师能够熟练地 使用计算机应用软件、掌握一定的网络基础知识,具备处理常规故障的能力,真正把计 算机当作自己备课、授课、组织教学、调控学生活动的工具;同时要求教师具备系统化 教学设计能力、教学实施能力、教学监控能力、信息素养能力、教学研究能力、终身 学习能力,在教学过程中结合信息化教学环境采用全新的教育思想与教学模式、全新的 教学方法和全新的教学设计。 在课程整合教学理论方面.主要是加强教师的学科修养,掌握学科教育理论与学 科最新发展,信息技术和教育心理学的理论与实践。使老师不仅要熟练掌握技术手段, 更重要的是要深刻了解教育的本质,了解本学科教学的根本目的,了解教学中的难点所 在,了解传统教学的优点和局限性.结合信息技术所提供的条件更好地进行教学活动。 解决如何网信皂按考手段更好地选到教学目的的理论问题。 2.注意培养和提高学生探究能力、协作学习能力问题 在整个实验研究的过程中,可以感觉到学生的自主探究和协作能力尚有欠缺,而且 个体问的差异较大。众所周知,能力的形成需要一个过程,探究能力的形成更是需要一 个长期的培养过程。这种能力的培养,最好从幼儿园、小学就开始。可惜的是,现在大 多数地区甚至初中根本就不重视,因此进入高中的学生非常缺乏探究的经验与能力。学 生探究和协作能力的好坏直接影响到教学的教学时间、进度安排和教学效果。因此教师 在设计教学过程前必须了解学生的探究能力达到了什么水平、知识基础能够达到什么水 平、不同基础的学生可能存在的主要差异是什么等问题。最好是在基础年级(如刚入学 时)调查研究学生探究能力的基本水平,并制定本学期期望达到的能力目标。同时注意 加强学生日常学习中的团队协作精神, 帮助学生养成互助习惯。学会小组合作学习。 在教学过程中注意逐步培养学生的自主探究能力,规划教学设计应从学生实际和教

信息技术与高中物理教学整合的研咒与实践

材实际出发,遵循由易到难的原则,逐步加大探究力度。整个高中应形成一个系统的学 科探究目标。探究教学活动的数量应由少到多,使学生都有‘个逐步适应的过程,切忌 “一刀切”。在探究问题的设计上,也应该从学生的实际出发,设计不同层次的探究情 境。充分考虑到学生的差异性,最大限度的满足了全体同学的需要。对不同层次的学生 可以有不同层次的要求,这样学生对各个知识点的学习不受教师和时间的限制,便于学 生自主学习。 3.注重学生能力、情感、价值观等信息素养的均衡培养 传统教学要求课堂上加强对学生“知识的理解,能力的培养”,’在这种指导思想要 求下,课程整合教学实践中教师基本很容易做到或有意识做到对学生的学科知识、能力 及信息技能的培养,但是对于学生的情感态度,价值观和信息素养的培养却被很多教师 忽视或认为根本不必要。使学生成为知识能力的高手j却成为情感、伦理、道德的矮子, 难以适应2l世纪信息时代的发展要求。因此要求教师在进行教学设计与课堂教学中,还 要注意培养学生高尚的道德情操和健康的审美情趣,形成正确的价值观和积极的学习态 度。启发引导学生在网络化学习中发挥友好互助精神,开展协作学习和小组学习,培养 团队精神。注重学生能力、情感、价值观等信息素养的均衡培养,实现知识传授、能力 培养和“育人”三结合的目的。 4.加强教师主导作用、发挥学生主体潜能 课程整合教学中,学生成为学习的主体,但并不等于放弃教师的主导作用。在信息 技术学习环境下,教师要定位为教学情境的刨设者,学生运用信息技术进行学习的指导 者,学习工具运用的帮助者,协作学习的组织者,意义建构的促进者。尤其是中学生的 认知水平较低,自制力有限,在以多媒体和网络为主的信息技术学习环境下,要加强教 师的主导地位。发挥学生主体潜能。 5.建设和优化适台自己的教学资源库 网络教学活动中,教学资源的建设是重中之重,尤其是网络环境F的教学探究活动。 可能有人会说,网络资源瀚如烟海,还用你来开发?其实不然,网络资源虽然丰富但要 迅速找到自已所需的资源却并不容易,在网络上搜集过资料的人对此都深有体会,我们 。01、托ti当二札,;人量“¨。^z、入海刎}柚己。止是鼻f:此.识1Ij才甜妥将相关资源进行搜 集、整理和加]一,建设和优陀适台我嬲约资源痒= 第一个途径是教师自主建设。教师课前的任务是很重的,教师必须钻研教材,教法, 查找资料和相关的网络资源、素材等。精心设计出与教学内容有关的网络资源及与教学 内容有关的网站。这一点对于网络教学是很重要的。 第二个途径是,师生共建资源,不光是要老师做,学生也去做。老师有时候自己做某 个高水平的素材很费事,有的老师为了解决一节课上的一个问题,可能花不少时间。有 的老师就发动同学来做,同学帮着一起去搜集素材,来解决资源优化问题。这是一个很 好的办法。 第三个途径是,教师要整合资源,不是把资源放在自己的计算机里就算优化,这些 资源需要教师去整台。去修改。根据不同学生的需要,根据不同年级,不同时间段的需 要.对这些资源不断的取改、增删、重组等等。
39

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

资源库的建设和开发,需要大量的人力和物力,这需要全体教师的通力合作。当然, 我们提倡学生亲身经历对自然或社会的探究,收集第一手的资料,与在图书馆、网络或 资源库的第二手资料结合起来,这对学生的成长具有不可替代的价值。 6.根据“因课而异”原则选择合适的课程整合教学模式,不能干篇一律、生搬硬套。 当前课程整合的教学模式很多.每一种模式都有自己的特点和应用环境,在具体的 教学过程中,要根据学科知识的特点、教学目标、学习任务等选择合适的整合教学模式, 以达到优化教与学过程,提高教学效率,培养学生能力的目的。对于网络探究模式来说, 我们可以通过它实现对概念、规律、定理等介绍性知识比较多的知识的学习,但对于习 题课.复习课等其辅助功能却很弱,所以对于网络教学模式,要因课而异,不能生搬硬 套。如:学生学习透培啦像规律时,可姒借助儿何画投舅曩:学习皇史落体运动时,学’ 生可以通过模拟实验及计算机数据分析,通过自己的探索去发现规律。进行“自主发现 式”模式学习,例如学习火箭与卫星等方面知识时,可以采用“小组协作式”模式学习, 由于这方面知识互朕网上资源非常丰富,教师完全可以给学生几个主要因特网站点,让 学生以小组为单位自己上网去查找资料,做成幻灯片和网站,然后教师给出一定的时 间让他们自己展示成果。

结束语
信息技术与课程整合的教学模式是一种全新的开放式的教学模式,在这种教学模 式下,学生的注意力和学习态度有了明显改善,学生在没有畏惧心理的环境下获取信息. 并开始从被动的知识接受者转变为主动的探索者和个性化的独立学习者,学习的兴趣、 能力和效率越来越高。运用新技术的自主学习比传统课堂讲授更能促进学生之间的交流 与合作。这种新的教育结构也促使教师的观念和行为发生了深刻的变化,从根本上改变 了传统的师生关系和交往方式。教师更多地是作为一个管理者和引导者,而不是说教者, 他们从大量重复性教育活动中解放出来,将创造力献给更具挑战性和个性化的师生交往 与共同探索之中。 在信息化时代,以人为本、因材施教、充分发展人的个性的教育已成为时代的迫 切要求。我相信随着信息技术与课程整合教学模式本身的不断完善,人们观念的不断更 新,教学改革实践的不断深入,这种教学模式会越来越成熟,它的操作性、科学性与合 理性会越来越强。信息技术与课程整合将成为探索素质教育教学改革的一个重要途径。

致谢
感谢我的导师赵九明教授在我的研究生学习生活中给予的严格指导和无私的帮助: 感谢梁树森与王爱仁教授的严格要求和谆谆教诲,感谢物理系所有老师给予我的帮助。 老师们严谨的治学态度、高尚的品格、颇深的学术造诣,使我受益匪浅,他们永远是我 学习的楷模。 再一次衷心的感谢!

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践
Abstract: The I.T. has


deep I.T.

effect

on

the development teaching

of

today’s
an

social

education.The
measure

combine

of

and physics

has become

important
on

to carry out the teaching innovation and teaching improvement.Based

the exDlanation of the

subject

feature of physics and the current situation of
essay

the teaching model.Directed ty the modern educational theories,the

has

establish the teaching theory of“Self—learning and Active study”,and presented
the teaching model of the elementary and advanced combine.In such three periodS of teaching
as new

lesson,execise and revision,I have

tried the elementary

constructivism mOdel of I.T.techn0109y in helping physics teaching.I have also tried
the

advanced

combine

model

of

physics

learning

such

as

“Study

and

disoEssion”,“Self—lcorning a_d h01ping”an墨“OpeR一叠hysicj lear二in言”.^二d I haYe
also tried to study the teaching structure and 1earning nethod sIlitahle for the

theory

lf

new

courses

to

form

the

teaching

model

of

physics

in

the

I.T.

techn0109ical environment.
Key words: I.T. techn0109y combine constructivism teaching model

注释: 1.刘炳升.科技活动刨造教育原理与设计.南京师范大学出版社.1999 2.世界新产业革命.现代关系国际研究所编.时事出版社.1984.92 3.《学会生存一教育世界的今天和明天》.教育科学出版社.1996.36.1l 4.叶荣安.略论物理教学与信息技术整合的特点及途径.http://jrgaojzx.zje.net 5.联合国教科文组织.教育一财富蕴藏其中.教育科学出版社.1996.27 6.汤应宇.信息技术与物理教学整合的现状分析.中国教育技术装备.2004.9.15 7.中华人民共和国教育部基础教育课程改革纲要(试行)中国教育报.2001.7.27.第2

4.10

8.陈至立.“全国中小学信息技术教育工作会议上”的讲话[J】.人民教育.2001.(2) 9.马万华建构主义教学观对大学教学改革的启示.高等教育研究.1999.5.58—6l 10.郭留河.建构主义教学观对素质和创新教育的启示.人学物理教育专刊.2000.3.4—7

11.查有梁.“交流.互动”教学模式建构.课程.教材撤法2001.4.4 12.王邦平、任伟然.信息技术与课程整合教学模式的探讨.http:,/、vwⅥnerrpmt
参考文献: 1.何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展.教育技术.2004.6.87—97 2.苗逢春.信息技术与中小学教学的整台北京师范大学学报(社科版).2003 3何鸿斌、王爱仁中学教材分析与研究(物理分册).辽宁师范大学出版社 4.阎金铎、梁树森.物理学习论广西教育出版社.1996 5.乔际平、梁树森、赵风雨、王强编著,中学物理习题教学研究,北京师范大学出版社,
4 87—95

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

1993年第1版 6.冯君.信息技术与课程整合的理论与实践研究报告.鞍山一中学术报告.2004
6.24

7.陈健.对信息技术与物理课程整合的认识http://ww.‘ntsf.edu.cn/
8.e教育论坛.信息技术与课程整合何处是通途.中国教育报网络 版.http://www.jyb.com.cn. 9.钟启泉.(基础教育课程改革纲要>解读.华东师范大学出版社.2001年版 10.张家全.利用现代信息技术促进教学过程的改善.教育研究.2001年第10期 11.郑蓓.信息技术与物理教学内容整合的研究.温州教育信息化研究网.2003.12.25 12.姚志敏、谢国港.多媒体环境下的建构主义教学模式尝试httD://ywj27.nease.net 13.何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[c]广西师范大学出版社.1999. 14.商文.建构主义孛习的评衍[J].外国教育资料.1998.2.2j. j5.徐崩.设计性物理买砬教学酌研究与实践. 16耿红.物理教学中“互动”教学模式的研究. 17.蒋鸣和.关于中小学学科教师信息技术应用培训的几点看法惟存教育网 18.付强.新一代教学软件一积件.中国教育技术装备2003.4 19.成程.利用多媒体优化物理教学提高教学质量与效率的实验研究教育资源网 20.胡晓峰等.多媒体技术教程.人民邮电出版社.2002 21.马宁、余胜泉.信息技术与课程整合的层次.中国电化教育.1998.

附录1

物理学习兴趣的调查报告
1.问题的提出: 当一个学生对某一门课发生浓厚的稳定的兴趣时,学习这门课就有了内在的持久的 动力,这种内因的作用能充分调动学生学习的积极性,因此兴趣在教学中有着不可低估 的作用。那么“信息技术与物理教学的整合”对提高学生学习物理兴趣上是否有显著作 川呢?为此,我在2004年11月10日对实验班和对照班的学生再一次进行了问卷调查研
究。

2.调矗对象:

丹东二中高一学生:实验班(64人)、对照班(66人)。
3.调查方法: 问卷调查法。 4.问卷内容编制: 问卷类型:封闭型,采用是非式。共40题。其中第3、5、7、8、9、ll、13、17、 18、20、22、27、28、32、39题答“是”得1分,第1、4、10、12、14、16、21、24、 25、29、3l、34、37、38、40题答“否”得1分。上述题得分之和即为被试者的兴趣水 平分数.满分为30分。若第2、6、15、19、30、33、36题答“是”,得1分,第23、26、 35题答“否”得1分,上述各题得分之和即为被试者的说谎分数,满分10分。若说谎分 数超过5分(含5分),则视为废卷。 5.调查结果的统计分析:
42

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践 对照班物理兴趣三次调查结果比较

实验班物理兴趣三次调查结果比较
40 30

参20
10 0
实验前

1+兴趣浓 |±茎垫:=丝}
实验半学;;_7时
实验一学期后

6.问卷内容: 物理学习兴趣问卷调查测试题 同学们,为了有针对性地帮助大家提高学习效率,不断改进我们的教学方法,我们 设计了这组“物理学习兴趣问卷调查测试题”。本卷采用无记名问卷调查法,每题只答 “是”或“否”,请在下表中认为台适的答案下面画“√”。请你实事求是的同答, 谢谢合作。

塑堡堂丑送整圆鲞塑查型黛星


1 2 3









上物理课时我经常希望快些下课 我在每次考试中都能发挥出最高水平,无~例外 物理课上我经常积极地思考老师提出的问题 我对物理课不感兴趣 物理课本上有些不重要的内容老师不讲或讲得很少时我常常能自 己阅读这些内容,或上网寻找相关知识 我喜欢听每一位老师的课

4 5



43

信.包技术与高中物理教学整合的研究与实践


当学了一个新的物理规律时,我很想知道它的来历或亲自动手验 证 我喜欢观察物理现象 我经常用学到的物理知识解译生活中的一些现象 不到临考时,我不愿复习物理 我经常阅读物理课外书籍 我希望老师不布置物理作业 我经常就生活中、或网络中遇到的物理问题请教老师 我经常觉得学习物理是一种负担 老师说的话我都照办 如果课前得知物理课不上了,我会感到很高兴 物理课上我的思维很活跃 我喜欢搞清物理概念之间的区别和联系 我听课从来都不走神 课下我喜欢翻阅物理老师还未讲到的内容 我对课上的多媒体演示实验很感兴趣 我很希望上物理课,尤其是信息技术环境下的物理课 我有时会把今天的事留到明天去做 我认为物理课外作业应该很少 我对物理测验很害怕 我有时会对学习产生畏难情绪 课后我能及时的复习物理内容,乐意作适当的物理练习 上物理课老师个别提问我时,我很乐意被叫到 我在做物理习题时碰到难题一般都放弃 我喜欢所有的课程 网络环境下的探究学习中我总是看别人在做什么 我很乐意攻克较难的物理问题 我喜欢教过我的每一位老师 若老师不要求,我在物理学科上花的时间很少 我有时也讲一些假话 我们物理老师上的每一堂课都是成功的 我感到学习物理单调乏味 在网络环境下我宁可聊天也不愿意学习物理知识 我在课前人多时候能自觉的预习物理 我很少向物理老师问问题


8 9

10
11 12 13 14 15

16
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

28
29 30 3l 32 33 34 35 36 37 38 39 40

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践

附录2实验班与对照班均数差异检验(表9、
l-表9的计算过程:

10):

(1)两样本方差齐性检验: Fa=S.2/S:2=13.662/13.49 2=186.60/181.98=1.025
因为分子自由度=66~l=65,分母自由度64一l=63,故查表得:
F({)05/2)=1.88

F(I训05/2)=l/F(o 05/2)=O.532

即F(I_0 oj/2)<F<F(o∞/2),P>O.05 所以两样本方差差异不显著, 可以接受总体方差一致的前提假设。 (2)平均数方差差异显著性检验:
因为SP乇(n.s。2+n:s:。)/(n。十n:一2)=66×186.60+64×181.98/(66+64—2)=181.53

.S易F√S。2(1/n。+1/n:)=√181.53×(1/66+1/64)=5.587
df=n J+n2—2

t=(X。一X。)/SE。。=(74.16 73.54)/5.587=O.111(t。。;=2.OO
所以两样本平均数差异不显著。 2.表lO的计算过程:

(1)两样本方差齐性检验: F产S。2/S。2=8.562/6.582=1.69 因为分子自由度=66~I=65,分母自由度64一l=63,故查表得:
F们05/2)=1.88

F(卜。惦/2)=1/F(o oj/2)=O.532
P>0.05

臣口F(1一。惦/2)<F<F(0.惦/z),
(2)平均数方差差异显著性检验:

所以两样本方差差异不显著,可以接受总体方差一致的前提假设。
因为S,2册“。s。2+n:s。2)/(n.+n:一2):66×8.562+64×6.582/(66+64—2)=57.63

.S易,=√S,2(1/n。+1/n:)=√57.63×(1/66+1/64)=1.774 t=(X,一X。)/SE。。=(80.80一76.90)/1.774=2.198>t。册=2.00
所以两样本平均数差异显著。

学位论文独创性声明
本人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.论文中除了特别加以标注和致i9}的地方外.不包含其他人或其它机构已经发表或撰 写过的研究成果.其他同志对奉研究的启示和所做的贡献均己在论文中做出了明确的声
明并表示谢意.

学位论文作者签名:

日期:

学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、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磁盘.允许论文拔查阅和借阋.本


人授权辽宁师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索.可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文.保密的学位论文在解密后适用 本授予权书.

学位论文作者签名 签字日期:

导师签名 签字日期

信息技术与高中物理教学整合的研究与实践
作者: 学位授予单位: 崔晶华 辽宁师范大学

参考文献(21条) 1.何克抗 从Blending Learning看教育技术理论的新发展 2004 2.苗逢春 信息技术与中小学教学整合[期刊论文]-北京师范大学学报(社会科学版) 2003(4) 3.何鸿斌.王爱仁 中学教材分析与研究(物理分册) 4.阎金铎.梁树森 物理学习论 1996 5.乔际平.梁树森.赵风雨.王强 中学物理习题教学研究 1993 6.冯君 信息技术与课程整合的理论与实践研究报告 2004 7.陈健 对信息技术与物理课程整合的认识 8.e教育论坛 信息技术与课程整合何处是通途 9.钟启泉 〈基础教育课程改革纲要〉解读 2001 10.张家全 利用现代信息技术促进教学过程的改善[期刊论文]-教育研究 2001(10) 11.郑蓓 信息技术与物理教学内容整合的研究 2003 12.姚志敏.谢国港 多媒体环境下的建构主义教学模式尝试 13.何克抗 建构主义的教学模式、教学方法与教学设计 1999 14.高文 建构主义学习的评价 1998 15.徐朋 设计性物理实验教学的研究与实践 16.耿红 物理教学中“互动”教学模式的研究 17.蒋鸣和 关于中小学学科教师信息技术应用培训的几点看法 18.付强 新一代教学软件--积件[期刊论文]-中国教育技术装备 2003(4) 19.成程 利用多媒体优化物理教学提高教学质量与效率的实验研究 20.胡晓峰 多媒体技术教程 2002 21.马宁.余胜泉 信息技术与课程整合的层次 1998

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y812611.aspx


相关文档

信息技术与高中物理教学融合的实践研究
信息技术与高中物理教学整合的实践反思008
新课程理念下信息技术与高中物理教学整合探究
信息技术与农村高中物理教学有效整合的实践
高中物理教学与信息技术的有机结合实践研究
基于信息技术的高中物理教学实践与研究
新课程背景下高中物理教学与信息技术整合的实践
高中物理教学与现代信息技术的整合探究
现代信息技术与中学物理教学整合研究报告
学霸百科
新词新语
电脑版 | 学霸百科