物理教学与网络有效整合模式初探

叶 庆

一、引言

21世纪，人类正迎来信息时代，社会的发展对教育提出了新的能力要求。在教育教学中。培养学生的信息素养，提高学生处理和运用信息的能力。已成为新世纪教育的重要内容和任务，信息技术与学科课程整合则是实现新世纪教育任务的有效途径。信息技术与课程的整合经历了单机演播和交互模式之后，随着信息通信的飞速发展以及网络时代的到来。已开始进入了网络课程整合阶段，如何发挥其优势实现以网络为代表的信息技术与学科教学的有效整合成为当前我国教育领域的一个新的研究热点问题。

二、理论依据及现实意义

建构主义理论是认知学习理论的新发展，它认为：知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习过程中其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得。建构主义学习理论强调创设真实情境，认为协商与会话是协作学习的主要形式。是真正完成意义建构一个不可缺少的重要环节。主张学习靠学生自觉、主动去完成，教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构。信息技术、网络技术对学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的，也是其它媒体或其他教学环境无法比拟的。可以说。多媒体、网络技术提供了实现建构主义学习环境的理想条件，同时建构主义理论为信息技术与课程整合提供强有力的理论支持。

随着计算机及其相关信息技术的发展，计算机已经从主机、个人机为中心的模式发展到了网络机为中心的模式，网络给教学带来了新的契机。网络与教学的整合成为信息技术与课程整合的一个新的生长点，是当前信息技术与学科课程整合的一种主要形式。我们需要去研究网络这个强大的信息技术媒介的功能和作用，利用信息技术与课程整合的理念来开展网络教学的实践和探索，营造一种能支持自主探索、多重交互、情境创设、合作学习、资源共享等多方面要求的新型学习方式的理想教学环境。建构新型的“主导——主体相结合”的教学结构。

一直以来物理教学和研究人员对信息技术、网络技术在物理教学中的应用探索具有很高的热情，正在进行不断的探索。如何针对物理学科的特点。立足于课堂来发挥网络优势开展教学实践和探索推进信息技术与物理学科教学的整合应有具体的步骤和可操作的程序，因此本人认为分析和构建网络在物理教学中的应用模式具有现实意义。

三、物理网络教学模式的建构

《课程整合的切入维度和实践路线》的作者柳栋认为整合存在着两类基本的切入维度：一类从技术视角出发的课程整合切入维度：另一类则是从教育视角出发的课程整合切入维度。第二类整合总是先考虑教育教学变革对学习方式、内容等产生怎样的变化，而学习方式的变化对学习环境又产生怎样的新需求。然后根据各类信息技术手段的功能特质，再将其平滑地运用于新型教学操作模式中去。

自主学习、探究性学习、合作学习是当前国际科学教育的发展趋势，也是新一轮课程改革极力倡导的三种学习形式，庞维国先生对这三种学习方式的关系做了如下的分析：

网络技术的介入使得双向交流、知识资源的提供、交互手段的灵活便捷上是其他媒体、其他手段所无法比拟的，网络技术特别适合探究学习。

通过以上分析，在了解各种学习方式的分类与特点，再充分考虑网络技术的特质对各种学习方式所具有的优势，最后结合物理学科的特点，本人构建了在物理学科开展网络教学的四种模式即辅助讲授模式、自主学习模式、协作探究模式和基于网络的研究性学习模式。

四、物理教学与网络整合的四种基本模式

1、辅助讲授模式：

按照奥苏贝尔的理论，接受学习是中小学教学中最普遍、最适用的教学策略。充分发挥和利用信息技术的各种优势，通过静态图片、视频影像、动画等多媒资源把抽象的、难以常见的物理现象具体展示在学生面前。帮助学生了解物理现象的实质从而达到对新知识的理解，可以使学生比较迅速地获取知识和技能。

该模式由以下几个环节组成：

在该模式中教师利用网络的信息资源查找相关的课件、视频及图片，利用多媒体电子教室的优势，发挥信息技术的演示工具作用辅助教师轻松完成新课的传授。学生完成了新知学习后，通过网络练习，自练自解，网络自行评判，检测本节课的学习效果。课后还可以通过网络利用QQ、BBS或电子邮件等方式，师生、生生之间进行交流，开展对各种疑难问题的讨论。这种模式是在传统的班级授课教学优势得到充分发挥的基础上，适当地引用网络教学上的某些优势而构建的一种教学模式。例如：在研究自由落体规律这一课时的教学时，教师先用牛顿管内置羽毛、小金属片，分有空气和抽真空两种情况，让学生观察物体下落的快慢，帮助学生建立自由落体的感性认识。再利用频闪照片研究自由落体的规律。由于频闪照片在中学实验中难以拍摄，采用计算机模拟，教师利用课件，结合以前所学运动学知识进行分析，引导学生找出自由落体的规律。

2、自主学习模式

所谓自主学习，指学习者在学习活动中具有主体意识和自主意识，能不断激发自己的学习激情或积极性，发挥主观能动性和创造性的一种学习过程或学习方式。自主学习模式就是利用现代信息技术优势创设进行具有“疑”、“趣”、“难”等特征的发现问题的学习情境；构建具有交互性、开放性、智能性等特点探究问题、解决问题的探究情境：创设“及时强化、及时评价”的学习情景，来有效地激发学生的学习兴趣和学习主动性，促使学习者自主反思自己的学习过程和学习结果，保持学习动力的进取性和学习效果的持续性。教师在教学设计时。通过以上情景的创设促进学生完成自主学习。自主学习模式由以下几个环节组成：

在该模式中，首先，教师的主导作用更多地体现在信息的组织和教学策略的设计上，教师可采取适当的形式加强对学生的指导，如通过给出操作指南，给学生下发操作要求，对学习要求做出说明等，让学生明确要完成的任务，让指南、操作要求成为指导学生学习的有力支架，促使学生将注意力集中于学习活动，起到了让学生监控自己学习过程的作用。

其次。结合物理学科的特点，该模式在自主学习环节上更多使用了物理互动课件。互动课件能根据学生的思维，创设和输出在不同条件下的现象和结果。有利于学生在比较中发现物理现象和探究物理规律。是学生学习疑难复杂问题的有力工具。网络上互动课件资源较多，如：

exphysics高中物理数字教学中心

互动悟理

台湾师大物理系黄福坤教授提供的物理动画

林大钦老师的Flash理化练功房

南京金华科公司的“仿真物理实验室”等等

要强调的是：物理学是一门以实验为基础的自然科学，互动课件并不能代替实验，只是起辅助的观察、讲解、分析、探索等作用。例如利用自主学习模式进行凸透镜成像规律教学时，教师先做演示实验，再利用互动

课件让学生进行探究，让学生利用动态光路来进一步分析、验证，找出物体位置变化后，像距、像的性质、像的大小的变化规律，从而总结归纳出凸透镜成像规律。

3、合作探究模式

在高中物理教学中，对于抽象的新概念和复杂的物理规律，学生若采取个人自主学习方式时可能觉得内容相对复杂，以学生个人的力量完成学习任务有一定困难，此时比较适宜采用合作探究模式。合作探究模式与自主学习模式相比，多了合作与交流的环节，以保证充分利用集体的智慧来促进学习的顺利完成。注重培养学生的合作能力和意识，它由以下几个环节组成：

在此模式中，学生以研究小组为单位。小组内部的同学分工有所侧重且相互配合，不同的小组承担的探究任务是整合性的任务，其任务要各小组协同之后才是完整的，这种形式大大提高了学生之间的交流与合作的意识，促进了交流合作能力的发展。该模式把信息技术及网络作为教学的资源平台、交流平台和认知平台，把信息技术从辅助教学的从属地位转变为促进教学方式变革的平台，不仅将信息技术、网络作为演示工具，还要让它成为创设情境的工具，成为学生自主学习、协作学习的资源认知工具、情感激励工具和评价工具。在教学单摆时，利用单摆互动课件(www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/index.htm)，其质量、重力加速度、初始摆角、线长等均可以调节，教师将学生分成三个小组，分别探究单摆的周期与振幅，单摆的周期与质量及单摆的周期与摆长的关系，让学生在小组内合作及各小组分工协作的基础上，通过网络交流总结各组的研究成果后自行得出单摆周期的规律T=2πl/g。

4、基于网络的研究性学习模式

当今国外流行的WebQuest模式提供了一种将网络资源和网络交流手段整合到研究性学习中的优秀方法，借鉴WebQuest模式可以在高中物理教学中开展基于网络的研究性学习。这种模式适合于学生在课堂外开展物理研究性学习，常用于难度较大、主题宽泛的内容，取材通常起源于实际生活的一些问题，运用的知识可以是以前学过的知识，也可以是课本没有涉及的内容，可以是物理知识，也可以是综合科知识，使得课堂探究性学习得到延伸。其过程分为情境体验阶段、课题准备阶段、研究实施阶段和总结反思阶段。在这四个阶段中可以充分利用网络进行问题的交流讨论，资料的收集，文献的查找，日志的填写，研究成果的展示、发布与交流等来最终完成某个课题的研究性学习。

学生利用网络通过研究学习，活化了课堂教学内容，加深了对教材内容的理解，学生在搜集整理材料和相互协作学习的过程中，对信息的检索、整理能力有较大程度的提高，它不局限于物理课堂教学，还有利于培养学生适应未来生存和发展所必备的用新技术和处理信息的能力、与人合作交往的能力、终身学习的能力。

本人以上所提物理教学开展网络教学的四种模式并不是完全独立的，在教学实践中每一课往往是几种教学模式的组合，同一堂课既有辅助讲授也有探究学习，既有自主也有合作学习，只是不同的模式中各有所偏重罢了。在实际的教学中，对于某一节课并没有固定不变的模式，这需要我们教师根据学生的特点以及现有的教学条件，进行灵活选择和组合。但归根结底就是：真正实现信息技术与物理学科教学的有效整合。充分发挥信息技术与网络技术的优势，最大限度地促进教师的教和学生的学，提高物理学科的教学效果，提高学生的能力。