新課標(biāo)下物理課程與信息技術(shù)整合的探討

新課標(biāo)下物理課程與信息技術(shù)整合的探討

國家《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》中明確指出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！雹僭谶@次新一輪中學(xué)物理課程改革中，《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為：“學(xué)生的直接經(jīng)驗、學(xué)校的實驗條件都是有限的，也不可能讓學(xué)生做太多的現(xiàn)場參觀，因此，切合學(xué)校實際的音像資料是十分必要的。”“投影片、掛圖是展示物理情境的有效手段，應(yīng)該繼續(xù)開發(fā)這方面的資料。”“學(xué)校應(yīng)該加快局域網(wǎng)的建設(shè)和因特網(wǎng)的連接，鼓勵學(xué)生從網(wǎng)上獲取信息?！薄敖㈦娮娱営[室?！雹凇段锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)解讀》指出：“計算機(jī)多媒體軟件及其交互性和超文本連接能力顯示了它在科學(xué)教育中的巨大發(fā)展?jié)摿Α！雹?/p>

現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為物理課程提供了極為豐富的課程資源，也為物理課程改革帶來新的發(fā)展機(jī)遇，信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于物理教學(xué)，物理課程與信息技術(shù)的整合將改變課程資源結(jié)構(gòu)和物理教學(xué)方式，為課程資源的優(yōu)化和物理課程的教學(xué)帶來新的生機(jī)和動力。

按照建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，知識是學(xué)習(xí)者在一定的情景下借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式獲得。因此我們應(yīng)該走進(jìn)新課程，理解學(xué)生的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)計算機(jī)與物理課程的整合，將多媒體計算機(jī)作為認(rèn)知工具，實現(xiàn)最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)和知識的傳授、消化與應(yīng)用。

一、本文中整合概念的界定

“整合”是信息技術(shù)時代的時髦詞、常用詞，特別在當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展，計算機(jī)進(jìn)入千家萬戶，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到充分應(yīng)用之際，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)提高更需要課程學(xué)習(xí)與信息技術(shù)的互動融合。目前國內(nèi)關(guān)于信息技術(shù)與課程整合的說法與定義很多，對整合的認(rèn)識主要分為兩種觀點。

第一種觀點認(rèn)為：整合是將信息技術(shù)融入到課程整體中，改變課程內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，改革整個課程體系。華南師范大學(xué)黃甫全教授認(rèn)為，信息技術(shù)與課程整合是指通過基于信息技術(shù)的課程研制，創(chuàng)立信息化課程文化。④它針對教育領(lǐng)域中信息技術(shù)與學(xué)科課程存在的割裂和對立問題，通過信息技術(shù)與課程的互動性雙向整合，促進(jìn)師生民主合作的課程與教學(xué)組織方式的實現(xiàn)，以及以人的學(xué)習(xí)為本的新型課程與教學(xué)活動方式發(fā)展，建構(gòu)起整合型的信息化課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、課程資源以及課程實施等，從而對課程的各個層面和維度都產(chǎn)生變革作用，促進(jìn)課程整體的變革。這種觀點有助于從課程整體的角度去思考信息技術(shù)的地位和作用，大多數(shù)專家學(xué)者站在課程改革高度上來探討課程整合問題，贊同這種觀點。

第二種觀點認(rèn)為信息技術(shù)與課程的整合和信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合相同。信息技術(shù)主要作為一種工具、媒介和方法融入到教學(xué)的各個層面中，包括教學(xué)準(zhǔn)備、課堂教學(xué)過程和教學(xué)評價等。這種觀點是目前信息技術(shù)與課程整合時間中的主流觀點。

筆者認(rèn)為，從整個基礎(chǔ)教育改革的角度出發(fā)，第二種觀點更符合當(dāng)前教育教學(xué)的發(fā)展趨勢和實踐要求?！缎抡n程標(biāo)準(zhǔn)》中所講的信息技術(shù)與課程整合就是指第二種觀點?！陡咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》教學(xué)建議中指出：“鼓勵教師將電子計算機(jī)等多媒體技術(shù)應(yīng)用在物理實驗中”?！度罩屏x務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》課程基本理念中指出：“注重學(xué)科滲透，關(guān)注科學(xué)前沿”?！度罩屏x務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)》解讀中直接指出：“將信息技術(shù)整合于物理課程中，既有利于學(xué)習(xí)物理知識和技能，又有利于發(fā)展學(xué)生收集信息、處理信息和收集信息的能力”。這里的學(xué)科滲透包括信息技術(shù)與物理課程的整合?？梢姡覀兤綍r所說的整合就是指實踐層面的整合，是將信息技術(shù)作為一種工具、媒介和方法融入到各個教學(xué)層面的實踐。

二、信息技術(shù)與物理課程整合的功能

1)改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

新一論課程改革最重要的一個方面是建立新的教學(xué)方式、促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的變革。但是，由于我國的歷史文化傳統(tǒng)，課堂基本上是教師傳授式的教學(xué)模式，學(xué)生缺少主動探索、發(fā)現(xiàn)的機(jī)會，學(xué)生主動性不強(qiáng)，教學(xué)效率不高。我們現(xiàn)在的教育宗旨是開啟和增強(qiáng)學(xué)生的主體意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的主體能力，塑造和弘揚學(xué)生的主體人格。只有使學(xué)生成為教育活動和自身發(fā)展的真正主體，才能在未來的競爭中立于不敗之地。信息技術(shù)的發(fā)展為學(xué)生提供了自由探索的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。我們在教學(xué)中，可結(jié)合教材，引導(dǎo)學(xué)生運用各種發(fā)法進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。如引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)查找相關(guān)資料，包括了解物理學(xué)史、解題思路和發(fā)法、網(wǎng)上答題等，通過BBS、收發(fā)E-mail交流學(xué)習(xí)心得體會，開展研究性學(xué)習(xí)，發(fā)展局域網(wǎng)，使學(xué)生資源共享等。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就會大大提高，自覺的進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生進(jìn)行積極的意義建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生自覺地把信息轉(zhuǎn)化為自己的知識并培養(yǎng)自己的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

2)促進(jìn)課程內(nèi)容向直觀化、簡單化呈現(xiàn)。

過去我們的知識單純的靠印刷技術(shù)來呈現(xiàn)，他是線性的、平面的。而信息技術(shù)工具不是簡單的表述物理知識，更是以靈活多樣的圖形、動畫、表格等多種方式呈現(xiàn)，而超文本鏈接技術(shù)更是將物理知識以分支的方式呈現(xiàn)信息，為我們學(xué)好物理課程提供了廣袤的空間。以高二物理《電磁振蕩》這一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)為例。要很好地理解“電磁振蕩”這個物理現(xiàn)象及其規(guī)律，僅僅靠利用課本和掛圖是不夠的。學(xué)生對LC電路中振蕩電流的產(chǎn)生過程，電壓和電流的大小、方向的變化規(guī)律往往感到難以理解和掌握。這時，教師要在做好電磁振蕩演示實驗的前提下，運用自制多媒體課件，形象地模擬顯示電容器中電場線、電壓，線圈中磁場線自感電動勢及電路中電流的同步協(xié)調(diào)的動態(tài)變化情況，再輔以電流、電壓、自感電動勢周期性變化的圖像，這樣就清楚地反映了電磁振蕩中電流、電壓、自感電動勢三者間相互依存相互制約的關(guān)系，以及由此決定了的LC電磁振蕩規(guī)律，同時也揭示了各物理量的辨證關(guān)系，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，通過多媒體課件來展示動靜結(jié)合的物理過程，在同學(xué)們頭腦中形成了清晰、形象、連貫、動態(tài)的電磁振蕩的物理圖景，有效地建立概念、掌握規(guī)律，并培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思想。

3)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

在物理教學(xué)中，對學(xué)生創(chuàng)新能力的理解說法不一。我覺得創(chuàng)新的源泉是人的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新素養(yǎng)，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新素養(yǎng)就成為現(xiàn)代教育一個迫切需要解決的問題。顯然，僅以記憶儲存知識為目標(biāo)的傳統(tǒng)教育已不能適應(yīng)知識經(jīng)濟(jì)時代的要求。在物理教學(xué)中，我們要再現(xiàn)物理知識的發(fā)現(xiàn)過程，讓學(xué)生在已有的知識上猜想結(jié)論，發(fā)現(xiàn)定理，體現(xiàn)物理中前后知識的聯(lián)系，理解物理知識的整體性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。例如我校機(jī)房物理實驗室安裝了由南京金華科技軟件有限公司開發(fā)的《仿真物理實驗室》教學(xué)軟件，它不但為教師提供了一個教學(xué)與課件制作的工具，也為學(xué)生提供了一個實驗探索的平臺和想象空間。軟件不但提供了質(zhì)點模型、小球、彈簧、電荷等各種實驗器具，并集成了重力場、電場、磁場等實驗環(huán)境，學(xué)生可以在任意組合的實驗環(huán)境下，搭建自己的實驗，實驗過程不但顯逼真的動畫，也提供了實時數(shù)據(jù)。學(xué)生可以設(shè)計并驗證實驗，開展研究性學(xué)習(xí)，探索物理中的未知世界。其對學(xué)生的教育效果，要比過去傳統(tǒng)教學(xué)好得多，不但改變了學(xué)生對學(xué)習(xí)的態(tài)度和方法，提高其對知識的認(rèn)知能力，而且對調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有極大的幫助。

三、相關(guān)思考

信息技術(shù)與物理課程的整合在新課標(biāo)中得到充分的體現(xiàn)，是教育適應(yīng)學(xué)生發(fā)展、全面落實物理課程目標(biāo)的要求，也是時代的需要。新課標(biāo)要求物理教師是一個創(chuàng)造者、引導(dǎo)者、解惑者，是學(xué)生的合作伙伴。信息技術(shù)與物理課程的整合對教師和學(xué)生來說都是一次觀念的變革。新技術(shù)的熟練運用與掌握對物理教師來說是一個逐步適應(yīng)的過程，教案成了課件，設(shè)計水平成為教學(xué)質(zhì)量的重要指針。粉筆黑板逐漸被電腦投影掩去，教師面臨全新的操作工具的挑戰(zhàn)。使用信息技術(shù)對學(xué)生來說同樣也面臨從“教我學(xué)”向“我要學(xué)”困難的轉(zhuǎn)化，信息技術(shù)的使用雖然有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高，但學(xué)生的適應(yīng)也要潛移默化，自學(xué)能力的建立應(yīng)成為學(xué)習(xí)中最具有革命性的力量，這需要我們適應(yīng)新課標(biāo)的要求，正確理解新課標(biāo)的理念，適應(yīng)新課程，運用信息技術(shù)與物理課程的整合，以全面促進(jìn)新課程對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神以及正確價值觀的養(yǎng)成。

注釋：

①教育部文件，教基[2001]17號，《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》。

②中華人民共和