多媒体技术与物理课堂整合教学研究

薛作友

物理学是以实验为基础的科学，教学中多媒体课件是实验的有效补充和辅助，使用的基本原则应该是以实验为基础，尽可能地靠近实验事实，即使在一些由于条件限制必须采用多媒体来演示的实验，也尽可能地真实地模拟实验。多媒体教学物理整合教学研究对于贯穿全课程的课件设计而言，这种应用模式更接近通常所说的课件的定义，它首先来源于教师的精心设计。在对教材、学生、教学内容、教学重点和难点的全面分析的基础上，教师精心设计出整节课的框架，由于采用了一些导航式的课件结构，教师在课件的使用上也有一定的自由度。如有的课件几大模块结构严密，精心设计，如复习旧课，引入新课，讲授新课，巩固练习等环节清清楚楚，可以充分体现教师的设计思想，教师在使用时可以根据课堂教学的进程随时调用。

但是，由于一节课的框架已经被确定，教师基本上没有什么自由发挥的空间，教师只是在已经编好的剧本中忠实地扮演自己的角色，与学生之间的互动和交流受到很大的限制。当学生的思路偏离教师原先的设想时，教师就会陷入一种尴尬的境地。学生的普遍反映是：偶尔有几节这样的课会感觉很新鲜，但听多了这样的课，就会觉得还不如不要用多媒体课会生动一些。而教师也只会在公开课，观摩课中才会花费大量的时间和精力去设计制作这种课件。

问题的关键在于这种课件的交互性和开放性。所以我认为，在目前的技术条件和应用水平下，课件的课堂教学中的灵活性和与学生之间反应的交互性是有相当大的缺陷的，无论如何也不可能达到教师口头讲述的水平，计算机只是一台机器，运用计算机的教学在目前只能是辅助教学，对于这一点教师必须有清醒的认识。

一、关于现代教育技术与课程整合的研究

现代教育技术的发展，给我们的教学確实带来了很大的变化，可这种变化不仅仅是在技术层面上的，更多地应该在教育思想和教育理念的层面上。对课堂教学的影响也不应该仅仅是多了一些辅助手段，应该在教学的组织和实施上产生根本性的变化。

二、教学结构的转型

从我国的现实情况看，虽然随着现代教育思想和教育理念在我国教育界的传播，我们的教育结构产生了很大的变化，但是由于种种原因，我国传统的教学结构还是在行为主义教学理论和学习理论指导下、以教师为中心的教授式教学，在学习过程中学生一直处于被动接受的状态，教师是课堂的主宰。这种教学模式对系统知识体系的传授具有比较好的效果，但因其忽视了学生是学习的主体，忽视了学生在学习过程中的内在心理的发展和变化，因此在培养学生获取知识能力、创新能力等方面上有缺陷。其具体的表现有：

教师是知识的传授者，是主动的施教者，并且监控整个教学活动的教师的进程；学生是知识传授对象，是外部刺激的被动接受者；教学媒体是辅助教师教的演示工具；教材是学生的唯一学习内容，是学生知识的主要来源。

以学生为中心的教学结构，则是进入20世纪90年代以后，随着多媒体和网络技术的日益普及（特别是基于Internet的教育网络的广泛应用），才逐渐发展起来的。所以，当前创建新型教学结构的核心，或者说，当前深化学科教学改革的关键在于，如何充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性，使学生在学习过程中真正成为信息加式的主体和知识意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受器和知识灌输的对象；教师则应成为课堂教学的组织者、指导者。

以学生为中心教学结构的具体表现是：学生是信息加式的主体，是知识意义的主动建构者；教师是课堂教学的组织者、指导者，是学生建构意义的帮助者、促进者；教学媒体是促进学生自主学习的认知工具；教材不是学生的主要（唯一）学习内容，通过自主学习学生要从其他途径（如图书馆、资料室及网络）获取大量知识。

在具体的物理教学中，我们不妨思考以下的几个问题：如何让学生产生问题，产生思考？如何让学生进行自主学习，自主探究？如何让学生提高信息素养？也就是如何使教学媒体从辅助教师教学的工具变成促进学生自主学习的工具

三、示例

在牛顿定律的教学中，我们经常会以直升飞机的飞行状态和受力作为一个具体的物理情景，让学生对物体的受力状况和运动状态的关系进行体验。我们曾经设计过三种不同的教学设计：

设计1：利用多媒体展示直升飞机的各种飞行状态的照片，如飞机悬停、前进、减速、转变等状态，教师提出以下问题，让学生讨论：

（1）飞机的旋转尾翼的作用；

（2）飞机悬停、前进、转速、转变等状态下飞机的受力情况。

设计2：利用多媒体播放直升飞机的一段飞行录像，让学生说一说其中的物理现象和原理（探究）。

设计3：利用自己制作的FLASH小游戏或者有关直升飞机的大型模拟飞行游戏（如超级科曼奇），让学生在玩游戏中去体验，然后进行交流。

显然，在以上的三个设计中，以传统的眼光来看，设计1教师的作用最为明显，在这里，素材的选择、展示，问题的提出、讨论，都在教师的精心设计中，教师通过选择，已经把一些与教学目标无关的现象剔除，对学生结论的得出具有很强的导向性。设计2与设计1相比，显然要更开放一些，但是学生所提出的问题并不在教师的预想范围之内，在课堂的组织上显然更困难一些。但是学生在提出问题的过程中，对现象的观察和提炼能力的锻炼则是设计1所无法达到的。设计3显然是学生最为喜欢的形式，学生的自主性得到充分的体现，自然，教师的控制也是最弱的，对教师的课堂调控能力是一个前所未有的考验。但是就我们前面所提出的思路，这种设计是体现的最完美的。但是教师何在这种设计中体现出自己的组织者、指导者、帮助者、促进者角色是值得我们进行研究的。

在设计1的课堂教学中，教师的目的是通过讲授和学生的讨论，让学生进一步理解受力和运动状态的关系，是把物理情景作为巩固练习的一个背景，学生的收获在于发现理论在实际问题中的作用，对如何分析物体的受力和运动状态的关系也有了进一步的了解，在目前的考试评价体系下，这是最最重要的。

在设计2的教学中，在同样得到设计1的收获外，教师试图让学生学会在一个真实的情景中如何提炼出物理问题，这种方式和能力是我们目前的教学中所缺乏的，却是时代对于人才的要求，也是我们物理教学中所急需的。学生一旦开放了思维的闸门，其想象力和创造力往往会出乎教师的预料。

而设计3的教学，则更是突出了学生的自主性，在学生操作游戏前，教师只有一个要求：用物理学的观点（牛顿定律的观点）来发现其中的问题，多多益善，而这样教师就把课堂的控制权完全交给了学生，如果没有前期的一些准备，学生玩得兴高采烈，但在具体的知识和能力上可能会一无所获。所以很显然，就教学效率而言，设计3是最低的。

在以上案例中，多媒体提供了非常直观的情景和友好的交互学习环境，特别是教师并没有给出僵硬的学习目的，就给了学生充分的空间，有利于学生的主动探索和主动发现，对学生的认知结构的形成和发展是非常有利的。当然，其缺点是明显的，就是教学效率的低下，这对矛盾的解决，还有待于我们在教学实践中去不断实践和总结。