信息技术环境下中学物理课堂教学模式的探讨与研究.doc

信息化环境下物理课堂创意性教学的模式探讨与研究
21世纪，是信息化的世纪。当前，以多媒体与网络技术为核心的信息化环境的迅速兴起并蓬勃发展，正猛烈地冲击着中学各学科尤其是物理学科的教学。通过研究计算机信息化环境与传统的物理课堂教学模式，将现代教育技术与物理教学进行整合，充分发挥教师的主导作用，进行创意性教学，是中学物理教学研究的一个重要方面。
一、 问题的提出
素质教育的宗旨是面向全体学生，尊重学生的主体地位，发挥学生的主体作用，全面提高学生的基本素质。这就要求教育的着眼点不应该仅仅停留在让学生对人类已有知识、成果的掌握，而应该重视知识的发现、更新、创造的过程。长期以来，我国中小学教学实践中普遍采用的教学模式其基本程序是：激发学生动机——复习旧课——讲授新知识——巩固运用——检查评价。这种模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于教师对课堂教学的组织、管理和控制，但忽略了学生的主动性、创造性，不能把学生的认知主体作用很好的体现出来。
以多媒体和网络技术为核心的信息化环境能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境，图文声象并茂，综合刺激多种感官，能以按钮文本、超链接的方式组织管理学科知识和各种教学信息。
目前在Internet上按这种方式组织建构的知识库、信息库浩如烟海，并已成为世界上最大的信息资源，对学生认知结构的形成与发展，是非常有利的。把在教育网络基础上的现代化教育技术，物理学课的特点以及传统的教学模式融合起来，充分发挥教师的主导性进行创意性教学，是中学物理课堂教学改革的迫切需要。
二、 信息化环境下中学物理课堂教学模式的建构
1.模式建构的理论基础
建构主义学习论认为，知识不是被动地接受而是由认知主体积极地建构，认识的功能是适应外部世界而不是发现客观事实。在教学上，它强调学生的主动性和自主性，重视学生的已有知识对学习的影响，提倡学生之间、师生之间的交流和对话，学科教学中尽量让学生有时间和有机会表达自己的见解、提出自己的观点，通过讨论、争辩形成统一的认识。在吸收建构主义学习理论，充分考虑网络资源与物理教学相结合的基础上，我们提出了“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”。在以这种模式为指导的教学中，尽可能地创设能从不同侧面、不同角度表现学生学习主题的多种情境，以使学生在自主探索过程中随意进入其中的某一种情境中去学习。然后围绕该问题展开进一步的学习：对给定的问题进行假设、通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证、根据论证的结果制订解决问题的行动计划、实施计划并根据实施过程中的反馈补充和完善原有认识。从而突出学生的主体性，让学生在对知识的建构中完成综合能力的提高。
2.“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”的教学流程
“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”可以表述为“创设情境——提出课题——自主探索——网上协作——课题小结——网上测试——课题延伸”等教学环节。其教学流程如图1所示。

实验
课件
创设情境
提出课题
自主探索
网上协作
课题小结
网络测试
课题延伸
自助学习
程序学习
讨论学习
发现学习
人机交互
师生交互
生生交互
电脑评
学生评
教师评
基础篇
能力篇
提高篇
研究性学习
拓展性学习
图1 教学流程图

从学生和教师各自作用的角度分析，“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”具有如下特点：
①充分体现了学生的主体地位
首先，这种教学模式有利于使课堂教学面向全体学生。在教学活动中，通过实验研究和多媒体网络技术辅助而进行的“人—机”交互或“人—人”交互，让学生自主探索，体验知识的发现和“创造”过程。不同的学生根据自己的原有水平不同程度地“创造”出知识和能力，使教学能真正做到尊重学生的个性差异，因材施教。每个学生通过努力，都有能在自己天赋所及的 范围内得到最优化的发展。
其次，这种教学模式有利于学生协作能力的培养。在信息化环境下的网络协作中，学生对自主探索过程中发现或“创造”的知识，可以与同学、老师进行更多的讨论和交流，能够培养学生的协作意识，提高学生的协作能力。
这种教学模式指导下的课堂教学，还有利于学生在学习活动中的思考和创新。课堂教学过程中，教师通过网络这种信息化环境持续地为学生创设丰富的教学情景，使学生能够有效地运用观察、收集数据、提出假说等科学的方法，交互式的信息化环境能够为学生提供必要的反馈，帮助和鼓励学生对有关科学概念、方法进行选择和决策，使学生在材料的处理、知识构建中完成创新。
②有利于教师主导作用的充分体现
“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”指导下的课堂教学中，教师通过创设情境，引导学生主动探索，并及时进行反馈与交流，在教学中始终关注着学生的探索情况并适时给予引导，协助学生发现和“创造”。教师是整个群体学习过程中的设计者和协作者。
“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”既发挥了学生的认知主体作用，又充分体现了教师的主导作用。它能突破学习信息表现单一化的局限，使得过去呆板和僵化的教材表现形式得到极大的改善，信息化环境的运用充分调动了学生学习的积极性，促进学生主动参与学习，有利于养成自主学习的好习惯。

3. “信息化环境下物理课堂创意性教学模式”的教学结构
针对学生存在的认知结构和能力等差异，为使全体学生都能获得充分发展的机会，“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”在教学资源的提供、问题的设置等方面考虑了层次性，可以使学生在自主探索的过程中，采用适合自己的不同的学习方法和策略。基础知识掌握不够牢固、不能自主选择适当学习内容和策略的学生，在进行自主探索时按照老师预先设定的步骤和内容进行学习。自主探索能力较强的学生，可以就自己感兴趣的内容和适合自己的策略进行学习。交流平台的创设能够为教学过程中学生与学生之间、学生与教师之间及时的交流提供有效的服务。“信息化环境下物理课堂创意性教学模式”的教学结构如图2所示。
课件
信息库
背景
资料库
虚拟
实验室
习题
信息库
拓展
信息库

资源信息库
教师
学生
学生
交流平台
信息化
环　境
自助学习
讨论学习
发现学习
程序学习
图２　　教学结构图

三、存在的问题和思考
1. 教师教育观念的开放性
在这种教学模式下，教师的角色是教学信息资源的设计着，学生学习的促进者，所以物理教师不仅要有丰富的专业知识还要掌握计算机网络技术和课件制作技术，同时教师对课堂中可能会出现的情况要有一定的预见性，也必须对教学信息资源精心设计、策划，这对教师是巨大的挑战。因此教师必须要有“开放的教育观念”，否则无法适应信息化环境下的教学。
2. 教学时间的开放性
网上提供的资源异常丰富，学生容易忽略本节课要学习的内容，从而使信息化环境下的课堂教学客观上存在一定的松散性和不确定性。现行课堂教学只有45min的时间，虽然教师精心设计了教学过程，对每个教学环节的教学时间具有一定的预见性，但是由于学生在自主探索过程中有不确定因素，要使学生一堂课内完成整个模式流程，是非常紧迫的，信息化环境教学的开放性和课堂教学的完整性必然产生矛盾。
3. 网络资源库的建设
在信息化环境下实施教学，必然要有一套完整的资源信息库，资源库内应该具有：虚拟实验室，背景资源库、网络课件库、习题试题库、拓展库等，为了使内容更为丰富，更与时俱进，库中资源必须要不断补充、更新。从当前的软件市场看，专门适用于课堂教学的现成网络软件很少，而且缺乏教学的针对性，因而需要在一线的教师参与资源信息库的建设，但这些工作对教学一线的教师来说，不论在时间上还是在技术上都存在一定的困难。
4. 虚拟实验室弱化了部分实验功效
计算机模拟实验具有形象、生动、直观、经济、有交互能力和使用方便等优点，甚至使学生能象科学家、技术专家那样进行科学研究，进行产品设计，完成一些在实验室难以操作的实验，从而使学生获得进行科学技术活动的经验，但也存在着明显的欠缺。在虚拟实验室中，一些感觉特别是嗅觉、味觉和触觉，学生是无法体验的，加上模拟实验的其它不“真实”性，学生也就不能形成对整个物理实验的正确感知，长期以来的这种计算机模拟实验势必造成学生对物理实验的感觉缺欠。学生在这种不“真实”的感性认识材料基础上形成的物理概念、理论和对物理规律的认识也必然会出现偏差，也不利于培养学生耐心、机警、细心、耐挫等良好的心理素质。因而，计算机模拟实验不可能代替学生动手做实验，更不能使学生获得物理实验的基本技能，两者之间能否协调将影响实验是否能达到功效的最优化。