高中物理教學中培養學生信息素養的幾種教學模式

信息素養是指主動和廣泛地獲取信息、熟練和正確地加工信息、高效和創造性地利用信息、及時和準確地輸出信息的一種人在信息處理過程所表現出來的基本素質。信息素養是由后天教養和修養而形成的，在人與信息的互動過程中表現出良好的主體性、能動性和創造性，在人們認識和改造客觀世界的過程中具有良好的適應性，是人的文化修養和科學素質的重要組成部分。從認識論的角度來看，信息素養是與具體的概念、規律、方法及理論相區別的，又是高于概念、規律、方法和理論的一種科學素質。

信息素養作為一種高級的認知技能，同批判性思維、解決問題的能力一起，構成了學生進行知識創新和學會如何學習的基礎。信息素養不僅是一定階段的目標，而且是每個社會成員終生追求的目標，是信息時代每個社會成員的基本生存能力。信息技術教育不應停留在單獨開設的信息技術教育課上，而應有機地融合到物理學科教學中去。在未來社會中，獲取、選擇、加工信息也將成為物理學科的一項基本能力。

高中物理教學的任務是通過對物理情境的探究，建立概念、理解規律，培養學生探究問題、解決問題的能力，以及對物理信息的查找、加工、利用等能力。因此，教師除了應該具有一般的物理能力外，還需要具有較高對物理信息進行處理與應用的能力。

高中物理教學與信息技術的整合就是在信息技術的支持下，在心理學學科教育等教育理論和學習理論的指導下，充分地利用現有設備和資源，培養高中生運用和處理信息的能力，并培養他們探究問題、協作學習、解決問題的能力，使之具有自主學習能力和合作精神。

物理教學中對學生信息素養的培養，有別于電腦技能的培訓，主要通過物理教學與信息技術緊密結合的教學模式，讓學生在潛移默化中提高信息素養。這種教學模式指的是以信息技術為認知工具，以物理學科為情景，以解決物理學習問題為動力，以培養學生的物理能力和信息素養為目標的一種教學模式。在這種教學模式下，教師根據教學目標對教材進行分析處理，決定用什么形式來呈現什么教學內容，并以課件或網頁的形式呈現給學生，學生接受了學習任務以后，在教師的指導下，利用教師提供的資料（或自己查找的信息。）進行個別化和協作式相結合的自主學習，并利用信息技術完成任務。最后，師生一起評價、反饋物理教學是培養學生信息素養的載體，培養學生的信息素養要以提高物理教學質量為目的。

我設計的教學模式主要有以下幾種：

1.通過網絡課堂教學，培養運用基本信息工具的能力

當今，計算機多媒體和互聯網已經成為拓展人類能力的創造性工具，運用基本信息工具的能力成為與讀、寫、算一樣重要的新的終生有用的基本能力，成為學生創新和學會如何學習的基礎。學生掌握信息技術的過程，既是一個動手實踐的過程，又是一個認知創新的過程。比如一個學生利用已掌握的信息技術去完成一件作品、解決一個問題、進行一項學習、開展一項研究時，他需要開動腦筋，大膽想象，動手嘗試，還需要與他人合作解決問題。這樣就為培養學生的信息能力、探究學習能力、創新實踐能力和合作學習能力提供了極好的途徑。物理網絡化課堂教學正是通過網上課堂教學，使學生在學習過程中自然而熟練地掌握一些基本的信息工具的使用能力。

2.與虛擬實驗相結合

傳統的課堂物理實驗過程往往中途不能慢速演示或暫停，而計算機模擬實驗卻可以，例如：波的傳播，LC電路充放電過程等，通過模擬實驗，物理變化過程會變得清晰、明朗。與虛擬實驗相結合，學生易于認識物理變化規律，提高學習效率，這種教學課件需要教師制作或應用別人制作課件內容實施。

3.與常用軟件工具相結合處理實驗數據

多組物理實驗數據用筆算是常規處理方法，不少學生因為繁瑣而不感興趣，造成重物理實驗過程而輕實驗數據正確處理。通過Office組件Execl中定制公式處理驗證牛頓第二定律實驗數據，快速而簡捷，同時利用該軟件中的“圖表選項”畫出“XY散點圖”，學生可進一步理解“M一定時a與F的關系”和“F一定時，a與l/M的關系”，從而輕松實效地驗證牛頓第二定律。這種課程學生學習興趣濃，討論交流激烈，效果極佳。以下就是學生設計的驗證牛頓第二定律的實驗。

實驗設計思想：以小車作為研究對象，通過在小車上增減砝碼可以改變小車質量。在小車上拴一根細線，細線通過定滑輪掛一個小桶，小桶內可以放重物，小車受到的拉力大致是小桶及重物的重力，通過改變小桶及重物的重力來改變小車受到的拉力。

在研究小車的加速度a與拉力F及小車質量M的關系時，可先保持M一定，研究a與F的關系；再保持F一定，研究a與M的關系。這是物理學中常用的研究方法（即控制變量法）。

說明：小桶及重物的質量跟小車相比質量較小，因此細繩對小車的拉力近似等于小桶及重物所受的重力。

實驗操作：

（1）加速度和力的關系（控制質量不變）

小車放在光滑的水平板上，小車的前端系上細繩，小車的后端系上穿過打點計時器的紙帶，繩的另一端跨過定滑輪掛一個小桶，小桶里放有數量不等的砂子，使小車在拉力F作用下做勻加速運動。根據紙帶求出小車的加速度a，控制質量M不變，改變小桶及重物的重力F、F、F，重復幾次實驗，求出小車的加速度a、a、a……

用Execl軟件處理得到實驗結論：對質量一定的物體，加速度跟作用在物體上的力成正比，即：a∝F。

（2）加速度和質量的關系（控制外力不變）

小車放在光滑的水平板上，小車的前端系上細繩，小車的后端系上穿過打點計時器的紙帶，繩的另一端跨過定滑輪掛一個小桶，桶里放有一定數量的砂子，使小車在拉力F作用下做勻加速運動。

控制拉力F不變，根據紙帶求出小車質量為M時的加速度a，改變小車質量M、M、M，重復幾次實驗，求出小車的加速度a、a、a……

用Execl軟件處理得到實驗結論：在相同的力作用下，物體的加速度跟物體的質量成反比，即：a∝1/M。

在此基礎上總結出牛頓第二定律的內容：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。即F＝ma。

4.與網絡資源庫相結合

這是指用存放于校園網中的資源庫中的學習內容，進行網上學習、測驗和考查。這種方法可取代傳統的作業和考試方式，減輕教師出題、閱卷勞動強度，能使物理教師把精力集中在作業、試卷質量分析上，提高教學質量。

我運用以上模式，在物理教學中培養了學生的信息素養，學生的信息素養提高的同時，物理素養也得到了提高。將物理學科與信息技術整合，將培養學生的信息素養與物理學習中探索問題、分析問題、解決問題能力結合起來，提高了學生的物理素養和信息素養。學生真正由被動的知識接受者變為主動的探索者和個性化的學習者。

由信息的單一化到多元化，由被動接受到自由選擇、自主探索，部分學生極易在信息的海洋里迷失，使課堂處于失控狀態，無法完成教學任務，容易導致學生水平的兩極分化。所以，信息化教學對學生的學習品質提出了更高的要求：更高的學習自覺性、更強的自我控制能力、更強的自我學習能力。