運用信息技術探究主體性物理教學

摘 要：現代教育技術的目的就是促進教學效果最優化。運用現代教育思想和教育技術來優化教學資源和教學過程，并對教學資源和教學過程進行設計、開發、利用、管理和評價的五項操作。去探究如何建構有效的教學信息資源環境或學習空間，探究體現現代教學思想具有現代教育技術的教學方法。他把建構主義與傳統教學有機的融合起來指導教育教學過程，不僅強調學生的自主學習，也提供了教師的主導地位。

關鍵詞：現代教育技術 建構主義 教師主導 主導—— 主體結合 自主學習

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（a）-0206-02

1 困惑和問題的提出

《牛頓第一定律》在初中物理教材中既是重點又是難點，在課堂教學中我認為已經講得清楚明白，可是讓我感到困惑的是：學生表面上接受了慣性的概念，概念也能背的熟練，可是一到做題，接觸到實際問題，仍然犯經驗性的錯誤，實際上并沒有根除錯誤的感性認識，沒有掌握慣性的本質。這說明傳統的“以教師為中心，老師講、學生聽”的教學模式，已不能適應學生的要求。這種傳統的教學模式的最大缺點是：（1）作為認知主體的學生在教學過程中始終處于被灌輸的地位，其主動性、積極性難以發揮，不利于培養學生的創造性思維，也不利于創新能力的形成；（2）學生缺乏主動探索、主動發現的學習環境，學生對信息的獲取、加工和處理的能力難以得到培養。當前，現代教育技術發展改變著教學環境，打破傳統的教學方法，對教學的內容、教學的手段和教學的質量都有一定的影響，它促進了課程資源的整合和優化：（1）網絡技術極大地豐富了科學信息資源，使課程資源更開放，便于學生自主學習與探究，為知識的獲取和保存提供了極大的便利；（2）多媒體技術優化了學科知識的呈現方式，能滿足學習者視覺、聽覺等多種感官的需要，能最大限度地調動學生非智力因素；（3）信息技術所具有的高度交互性，更便于學生自主學習、交流合作，能適合學生個性發展的需要、形成民主和諧的師生關系。所以，現代教育技術環境為我們開展主體性學習教學，培養學生自主學習探究能力的教學活動提供了便捷和強有力的信息和技術平臺。對運用現代教育技術對學生進行主體性學習能力的培養的教學實踐有著深遠意義。

2 主體教學的理論依據和指導思想

2.1 以現代教育技術做為主體性教學的手段

現代教育技術的目的就是促進教學效果最優化。運用現代教育思想和教育技術來優化教學資源和教學過程，并對教學資源和教學過程進行設計、開發、利用、管理和評價的五項操作。去探究如何建構有效的教學信息資源環境或學習空間，探究體現現代教學思想具有現代教育技術的教學方法。

現代教育技術明確要求我們在利用現代教育技術進行教育教學活動的過程中，必須自覺地運用現代教育教學思想。我們認為當前指導我們進行素質教育的理論是建構主義理論。

2.2 以新建構主義理論為指導，定位教師和學生的角色

建構主義理論在我國的教育領域引起廣泛重視，喬納森的“以學生為中心”的理論強調“知識是學習者與環境交互作用的經驗自主建構的過程，是純主觀的東西，它不可能通過教師的傳授得到，所以學習過程中學生必須處于中心地位”。何克抗教授首次從信息技術課改的角度提出了新建構主義觀，其教育思想不再是“以學生為中心”，而是主張“主導—主體相結合”。學生是信息加工的主體，是知識意義的主動建構者，教師則是教學過程的組織者、指導者，教師要對學生的意義建構過程起促進和幫助作用。他把建構主義與傳統教學有機的融合起來指導教育教學過程，不僅強調學生的自主學習，也提供了教師的主導地位。新建構主義在其他課程教學方面已有一定的理論影響，筆者結合新建構主義理論與實際教學談談初中物理教學相關改進策略。

建構主義學習理論認為：“自主學習”是學習者在與環境交互作用的過程中，主動地建構內部心理表征的過程。不是由教師直接告訴學生應如何去解決面臨的問題，而是由教師向學生提供學習材料和學習工具及解決該問題的有關線索，通過意義建構的方式而獲得的。建構主義學習理論認為情景、協作、會話、意義建構是學習環境的四大要素，并要特別注意發展學生的“自主學習”能力。

基于建構主義的教學要求我們在實施過程中，以學為中心，為學生創設主動發揮的條件；創設真實的情境并引導學生進入情境；為學生提供多種資源，讓學生自主學習和進行問題的探究；組織學生之間進行協作學習活動；同時，組織學生運用語言和文字進行表述，從而達到主體性教學的效果。因為對于教學來說，培養學生的主體性，就是教師教育起作用的前提，更是教育的終極追求—— 教育的最終目的就是不教。在教師和學生的主導—主體作用下，通過教學活動促進學生真正成為學習的主人，增強學生的認知能力和情感態度價值觀，師生共同受益、共同成長。

3 主體性教學的設計

在建構主義學習理論的指導下，如何運用現代教育技術來建構主體性物理教學？要想使學生成為信息加工的主體，成為知識的主動建構者，必須采用建構主義學習環境要求的以“學”為中心的教學設計。要想學生完成“意義建構”，正確的做法是：在進行教學目標分析的基礎上選出本節課所學知識中的基本概念和原理、基本方法和過程作為當前學習的主題知識，再圍繞此主題進行意義建構，才是真正有意義的建構，才符合教學要求。

目標分析：《牛頓第一定律》是初中力學的基礎，但是在學生的前概念始終存在著錯誤的感性認識：物體受力就會運動，不受力就不會運動。因此，關鍵是通過實驗和推導分析破除錯誤的前概念，建立正確的慣性概念及運動和力關系的認識。而牛一是在假想情況下的實驗，如何讓學生自己通過研究和體會自主發現與前概念的矛盾，從而在適當的引導下得到正確的概念，達到自主進行意義建構的效果。（1）知識目標，學生應該知道慣性的概念，一切物體在任何情況下都具有慣性；能解釋常見慣性現象，能簡單分析慣性現象在生活中危害和利用；知道牛一的內容；知道牛一是實驗加推理得出的；知道物體的運動不需要力來維持；（2）能力方面，提高學生對實驗觀察、分析能力；掌握建立在實踐基礎上抓住主要矛盾再進行合理推想的實驗方法；提高學生運用物理知識解釋實際生活現象的能力；（3）情感態度價值觀，通過伽利略理想實驗教學滲透科學家豐富想象力和不斷進取的精神，激發學生刻苦鉆研的精神。

結合教學目標設計這樣的教學程序：創設情境設疑、自主設計探究、交互協作討論、學習效果評價、課后反思總結。其核心目標是在探究活動中，讓學生成為真正意義上的主體。教師成為學生建構意義的幫助者和促進者，充分展現學生的思維過程和情感體驗過程，強調培養學生自主探究能力和創新意識。

4 主體性教學的實施過程

4.1 創設情境設疑

情景，學習環境中的情景必須有利于學習者對所學知識的意義建構。在實際情景下或通過多媒體創設的模擬情景下進行學習，可以利用生動、直觀的形象有效的喚醒記憶中有關知識、經驗或表象，從而使學生能利用自己原有認知結構中有關知識與經驗去同化或順應當前學習的新知識，完成對知識的意義建構。首先教師通過兩個比較典型的實驗質疑學生提出問題，“靜止的小球為什么運動？”“運動的小球為什么又停下來？”“運動和力之間有什么關系？”“運動的小球不受力時會怎樣？”然后介紹提供的實驗器材和提供的研究環境，給出導學。只是物理始終是一門建立在實驗基礎上來源于生活的自然科學，很多現象是多媒體的模擬效果根本無法和實際實驗相比，所以不是那些確實無法表述清楚或限于條件無法用實驗驗證的知識不需要用課件或仿真實驗進行教學。牛一這節課就是如此，所闡述的現象和要解決的問題就是來源于現實生活，因此，設計中仍然在進行大量實際實驗的研究分析后，“運動的小球不受力時會怎樣？”進行推理時結合計算機模擬實驗情節引導學生分析總結。另外，為了創設一種交流討論的氛圍，這節課上課地點設在學校多媒體網絡教室。我們給每位學生準備一臺裝好課件的電腦，采用多媒體網絡教學系統，四人一組，每組配備足夠的實驗儀器，同組間可以直接討論，各組間可以通過網絡平臺進行交互討論。教師可以通過教學網絡系統的監控功能監看每位學生的屏幕，通過學生傳上來的反饋課堂作業，進行分析后直接走到學生中間參與討論引導。通過各種手段掌握學生的學習動態引導學生，駕馭課堂。多媒體網絡系統構建一個可參與性和交互性的環境，為學生提供了大量的學習資源。學生能夠利用現代教育技術，通過人機交互去主動地發現、探究、思考，順利完成所學知識的意義建構，培養了學生的創造能力和認知能力。

4.2 自主設計探究

自主設計探究是主體性教學的核心內容，以學為中心的建構環境中，教師根據自己精心準備的教學設計首先通過演示實驗展示一個真實的現象：一系列慣性現象，然后讓學生圍繞該問題展開進一步的學習：（1）進行猜想假設；（2）通過查閱資料設計實驗；（3）實施研究活動；（4）得出結論。在此過程中給學生充分的空間和時間創造豐富的條件發揮學生的主體性，使學生有多種機會在不同的情景吸取所學知識，實現自我反饋。教師適時提示、啟發引導，幫助學生主動建構意義。

4.3 交互協作討論

協作，建構學習的四要素之一，協作貫穿于學習過程的始終。師生之間，生生之間的協作，協作對學習資料的收集與分析、假設的提出與驗證、學習成果的評價直至意義的最終建構都有重要的作用。而會話是協作過程中的基本方式。學生自主學習的基礎上，根據課堂事先提出的共性問題（探究過程中學生隨機生成的問題的解決尤為重要），圍繞問題以小組為單位討論、協商、尋求答案，完成規定的學習任務。在此過程中，重在展現學生思維過程，使每個學生的思維智慧在全班共享，教師指導，給出導學研究的方向，利用網絡協作不斷補充、修正、加深每個學生對當前問題的全方位認識和理解，進一步完善和深化對主題的意義建構。教師旨在處理好自主和協作的關系，自主的基礎上指導學生進行“協作學習”。

4.4 學習效果評價

現代教育技術促進教學效果最優化，對教學過程和效果進行評價是重要環節。學生自主學習的評價主要設計兩個環節：第一是學生自評和組內評價；第二是教師對學生及學習效果做出評價。自評是學生對自己在學習過程中的初步認識不外顯，由于主體性教學不同于傳統教學，以學生為中心的教學評價還是學生，需要繼續的實驗和摸索。師評可依據課上的學習狀態，掌握知識的程度，是否達到預期的目標，運用計算機獲取信息和加工能力，協作學習的能力。

在學生掌握知識的程度的評價設計兩個層次：鞏固練習、能力練習。（1）鞏固練習，結合本節課的重、難點，教師精心挑選和設計一套反映基本概念、基本原理適合不同要求的反饋練習，來達到符合要求的意義建構。練習完成后學生可以通過規定鍵看到答案，進行評價；（2）能力練習。學生在教師指導下，自主運用課件、題庫在網絡上進行測試并作出自評學習效果評價方式。教師通過教學系統的屏幕監視功能來監控每位學生的進度。相比較下功能更加完善，隨機出題，控制測試時間，及時反饋，自動計分，自動提交。教師根據提交測試卷給出診斷和評價。

4.5 課后的反思總結

從教學效果上，大部分學生把握重點、突破難點，學生能夠自主進行較深層次的思考，提出“力不是維持物體運動的原因，慣性是維持物體運動的原因。”反饋練習情況較好；從協作學習方式上，學生同組間能積極合作進行試驗和交流討論，學生們對這種教學形式產生極大的興趣。

與學生交流學習體會中發現：在自主學習過程中最好養成學生協作和交流會話的習慣，提高學習能力是必須的。網絡教學學生還比較陌生，利用網絡操作和交流較慢，監控和切換不夠流暢。另外，學生在課堂提出一些值得討論的問題，因其不在教學目標內而很大程度上限制其在創造力和創新能力空間的自主發展，這對教師提出更高的要求。課后可在網絡交流中心補充一個課后拓展討論的平臺。

立足課堂利用現代教育技術優化課堂教學過程和教學資源，探究具有主體性物理教學，在教師的指導和點撥下，培養和提高學生自主探究學習、協作討論交流、主動建構知識意義的能力，使學生具有終身學習的能力。

參考文獻

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