物理教學與網絡有效整合模式初探

葉 慶

一、引言

21世紀，人類正迎來信息時代，社會的發展對教育提出了新的能力要求。在教育教學中。培養學生的信息素養，提高學生處理和運用信息的能力。已成為新世紀教育的重要內容和任務，信息技術與學科課程整合則是實現新世紀教育任務的有效途徑。信息技術與課程的整合經歷了單機演播和交互模式之后，隨著信息通信的飛速發展以及網絡時代的到來。已開始進入了網絡課程整合階段，如何發揮其優勢實現以網絡為代表的信息技術與學科教學的有效整合成為當前我國教育領域的一個新的研究熱點問題。

二、理論依據及現實意義

建構主義理論是認知學習理論的新發展，它認為：知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助學習過程中其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得。建構主義學習理論強調創設真實情境，認為協商與會話是協作學習的主要形式。是真正完成意義建構一個不可缺少的重要環節。主張學習靠學生自覺、主動去完成，教師和外界環境的作用都是為了幫助和促進學生的意義建構。信息技術、網絡技術對學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其它媒體或其他教學環境無法比擬的。可以說。多媒體、網絡技術提供了實現建構主義學習環境的理想條件，同時建構主義理論為信息技術與課程整合提供強有力的理論支持。

隨著計算機及其相關信息技術的發展，計算機已經從主機、個人機為中心的模式發展到了網絡機為中心的模式，網絡給教學帶來了新的契機。網絡與教學的整合成為信息技術與課程整合的一個新的生長點，是當前信息技術與學科課程整合的一種主要形式。我們需要去研究網絡這個強大的信息技術媒介的功能和作用，利用信息技術與課程整合的理念來開展網絡教學的實踐和探索，營造一種能支持自主探索、多重交互、情境創設、合作學習、資源共享等多方面要求的新型學習方式的理想教學環境。建構新型的“主導——主體相結合”的教學結構。

一直以來物理教學和研究人員對信息技術、網絡技術在物理教學中的應用探索具有很高的熱情，正在進行不斷的探索。如何針對物理學科的特點。立足于課堂來發揮網絡優勢開展教學實踐和探索推進信息技術與物理學科教學的整合應有具體的步驟和可操作的程序，因此本人認為分析和構建網絡在物理教學中的應用模式具有現實意義。

三、物理網絡教學模式的建構

《課程整合的切入維度和實踐路線》的作者柳棟認為整合存在著兩類基本的切入維度：一類從技術視角出發的課程整合切入維度：另一類則是從教育視角出發的課程整合切入維度。第二類整合總是先考慮教育教學變革對學習方式、內容等產生怎樣的變化，而學習方式的變化對學習環境又產生怎樣的新需求。然后根據各類信息技術手段的功能特質，再將其平滑地運用于新型教學操作模式中去。

自主學習、探究性學習、合作學習是當前國際科學教育的發展趨勢，也是新一輪課程改革極力倡導的三種學習形式，龐維國先生對這三種學習方式的關系做了如下的分析：

網絡技術的介入使得雙向交流、知識資源的提供、交互手段的靈活便捷上是其他媒體、其他手段所無法比擬的，網絡技術特別適合探究學習。

通過以上分析，在了解各種學習方式的分類與特點，再充分考慮網絡技術的特質對各種學習方式所具有的優勢，最后結合物理學科的特點，本人構建了在物理學科開展網絡教學的四種模式即輔助講授模式、自主學習模式、協作探究模式和基于網絡的研究性學習模式。

四、物理教學與網絡整合的四種基本模式

1、輔助講授模式：

按照奧蘇貝爾的理論，接受學習是中小學教學中最普遍、最適用的教學策略。充分發揮和利用信息技術的各種優勢，通過靜態圖片、視頻影像、動畫等多媒資源把抽象的、難以常見的物理現象具體展示在學生面前。幫助學生了解物理現象的實質從而達到對新知識的理解，可以使學生比較迅速地獲取知識和技能。

該模式由以下幾個環節組成：

在該模式中教師利用網絡的信息資源查找相關的課件、視頻及圖片，利用多媒體電子教室的優勢，發揮信息技術的演示工具作用輔助教師輕松完成新課的傳授。學生完成了新知學習后，通過網絡練習，自練自解，網絡自行評判，檢測本節課的學習效果。課后還可以通過網絡利用QQ、BBS或電子郵件等方式，師生、生生之間進行交流，開展對各種疑難問題的討論。這種模式是在傳統的班級授課教學優勢得到充分發揮的基礎上，適當地引用網絡教學上的某些優勢而構建的一種教學模式。例如：在研究自由落體規律這一課時的教學時，教師先用牛頓管內置羽毛、小金屬片，分有空氣和抽真空兩種情況，讓學生觀察物體下落的快慢，幫助學生建立自由落體的感性認識。再利用頻閃照片研究自由落體的規律。由于頻閃照片在中學實驗中難以拍攝，采用計算機模擬，教師利用課件，結合以前所學運動學知識進行分析，引導學生找出自由落體的規律。

2、自主學習模式

所謂自主學習，指學習者在學習活動中具有主體意識和自主意識，能不斷激發自己的學習激情或積極性，發揮主觀能動性和創造性的一種學習過程或學習方式。自主學習模式就是利用現代信息技術優勢創設進行具有“疑”、“趣”、“難”等特征的發現問題的學習情境；構建具有交互性、開放性、智能性等特點探究問題、解決問題的探究情境：創設“及時強化、及時評價”的學習情景，來有效地激發學生的學習興趣和學習主動性，促使學習者自主反思自己的學習過程和學習結果，保持學習動力的進取性和學習效果的持續性。教師在教學設計時。通過以上情景的創設促進學生完成自主學習。自主學習模式由以下幾個環節組成：

在該模式中，首先，教師的主導作用更多地體現在信息的組織和教學策略的設計上，教師可采取適當的形式加強對學生的指導，如通過給出操作指南，給學生下發操作要求，對學習要求做出說明等，讓學生明確要完成的任務，讓指南、操作要求成為指導學生學習的有力支架，促使學生將注意力集中于學習活動，起到了讓學生監控自己學習過程的作用。

其次。結合物理學科的特點，該模式在自主學習環節上更多使用了物理互動課件。互動課件能根據學生的思維，創設和輸出在不同條件下的現象和結果。有利于學生在比較中發現物理現象和探究物理規律。是學生學習疑難復雜問題的有力工具。網絡上互動課件資源較多，如：

exphysics高中物理數字教學中心

互動悟理

臺灣師大物理系黃福坤教授提供的物理動畫

林大欽老師的Flash理化練功房

南京金華科公司的“仿真物理實驗室”等等

要強調的是：物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，互動課件并不能代替實驗，只是起輔助的觀察、講解、分析、探索等作用。例如利用自主學習模式進行凸透鏡成像規律教學時，教師先做演示實驗，再利用互動

課件讓學生進行探究，讓學生利用動態光路來進一步分析、驗證，找出物體位置變化后，像距、像的性質、像的大小的變化規律，從而總結歸納出凸透鏡成像規律。

3、合作探究模式

在高中物理教學中，對于抽象的新概念和復雜的物理規律，學生若采取個人自主學習方式時可能覺得內容相對復雜，以學生個人的力量完成學習任務有一定困難，此時比較適宜采用合作探究模式。合作探究模式與自主學習模式相比，多了合作與交流的環節，以保證充分利用集體的智慧來促進學習的順利完成。注重培養學生的合作能力和意識，它由以下幾個環節組成：

在此模式中，學生以研究小組為單位。小組內部的同學分工有所側重且相互配合，不同的小組承擔的探究任務是整合性的任務，其任務要各小組協同之后才是完整的，這種形式大大提高了學生之間的交流與合作的意識，促進了交流合作能力的發展。該模式把信息技術及網絡作為教學的資源平臺、交流平臺和認知平臺，把信息技術從輔助教學的從屬地位轉變為促進教學方式變革的平臺，不僅將信息技術、網絡作為演示工具，還要讓它成為創設情境的工具，成為學生自主學習、協作學習的資源認知工具、情感激勵工具和評價工具。在教學單擺時，利用單擺互動課件(www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/index.htm)，其質量、重力加速度、初始擺角、線長等均可以調節，教師將學生分成三個小組，分別探究單擺的周期與振幅，單擺的周期與質量及單擺的周期與擺長的關系，讓學生在小組內合作及各小組分工協作的基礎上，通過網絡交流總結各組的研究成果后自行得出單擺周期的規律T=2πl/g。

4、基于網絡的研究性學習模式

當今國外流行的WebQuest模式提供了一種將網絡資源和網絡交流手段整合到研究性學習中的優秀方法，借鑒WebQuest模式可以在高中物理教學中開展基于網絡的研究性學習。這種模式適合于學生在課堂外開展物理研究性學習，常用于難度較大、主題寬泛的內容，取材通常起源于實際生活的一些問題，運用的知識可以是以前學過的知識，也可以是課本沒有涉及的內容，可以是物理知識，也可以是綜合科知識，使得課堂探究性學習得到延伸。其過程分為情境體驗階段、課題準備階段、研究實施階段和總結反思階段。在這四個階段中可以充分利用網絡進行問題的交流討論，資料的收集，文獻的查找，日志的填寫，研究成果的展示、發布與交流等來最終完成某個課題的研究性學習。

學生利用網絡通過研究學習，活化了課堂教學內容，加深了對教材內容的理解，學生在搜集整理材料和相互協作學習的過程中，對信息的檢索、整理能力有較大程度的提高，它不局限于物理課堂教學，還有利于培養學生適應未來生存和發展所必備的用新技術和處理信息的能力、與人合作交往的能力、終身學習的能力。

本人以上所提物理教學開展網絡教學的四種模式并不是完全獨立的，在教學實踐中每一課往往是幾種教學模式的組合，同一堂課既有輔助講授也有探究學習，既有自主也有合作學習，只是不同的模式中各有所偏重罷了。在實際的教學中，對于某一節課并沒有固定不變的模式，這需要我們教師根據學生的特點以及現有的教學條件，進行靈活選擇和組合。但歸根結底就是：真正實現信息技術與物理學科教學的有效整合。充分發揮信息技術與網絡技術的優勢，最大限度地促進教師的教和學生的學，提高物理學科的教學效果，提高學生的能力。