物理學(xué)科網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的應(yīng)用研究

摘要: 本文通過對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的分析和對(duì)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)信息資源的理論發(fā)展淵源的探討，提出物理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源;教學(xué)資源庫

隨著教育改革的深入進(jìn)行，現(xiàn)代教學(xué)的形式和手段日益豐富，對(duì)教學(xué)資源的要求也越越高，不再簡單的是原來的教材、黑板和粉筆等，需要開發(fā)新的課程資源，以及合理、恰當(dāng)?shù)氖褂眠@些新的課程資源。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及為各學(xué)科新教學(xué)資源的開發(fā)提供了新的平臺(tái)，尤其是物理學(xué)科，需要豐富的多媒體資源，而在網(wǎng)絡(luò)上存在大量的適合物理教學(xué)的教學(xué)資源，但這些資源一般是分散的、不系統(tǒng)的，需要進(jìn)行重新整理和重新設(shè)計(jì)、規(guī)范。關(guān)鍵考慮的問題是怎樣從眾多的網(wǎng)絡(luò)資源中找出適合教學(xué)過程、適合學(xué)生的物理教學(xué)資源。我們在實(shí)際教學(xué)嘗試著進(jìn)行以下的實(shí)踐:

一、根據(jù)學(xué)生的實(shí)際，重新組織有效的網(wǎng)絡(luò)資源形式

網(wǎng)絡(luò)信息具有豐富性和即時(shí)性，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源能使課堂教學(xué)和生活實(shí)際、學(xué)術(shù)前沿都緊密相連。同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何從大量的信息中選取對(duì)自己有效的信息，即信息的處理能力。例如網(wǎng)絡(luò)上存在豐富的航天技術(shù)、自然環(huán)境、自然災(zāi)害、科技發(fā)展的史料、物理現(xiàn)象的動(dòng)畫模擬、完整的多媒體課件、充足的練習(xí)題、物理學(xué)家的事跡材料等資源。雖然這些豐富的內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生的思想情感，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。也有利于開闊學(xué)生的思維。然而也正是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的信息豐富，往往在網(wǎng)上瀏覽幾個(gè)小時(shí)，只能獲得一兩個(gè)有價(jià)值的資源，而課堂教學(xué)是受時(shí)間限制的，是有課堂教學(xué)效率的要求的，所以不可能讓學(xué)生在“茫茫網(wǎng)海”中撈“針”。另外，受學(xué)校硬件條件的限制，也不可能在任何時(shí)候?qū)W生都具備人手一臺(tái)電腦(并且是聯(lián)網(wǎng)的)條件。這就要求我們教師在實(shí)際教學(xué)中要圍繞教學(xué)目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)教學(xué)過程，重新組織網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，制作學(xué)習(xí)小平臺(tái)，確保教師和學(xué)生在課堂時(shí)間內(nèi)能完成教學(xué)任務(wù)，順利開展網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持的物理學(xué)科教學(xué)。

二、根據(jù)教學(xué)需要，修改、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

教學(xué)是一門藝術(shù)，每一位教師都自己獨(dú)特的教學(xué)設(shè)計(jì)，所以在使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的時(shí)候，不能為省事從網(wǎng)絡(luò)上下載商品化的多媒體課件、素材等不加修改、優(yōu)化而直接應(yīng)用到課堂教學(xué)中，這樣往往不會(huì)取得令人滿意的教學(xué)效果。在教學(xué)中正確的做法是準(zhǔn)備了充足的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源后，必須根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需要，重新修改、設(shè)計(jì)、優(yōu)化這引起教學(xué)資源，使這些資源緊密地組織在一起為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，取得最佳的教學(xué)效果。

三、建設(shè)物理學(xué)科教學(xué)資源庫

建設(shè)物理學(xué)科教學(xué)資源庫，應(yīng)用教學(xué)資源庫的支撐進(jìn)行物理教學(xué)。有如下的做法:

1.物理情境的模擬

物理學(xué)科中有許多概念和過程比較抽象，以往在物理教學(xué)過程中教師講得乏味，學(xué)生聽得厭煩，教學(xué)效果一般較差。如果教師利用教學(xué)資源庫中的多媒體課件或用多媒體素材合成制作滿足自己教學(xué)需要的課件進(jìn)行演示，將抽象的物理知識(shí)形象化，則往往能起到事半功倍的效果。如物理教學(xué)中的“力”、“場”、“動(dòng)量”等概念和“靜電平衡”、“α粒子散射”等物理過程都非常抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不易接受和掌，采用多媒體輔助手段則可以收到良好的教學(xué)效果。

利用教學(xué)資源庫中的多媒體課件可以根據(jù)物理教學(xué)的需要，通過多媒體手段和計(jì)算機(jī)的模擬教學(xué)，把教學(xué)內(nèi)容中所涉及的事物、現(xiàn)象、過程全部再現(xiàn)于物理課堂，同時(shí)，還能夠提供廣泛的、不受時(shí)間、空間、微觀、宏觀限制的教學(xué)資料，使學(xué)生身臨其境，很容易獲得對(duì)所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)識(shí)。

2.物理觀察空間的轉(zhuǎn)換

物理學(xué)研究的對(duì)象大到宇宙天體，小到原子、電子，這些都是學(xué)生不能直接感知的，在通常條件下也無法觀察，因而學(xué)習(xí)起來有困難。在物理課堂教學(xué)過程中，教師可以利用教學(xué)信息資源庫中的教學(xué)資源將宏觀的天體微觀化，在多媒體計(jì)算機(jī)上模擬其運(yùn)行的過程，或者從教學(xué)信息資源庫中的泛在資源中檢索大的科研部門借助貴重的科研設(shè)備拍攝的的天體圖片(如探測衛(wèi)星拍攝的月球的圖片等);也可以將微觀的電子、原子等微觀粒子宏觀化，在多媒體計(jì)算機(jī)上模擬其運(yùn)行的過程，還可以教學(xué)信息資源庫中的泛在資源中檢索大的科研部門借助貴重的科研設(shè)備拍攝的的微觀圖片(如用STM拍攝的C12原子圖片等)。

3.轉(zhuǎn)換物理變化速度

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要一環(huán)。豐富多彩的實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，利用實(shí)驗(yàn)課不僅可以讓學(xué)生記住某些相關(guān)結(jié)論、步驟，而更重要的是能夠使學(xué)生透徹理解并且完全掌握產(chǎn)生結(jié)論的過程。在普通物理課堂的演示實(shí)驗(yàn)中，由于受到實(shí)驗(yàn)儀器本身的限制，實(shí)驗(yàn)效果常不如人意。而常規(guī)儀器結(jié)合多媒體電教設(shè)備，充分利用多媒體的特性，則可彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提高物理實(shí)驗(yàn)的演示效果。例如在“波的疊加原理”的教學(xué)中，常規(guī)實(shí)驗(yàn)是很難做好的，而且實(shí)驗(yàn)時(shí)的可見性也很差。教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，摸擬演示波的疊加過程，充分利用多媒體輔助教學(xué)的特性“可見性、重現(xiàn)性和受控性”使學(xué)生易于理解，課上也能生動(dòng)形象地對(duì)波的疊加過程進(jìn)行分析。提高了學(xué)生的理解能力。常規(guī)儀器與多媒體設(shè)備相結(jié)合，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、用多媒體手段將其“不可見的”表現(xiàn)出來，突破了常規(guī)實(shí)驗(yàn)的局限性，使復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過程得到清晰的呈現(xiàn)，不易觀察分析的實(shí)驗(yàn)?zāi)苤鸩降爻尸F(xiàn)在學(xué)生面前，提高了學(xué)生觀察能力、思維能力，從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得知識(shí)，提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能素質(zhì)。

在物理科學(xué)中，還很多物理運(yùn)動(dòng)過程瞬間發(fā)生、稍縱即逝，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察很難細(xì)致全面。應(yīng)用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)能很好地重現(xiàn)某些物理過程，并且可以按需要隨時(shí)進(jìn)行控制，根據(jù)課堂教學(xué)的時(shí)間限制或者化快速為慢速，或化慢速為快速，還可以暫停，將一些特殊的物理實(shí)驗(yàn)清楚、直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。如分析“足球運(yùn)動(dòng)員將迎面而來的球反向踢出(假設(shè)運(yùn)動(dòng)員用的是恒力)”這個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，對(duì)于初學(xué)加速度的學(xué)生是難以分析清楚的，主要的原因就是速度太快。但是利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫將足球的運(yùn)動(dòng)過程用“慢鏡頭”模擬出來，則學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)足球是經(jīng)過一個(gè)恒力下的勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減至零后又作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。

4.展現(xiàn)物理思維過程

物理教學(xué)中很多物理方法、物理思維是存在于人的頭腦之中，不能用實(shí)驗(yàn)演示，僅用語言又難描述，可以借助于物理教學(xué)資源庫，利用多媒體教學(xué)系統(tǒng)向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)材料，使學(xué)生的各種感官在圖形、動(dòng)畫、聲音等多媒體信息的刺激下，容易受到啟發(fā)，從而促進(jìn)對(duì)當(dāng)前和以前學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行聯(lián)想、加工，從而掌握所學(xué)的內(nèi)容。如“平拋運(yùn)動(dòng)”，用計(jì)算機(jī)多媒體將平拋運(yùn)動(dòng)向水平和豎直方向投影，就可以說明平拋運(yùn)動(dòng)等效于一個(gè)水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成，這樣就將抽象的思維方法和思維過程以生動(dòng)形象的過程描述出來，學(xué)生容易接受。

參考文獻(xiàn):

[1]孫杰遠(yuǎn)《信息技術(shù)與課程整合》，北京大學(xué)出版社，2002年7月版

[2]余秋葉、劉洋《教學(xué)資源數(shù)字化》，中國教育報(bào)，2001年6月30日

[3]李海霞，韓錫斌，程建鋼，數(shù)字校園中資源中心的研究與構(gòu)建[J].中國電化教育，2005