信息技术与物理实验教学整合的现状

陈国宇

为了顺利实现教育改革的目标,充分发挥信息技术的优势,将信息技术与课程教学整合,逐步改变学生的学习方式和课堂教学模式已成为当今教育研究的一个热点。笔者结合自己的教学实践,谈谈信息技术与物理实验教学整合的实施策略。

1 当前的研究现状

1.1 超媒体超媒体是一种基于计算机的交流和思考的环境,它包括超文本和多媒体技术。多媒体技术是一种交互的信息提供技术,还可以用于模拟实验过程。

1.2 交互视频系统交互视频系统主要是运用计算机的交互性和巨大的存储空间,它能够提供高质量的视频图像,使交互指导成为可能。它主要是运用于抛锚式的教学方式,通过视频系统为学生提供反映真实的、丰富的学习环境,让学生在这样的环境中自主学习。

1.3 虚拟实验虚拟实验是用计算机来模拟真实世界中的一些现象,在这个模拟的实验中可以通过设置控制变量和交互变量来改变它的复杂程度。学习者在这样的环境中通过自身去发现问题,解释现象,并从中得出结论。

2 信息技术在物理实验教学中的作用

我国目前对信息技术与学科教学整合进行了广泛的研究,内容涉及整合的内涵、层次、原则、模式等方方面面,但这些研究者大多是教育专家和学者,中学一线教师参与比较少。在实践中,广大教师已将信息技术广泛运用于实验教学,如多媒体技术、网络技术、数字实验系统、虚拟实验技术等,但是这些运用大多注重于实验现象的演示和模拟、处理实验数据和完成常规实验器材无法完成的实验,注重从技术上实现实验的最优化,而较少能从整合的角度来运用信息技术。

2.1 提供教学资源实验教学需要教学资源,这种资源不仅是进行实验的物质性的设备和器材,还有创设实验教学环境的软件资源。新课程理念要求课程资源具有广阔性、综合性、可探究性、亲和性和开放性,传统的课程资源已经不能满足探究教学的需要,现代技术为提供这种资源创造条件。

2.2 创设学习情境利用现代教育技术和现代实验技术能够提供反映真实的、丰富多彩的、隐含问题的、跨越时空的情景,这样的情景能够引发学生的认知冲突,培养和调动学生学习的兴趣与积极性,引发他们积极思考,支持学生的探究活动。

2.3 引导科学探究 学生科学探究能力的养成是一个渐进的过程,有一个从扶到放的过程,在这个过程中需要大量的指导与帮助。运用信息技术支持传统实验,建立探究性网站可以很好地引导学生进行探究,解决教师精力相对不足的矛盾,也为科学探究提供新的教学模式。

2.4 满足实验需要 利用现代技术与传统实验相结合,能够满足开发新实验的需要,也能满足改造老实验的需要。如创设新的测量手段、创设新的显示方式、解决一些物理量难以测量的困难、提高测量精度、自动采集数据和处理数据等。

2.5 促进互动数字化的实验系统和网络支持的传统实验,都为利用网络互动创造很好的条件。利用留言板、讨论版、电子邮件等现代信息技术和网络强大的交互功能,可以有效促进人机之间、生生之间和师生间的交流,提供全方位的、多边互动的场所,促进学生对实验方案设计的互动、探究中发现问题的交流,以及各种有争议问题的讨论。

2.6 实施有效的评价将传感器技术与计算机技术结合,开发数字化的实验系统,为网络管理创造条件。另外,网络学习平台可以对学生实施动态管理,上传实验报告,记录学生的登入次数、时间以及有关问题见解等信息,为评价提供一定的依据。

3 信息技术与物理实验教学的整合需要考虑的问题

3.1转变传统的师生观教师需由原来的处于中心地位的知识权威转变为学生学习的指导者和合作者;学生则应由过去被动的知识受体变为知识的主宰、学习的主体,成为教学活动的积极参与者和知识的建构者。

3.2 转变传统的课程观由过去以课堂的教学内容、教材,教师的经验以及学生的接受和理解为主的课程,转变为一种包括其他各种媒体类型的课程资源、学生的经验和反馈、课程体系的调整以及教学活动和学习活动在内的课程观。

3.3 转变传统的媒体观多媒体的主要功能由传递教学刺激的载体变为教师创设情景、激发和维持学生学习动机、引导和帮助学生探索知识、延伸自己潜能的工具。

3.4 分析物理实验教学目标、学生特征和学习需求分析物理实验教学目标、学生特征和学习需求是进行整合教学的前提。整合的目的是为了更好地实现教学目标,但整合并不是处理教学的唯一方法和处理任何教学的最佳方法,因此,应分析既定教学内容、学生特征和学习需要是否适合运用信息技术,信息技术是否能够发挥出其优越性和不可替代性。

3.5合理评价教学效果对整合效果进行评价与分析是深化信息技术与物理实验教学整合的重要环节。评价包括教学过程中学生的主动性、参与性,学生积极的情感投入、成就感的获得,认知的范围,深层次的认知体验,对信息技术的使用及其发挥的功能等方面。这些评价与分析能够有效促进对整合的进一步思考,有利于进一步实施整合教学和提高整合效率。

(作者单位:银川育才中学)