基于网络资源的物理教学设计策略

张宏坤，杨晓辉

（1.赤峰二中，内蒙古 赤峰 024000；2.赤峰学院 网络与信息管理处，内蒙古 赤峰 024000）

新课程改革对基础教育教师提出了专业化要求，教学设计是教师专业化发展过程中必须的专业技能之一.随着计算机应用的全面普及，网络已经成为人类工作和生活的一部分，网络和多媒体技术正在越来越广泛地应用到教育教学中，各种各样的网络资源如多媒体课件、模拟实验、主题网站、虚拟课堂、远程辅导、教学实录等为教育教学注入了新的活力.如何充分利用网络资源，进行更为科学、合理、实用的学科教学设计，是各级一线教师都需要思考的问题.

1 教学设计概述

教学设计（ID，Instructional Design）是日益受到重视、应用范围广阔的多学科研究领域.“教学设计作为一门学科是20世纪60年代末在美国兴起的，它是从教育技术学中派生出来的”[1].加涅等人为“第一代教学设计理论”的代表.20世纪80年代末90年代初以来，以情境教学、建构主义心理学与计算机多媒体技术（还有知识工程、人工智能）相结合的“第二代教学设计理论”正在崛起.在前苏联，巴班斯基的“教学过程最优化理论”以及兰达的“算启教学论”都是独具一格的教学设计理论.英国、德国和日本也开展了对教学设计理论的研究.当代认知理论对知识结构、用于解决问题的元认知策略，以及学习者对新旧知识结构整合的关注引发了教学设计的许多变化.随着认知取向更强的学习理论，如图式理论、先行组织者、同化理论、发现式学习[2]、信息图绘制、形象与结构编码、专门知识的发展、心智模式、符号操作、信息加工理论[3]、情境认知理论[4]、认知弹性理论[5]等的发展，相应的教学设计理论与模式被建构与开发出来，对推动教学设计研究的深入和拓展教学设计研究的视角产生了积极而深远的影响.

国内对教学设计的研究起步较迟，真正对教学设计加以重视并初步形成有影响力的研究队伍的时间仅有廿余年.目前国内学者对于教学设计较为公认的界定是：“教学设计是以获得优化的教学效果为目的，以学习理论、教学理论和传播理论为理论基础，运用系统方法分析教学问题、确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和修改方案的过程”[6]；也就是说，教学设计是以学习论、教学论、教育传播学、信息技术等作为指导思想的理论依据，采用系统方法，分析学习需要、确定学习目标和任务体系，整合教学策略和制定解决方案，开展评价活动和试行解决方案、并在评价基础上改进工作和方案的有序过程.教学设计的目的是实现教与学的最优化.

2 本文中网络资源的界定

广泛意义上的网络资源是指一切利用计算机系统通过通信设备传播和网络软件管理的信息资源，其最主要的特点是开放、自由、灵活.本文中所讨论的网络资源特指网络教学资源和网络学习资源，一般指教学课件、网络课堂、学术科研动态、电子图书、数字化学术期刊、考试题库、经验交流、网络学术会议、数字图书馆文献、远程教育资源库、视听点播资料等，这些资源分布广泛、内容丰富、数量庞大、种类繁多，越来越多地影响着教师的“教”和学生的“学”.

3 基于网络资源的物理教学设计策略

多名教育技术学者对教学设计的要素进行了概括，分别提出了教学设计的三要素说、四要素说、五要素说和七要素说.比较典型的是五要素说，认为教学设计包含教学任务及对象、教学目标、教学策略、教学过程和教学评价五个基本要素.这五个基本要素相互联系、相互制约，构成了教学设计的总体框架，确定了教学设计的一般流程.本文针对教学设计的五个基本要素，总结出在物理课程教学设计中有效利用网络资源的几条策略.

3.1 目标和内容选择策略

对于课堂教学目标的陈述尚无统一规范，有人认为新课程标准下物理课堂教学目标应该是三维的、具体的、明确的、可操作的，一个完整、具体、明确的教学目标应该包括四个要素，即行为主体、行为活动、行为条件，行为标准，将这四个因素的英文字首拼在一起，常称为ABCD模式.教师设计教学目标时，先对教材的知识体系进行分析，领会有关内容的教学要求，根据《课程标准》确定教材中包含的知识点，确定每个知识点相应的学习水平，根据知识点的学习水平范围及其各知识点所具有的各种教育功能与价值，从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”逐一提出具体的教学目标.

网络资源能动态地、对比地演示一些物理现象，可以有效地克服时空的限制而控制变化的速度、观察角度等，从而便于学生观察和思考.利用网络资源还能将微观过程进行宏观模拟、把宏大场景作缩微处理、对瞬变进行定格分析，可将学生难以理解、用语言难以表达的物理现象和规律形象化、具体化，有利于学生更直观地了解知识的产生、发展的全过程,还可以很好地弥补物理实验中有时受客观条件的局限而使效果不够理想等缺点.例如日食和月食的成因,可以运用多媒体课件拟地球和月球的运动,学生能观察出当月球转到太阳和地球之间时,由于光的直线传播,它就挡住了太阳射向地球的光线,在地球上形成了阴影,这就是日食.学生看得明白,在理解的基础上就能够更好地掌握相关知识.又如电荷的移动及电流的形成、磁场及其磁感线、发电机和电动机的工作原理等内容是不可能让学生亲自去做的，只能从理论上讲解，而利用网络和多媒体技术却可以进行仿真模拟实验，使学生在操作过程中正确地理解和掌握相关知识.

3.2 兴趣激发策略

教育家陶行知先生曾经说过:“教师的职责，不在于教给孩子讲的学问，而在于启发孩子的学习兴趣，当兴趣已很浓的时候，再教他的学习方法，这才符合优良教育的原则”.新课程改革的目标之一也要求教师要善于激发学生的学习热情,教会学生体验学习的乐趣.

在物理教学中，教师创造出良好的物理情境氛围，可以激发学生的学习兴趣，调动学生主动学习的动机，提高教学的效率.利用网络资源生动、形象的表现手法,可以使课堂教学成为图、文、声并茂的教学系统,可以进行视、听、触等多种方式的形象化教学,激发学生学习的兴趣，诱发学生的学习动机使学生有意识地调节和控制自己的注意力,把心理活动指向和集中在教学内容上.例如，机械运动中相对运动的内容可以利用网络和多媒体技术来演示空中加油的情景和等速救护的过程,配上声音的效果,让学生从声音、图像全方位的感受,如置身于其情景,直观地掌握该节的内容.又如在压强的教学中,教师首先展示在雪中艰难行走的步行者陷进雪中和愉快的滑雪者轻松前进的情景图像或视频,然后提出相关的问题,学生定会产生强烈的求知欲望.

3.3 合作探究策略

传统的物理教学是以教为中心的“传递——接受”的注入式教学.随着教育教学理论的发展，特别是建构主义理论在教学中的应用，以学生的发展为中心的“合作——探究”式教学越来越多地受到关注，引导学生在自主探究和合作交流的过程中,理解和掌握基本的物理知识、技能和方法,获得广泛的活动经验.为了提高探究的质量和合作的效率,在进行教学设计时可以充分利用网络资源，精心设计问题.爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题往往要比解决一个问题更重要”.有了问题才能引起学生的思考、猜想假设、探究和寻求解决问题的方法,最后提出新的问题,始终让学生带着问题不断的思考和探究.物理课堂教学活动的设计就是要解决“学生如何能更好的学”的问题，新课程更关注的是学生能力的提高及价值的自我实现，教学的目的不在于教师传授多少知识给学生，而在于调动学习兴趣、激发学习动机、启发积极思维、引导学生主动建构知识的意义.教师要在课堂上要当好组织者和引导组的角色，在教学准备阶段的首要任务就是在合理整合各种教学资源，精心为学生预设学习的情境，引导学生自主学习和探究.

通过网络,教师可以查找最新资料,查看新近的物理动态,在物理教学时做出及时调整.在网络上查找有关的课题,引导学生进行自主性探究学习.网络资源扩展了物理教师的教学方法和学生的学习方式,开阔了师生的视野.利用网络和多媒体技术还可进行人——机交互，让学生自主探索,体验知识的发现和创造过程.逼真的动画效果、听觉和视觉效果的融洽,使学生眼耳手脑全部调动并聚焦于一点,达到了教学的最优化.教师应该正确的引导学生在教学活动中学会交往、学会表达、学会提问和学会倾听,提高学生的综合能力.这样的学习环境不仅有利于学习途径与学习方式的多样化,也能促进学生的思维方式发生积极的变革.

3.4 创新思维培养策略

新课程标准对物理教学提出了新的要求，课程目标明确指出，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、过程与方法和情感态度与价值观三个方面培养学生.后面两目标并不是某一节课所能达到的标准，需要几节课或一学期或更长时间来达成某一目标，所以一定要用系统的理念去设计教学.教学设计旨在围绕提高学生的综合素质与能力这一目的而展开的，它将教学系统的各部分（如师生主体、教学目标、教学策略及教学评价等），精心设计一个有效的教学系统.

创新教育是反映现代教育的一种全新教育理念,创新思维是创新实践的基础,是创新教育的核心.对于网络资源的合理利用可以避免过分强调课堂的程序化,而是更加关注课堂教学是一个不断变化的活动过程,有利于学生创新思维能力的培养.新课程使得教师在教学中灵活发挥的空间增大,在物理教学活动中,教师可以根据教学内容的特点和教学条件,通过各种类型的网络物理实验模拟和教学资源,把抽象的概念和深奥的原理,展现成生动活泼的事实或现象,从中找出它们的特征及运动和变化的状态,从而启发学生,引起他们的兴趣和思考.同时教师要善于根据不同的教学内容、不同的对象、不同时机的引导学生学会全面、灵活的运用不同的思维方式进行思维训练,鼓励学生探索求异.

3.5 及时反馈策略

利用网络和多媒体技术,教师可通过一定的程序设定,及时给学生的学习效果进行反馈评价,并适时的给予个别或小组指导,使学生既看到自己的进步,又知道了自己的不足,同时相对新鲜灵活的反馈方式，也能激发学生的兴趣，从而促使自我激励,不断提高内部驱动力.例如,教师可以在数字化校园平台上根据教学内容分配试卷,学生直接在计算机中完成答题.教师通过主控机进行实时监控学生的答题进度.学生答完题后直接提交,通过阅卷系统,教师可以迅速掌握每道题的答题正确率、每个人的正确率、全班学生的正确率,从而完整、正确、及时地接收教学效果的反馈信息.教师再根据反馈的情况,适时采取相应的教学对策,来弥补或再提高.

4 结语

正如网络是一把双刃剑，网络资源在教学中的应用也决非多多益善.特别是近年来，我国教育网络的建设呈现出高速的发展态势,物理学科的网络资源更是异军突起地丰富起来,但我们必须认识到，这些网络资源鱼龙混杂、良莠不齐.这就要求教学在利用网络资源进行物理教学时,必须精心选择、合理使用、有效推广,以达提高教学效率、促进教学优化的根本目的.

〔1〕谢百治，等.多媒体教材制作与教学设计[M].北京:中央广播电视大学出版社，1999.

〔2〕Tennyson R.D.,Elmore R.L.Learning Theory Foundations for Instructional Design[A].Robert D Tennyson,S dijkstra.Instructional design:international perspectives.(V.1)[C].Mahwah,N.J.:L.Erlbaum Associates,1997.55-73.

〔3〕Winn W.,D.Snyder.Cognitive Perspectives in Psychology[A].D.H.Jonassen.Handbook of Research for Educational Communications and Technology[C].NY:Simon&Schuster,1996.112-142.

〔4〕Brown J.S.,Collins A.,Duguid P.Situated cognition and the culture of learning[J].Educational Researcher,1989,18(1):32-42.

〔5〕高文.教学模式论[M].上海：上海教育出版社，2002.320-362.

〔6〕何克抗，李文光.教育技术学[M].北京：北京师范大学出版社,2002.164-167.