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文檔簡(jiǎn)介
1、 初中物理論文-信息技術(shù)與中學(xué)理科課程教學(xué)的整合 信息技術(shù)與中學(xué)理科課程教學(xué)的整合杭州師范學(xué)院初等教育學(xué)院 方衛(wèi)華【摘要】在當(dāng)前的教學(xué)改革中,信息技術(shù)與中學(xué)課程教學(xué)的整合值得關(guān)注和研究。文章提出了運(yùn)用積件思想,尋求高層次整合的方法:構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)室功能、構(gòu)建研究性理論教學(xué)模式、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力等?!娟P(guān)鍵詞】信息技術(shù);理科課程;整合一、運(yùn)用積件思想,尋求高層次整合方法目前,在計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)這個(gè)領(lǐng)域中,市場(chǎng)上已有一定數(shù)量的理科教學(xué)軟件,但能夠真正適合教學(xué)的卻不多,加上教師自制課件的水平又不是很高,很容易造成“低水平重復(fù)”的現(xiàn)象。因而尋求計(jì)算
2、機(jī)輔助教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的新路子積件思想應(yīng)運(yùn)而生。積件“是由教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要自己組合運(yùn)用多媒體信息資源的教學(xué)軟件系統(tǒng)”,是一個(gè)完全開(kāi)放的軟件系統(tǒng),它包括帶有學(xué)科特色的教學(xué)平臺(tái)和多媒體資料庫(kù),師生可以根據(jù)教與學(xué)的情境和教學(xué)平臺(tái),選用、增刪、修改已有的軟件,或方便地制作新軟件,為教與學(xué)服務(wù)。例如由人民教育出版社和全國(guó)中小學(xué)計(jì)算機(jī)研究中心聯(lián)合從國(guó)外引進(jìn)的數(shù)學(xué)幾何教學(xué)平臺(tái)幾何畫(huà)板,它不僅為教學(xué)幾何教學(xué)提供了方便,而且也非常適用于物理中的力學(xué)、光學(xué)課程教學(xué)。又如CSC電子備課系統(tǒng)、天翼全景多媒體輔助教學(xué)軟件等中學(xué)物理、化學(xué)、生物版都是面向師生設(shè)計(jì)的新一代大型集成化多媒體輔助教學(xué)的理科教學(xué)平臺(tái),它們
3、集眾多教命令家和優(yōu)秀教師的科研成果及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)于一體,為提高教學(xué)質(zhì)量、探索新的教學(xué)模式和辦法提供了豐富的資料和必要的手段,它們界面簡(jiǎn)單,容易學(xué)習(xí),直觀(guān)好用,充分體現(xiàn)積件思想,很受師生的歡迎。在素材資料庫(kù)的建設(shè)方面,中學(xué)理科教師應(yīng)該成為信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的先行者。目前許多教師在Internet網(wǎng)絡(luò)上已建立了自己的網(wǎng)站,并把自己制作的課件、教案、論文等放在該網(wǎng)站中,同時(shí)還把其它網(wǎng)站已有的課件通過(guò)鏈接功能融合到自己的課件里,以“搭積木”的形式,把教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中制作的每一個(gè)課件鏈接起來(lái),通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)的積累,逐步建立一個(gè)完整的教學(xué)課件體系。這樣其它教師和學(xué)生也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享自己的課件,克服了傳統(tǒng)的“
4、軟件包”形式的課件不能共享的缺點(diǎn),提高了課件資源的利用率,充實(shí)了網(wǎng)上學(xué)科資料庫(kù)。教師和學(xué)生可以在任何時(shí)候、任何網(wǎng)絡(luò)終端通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)這些網(wǎng)站,進(jìn)行教學(xué)的探討和鞏固性學(xué)習(xí)。運(yùn)用積件思想,走素材資源庫(kù)和教學(xué)平臺(tái)相結(jié)合的新思路,是軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用走出目前困境的有效方法,也是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程高層次整合的有效手段。因此學(xué)科教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際,運(yùn)用積件思想,充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息資源庫(kù)和教學(xué)軟件,從中選取適合自己教學(xué)需要的內(nèi)容來(lái)制作課件,從而適應(yīng)不同教與學(xué)情境的需要,徹底改變教學(xué)軟件在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和使用上的相互分離的局面,使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在課內(nèi)或課外的運(yùn)用朝著信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)
5、整合這一更廣闊、更深層的方向發(fā)展。二、構(gòu)建模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)室功能1信息技術(shù)與中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用中學(xué)物理、化學(xué)、生物三門(mén)學(xué)科均是實(shí)驗(yàn)科學(xué),具有很強(qiáng)的實(shí)踐性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)理科教學(xué)的重要組成部分。但在理、化、生課堂的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)中,由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料、危害程度等條件的限制,實(shí)驗(yàn)效果不如人意。而采用模擬型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,通過(guò)多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的輔助,模擬一些重要的在目前條件下難以完成的實(shí)驗(yàn),彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的不足,提高實(shí)驗(yàn)的演示效果。例如,做物理凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),若用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行演示,由于常現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器和環(huán)境的限制,蠟
6、燭在光屏上所形成的影像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯,誤差較大,致使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的特點(diǎn)不甚理解,并產(chǎn)生迷惑。此時(shí)如改用多媒體技術(shù)進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律模擬實(shí)驗(yàn),演示物距從無(wú)窮遠(yuǎn)至小于焦距的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物距、像距和像的變化情況,整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程流暢、直觀(guān)、明了,從而使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)清晰完整的認(rèn)識(shí),利于學(xué)生對(duì)凸透鏡成像規(guī)律概念的形成。由此可見(jiàn),通過(guò)信息技術(shù)與中學(xué)理利實(shí)驗(yàn)的整合,可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)條件的局限,所以我們應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的特長(zhǎng),對(duì)那些難以觀(guān)察到的、復(fù)雜的、困難的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,使之成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,并與常現(xiàn)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到一個(gè)更高的層次,從而有助于
7、學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、形成概念、獲得新知,提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能。2運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下的虛擬實(shí)驗(yàn)室,發(fā)揮學(xué)生自主探索性實(shí)驗(yàn)作用在傳統(tǒng)的理科實(shí)驗(yàn)室,由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失,許多實(shí)驗(yàn)中的規(guī)章制度對(duì)學(xué)生進(jìn)行了諸多限制;由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和理論不一致,甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù);有些實(shí)驗(yàn)材料的選用和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的排出,有?,F(xiàn)代環(huán)保意識(shí)。這一切無(wú)不暴露出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的弊端。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)是在web中創(chuàng)建出一個(gè)可視化的三維物件環(huán)境,其中每一個(gè)可視化的三維物體代表一種實(shí)驗(yàn)對(duì)象,學(xué)生可通過(guò)鼠標(biāo)的點(diǎn)擊及拖動(dòng)操作,進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)。這種虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了全方位的開(kāi)放性操作環(huán)境,使學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了虛擬
8、世界的真實(shí)體驗(yàn)。信息技術(shù)與理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合能夠培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)、自主模擬實(shí)驗(yàn),歸納、總結(jié)、抽象成所需知識(shí)和技能的能力,并促使學(xué)生建立科學(xué)的世界觀(guān)。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí),還可以通過(guò)網(wǎng)上人機(jī)對(duì)話(huà),一邊操作,一邊網(wǎng)上暢游,或與其它同學(xué)交流、討論、獲取新知。讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主觀(guān)察。進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),從而掌握學(xué)習(xí)方法。三、構(gòu)建探索研究性理論教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力探索研究性理論教學(xué)模式依托由信息技術(shù)支持的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組,在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下小組成員相互協(xié)作地收集信息、交流討論、總結(jié)歸納、完成學(xué)習(xí)任務(wù),培
9、養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如,生物教學(xué)中的克隆技術(shù)對(duì)人類(lèi)的影響課題,克隆技術(shù)是生命科學(xué)研究的重大突破,是與高中生物密切相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題??寺〖夹g(shù)在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和社會(huì)生活各方向都有著廣闊的應(yīng)用前景,但問(wèn)時(shí)也存在著過(guò)度和濫用的問(wèn)題,以及由此所引發(fā)的一些負(fù)而的社會(huì)影響。這一研究性課題旨在提高學(xué)生關(guān)心社會(huì)、關(guān)心人類(lèi)、關(guān)心未來(lái)的思想意識(shí),并在學(xué)中利用網(wǎng)絡(luò)資源收集和處理生物科學(xué)信息的過(guò)程中,培養(yǎng)其創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。四、利用網(wǎng)絡(luò)資源,增進(jìn)課堂教學(xué)效果進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為師生提供了豐富的資源庫(kù),網(wǎng)絡(luò)資源的開(kāi)發(fā)和利用已成為一個(gè)現(xiàn)代教育工作者必備的信息素養(yǎng)。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新速度快的特點(diǎn),例如中國(guó)
10、中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)()可謂是一間完整的中小學(xué)教學(xué)資源庫(kù),它為我們提供了同步教學(xué)、優(yōu)秀課件等多種資源,且處于動(dòng)態(tài)的更新之中,通過(guò)了我這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習(xí)題,再作進(jìn)一步的組織加工就能設(shè)計(jì)出適合自己風(fēng)格的課件,為提高課堂教學(xué)正效果服務(wù)。例如,在物理中浮力的教學(xué)時(shí),須向?qū)W生解釋浮力產(chǎn)生的原因。先設(shè)想一個(gè)立方體浸沒(méi)在水中,它的六個(gè)表面都受到水的壓力,它的左右兩側(cè)面、前后兩側(cè)面,受到的壓力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下兩面由于深度不同,受到的壓強(qiáng)大小不同,壓力也因而不相等。浮力的產(chǎn)生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差。但如果使用語(yǔ)言和文字向?qū)W生講授向上向下壓力差時(shí),學(xué)生理解
11、起來(lái)比較抽象,對(duì)整個(gè)過(guò)程反映比較茫然??赏ㄟ^(guò)中國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)物理課件庫(kù)下載相關(guān)課件解決這一難題。該課件以動(dòng)畫(huà)的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強(qiáng)、壓力相等,小木塊保持不動(dòng),但加載上、下表面壓強(qiáng)、壓力時(shí),小木塊慢慢向上移動(dòng)?;顫姷膭?dòng)畫(huà)效果、直觀(guān)的圖形,快速有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到很好的教學(xué)效果,同時(shí)為講授下一節(jié)阿基米德原理打好理論基礎(chǔ),而這一切是傳統(tǒng)教學(xué)難以做到的??傊寣W(xué)生在生動(dòng)、形象的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),由此起到事半功倍的作用,達(dá)到提高課堂教學(xué)正效果的目的。五、擴(kuò)大信息來(lái)源,提高教師教學(xué)水平1了解學(xué)科發(fā)展形勢(shì),及時(shí)把握教學(xué)動(dòng)態(tài)。理科學(xué)科發(fā)展較快,通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)小的權(quán)威網(wǎng)站
12、查看有關(guān)學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài),可以做到緊跟形勢(shì),在學(xué)科教學(xué)時(shí)作出及時(shí)的調(diào)整。對(duì)于理科學(xué)科,必要的習(xí)題也是必要的,但訂購(gòu)的習(xí)題集往往又存在著題型偏舊、信息過(guò)時(shí)的缺點(diǎn);為了克服這一缺點(diǎn),可以充分利用Internet網(wǎng)絡(luò)這一信息資源,從權(quán)威網(wǎng)站或重點(diǎn)中學(xué)網(wǎng)站上的試題庫(kù)中下載最新試卷,用來(lái)給學(xué)生作測(cè)試題和平時(shí)練習(xí)。這些題目往往題型新穎、信息準(zhǔn)確,對(duì)于啟發(fā)學(xué)生的思維,開(kāi)闊學(xué)生的視野有著很大的幫助。2增進(jìn)學(xué)習(xí)交流,提高教學(xué)水平。網(wǎng)絡(luò)的交互性給教師互相學(xué)習(xí)交流提供了機(jī)會(huì)。教師可以一方面利用E-mail。與有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行交流,學(xué)習(xí)前沿的理論知識(shí);另一方面還可以參與網(wǎng)上的教師繼續(xù)教育和一系列教育網(wǎng)站的教育論壇。如在中國(guó)名
13、師教育網(wǎng)上可以與重點(diǎn)學(xué)校的名師專(zhuān)家探討學(xué)科教育應(yīng)培養(yǎng)怎樣的人才,在中國(guó)園丁網(wǎng)的教育論壇可以與各地的同行探討教學(xué)中遇到的問(wèn)題以及對(duì)學(xué)科教學(xué)改革的看法,通過(guò)網(wǎng)上學(xué)習(xí)交流,達(dá)到提高自己教學(xué)水平的目的??傊?,信息技術(shù)應(yīng)用于理科教學(xué),對(duì)傳統(tǒng)教育理念和課堂教學(xué)模式的沖擊是非常之大的,但它并不排斥傳統(tǒng)的理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)把它們兩者辯證統(tǒng)一起來(lái),最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與理科課程教學(xué)的科學(xué)整合。通過(guò)整合激發(fā)學(xué)生對(duì)理科學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣,課堂內(nèi)外參與意識(shí)會(huì)增強(qiáng),對(duì)知識(shí)的理解掌握程度會(huì)加深,尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理解能力、動(dòng)手能力。創(chuàng)新能力均會(huì)取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。同時(shí),信息技術(shù)與理科課堂教學(xué)的整合也能鞭策教師進(jìn)一步構(gòu)建新的教學(xué)模式,完善課堂教學(xué),使教學(xué)過(guò)程更具有科學(xué)性,幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時(shí)間,吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生在課堂上接受和掌握更多的知識(shí),發(fā)展更多的能力?!緟⒖嘉墨I(xiàn)】鄧?guó)F洲,淺析信息技術(shù)與物理課程整合性建設(shè)研究J中同電化教育,2002,(8)李友興,基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的高中物理教學(xué)模
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