从互动出发

　　互动课程是以问题为导向，利用计算机的模拟、仿真功能以及互联网开展自主探究和学习的新型课程。它借助用JAVA等计算机语言编制的互动课件，为学生提供自主学习、探究学习、合作学习活动的支架，改变学生学习方式，培养学生的思维能力和实践能力，使学生的探究活动无论在深度和广度上都能超越局限于具体实验的水平。高中物理互动课程是信息技术与物理课程整合的一种方式，其根本目标在于提高教学效益，构建以学生为中心的课堂，通过在课堂；教学中充分发挥信息技术及互联网作为教学的资源来源和认知工具的作用，促进教学目的、内容和方式向新课程标准的要求转变。
　　
　　一、高中物理互动课程的操作程序
　　
　　1．提出问题：即引入新课。一般来说，引入新课要营造学习气氛和问题情境，设疑激趣，形成学生稳定的学习动机，或者诊断学生掌握情况，展示学习内容和目标。互动课程要求在此基础上，提出需要研究的问题，激发学生的求知欲，并将求知欲转化为学习的动力。
　　2．引导讨论：教师引导学生从多个角度对所要研究的问题进行讨论，运用已有的经验对问题的相关因素进行整理和分析，并大胆猜测可能的情况，提出初步的研究方案。教师和学生再对这些方案进行分析和论证，结合所运用的互动课件，确定研究方案。
　　3．合作探究：根据学生情况，以2～4人为单位，形成研究小组。学生以研究小组为单位，根据方案，利用互动课件开展探究活动。不同的小组承担的探究任务应是整合性的任务，而不应是叠加性的任务，即任务需要各小组协同之后才是完整的。小组内部的学生分工应有所侧重，相互配合，共同完成任务。学生通过这种合作学习，逐渐形成充满活力的学习团队。教师在学生探究过程中，起到监督，指导和服务的作用。
　　4．成果交流：由于各小组探究的任务具有整合性，只布充分交流各小组的探究成果，才能形成对问题的完整认识，因此在各小组探究活动结束后，需进行研究成果交流。学生在交流中，进一步加深对物理现象和过程的理解，进而形成概念，发现规律，建立合理正确的物理表象。
　　5．归纳演绎：根据学生探究的成果，教师和学生一同归纳总结，得到所研究问题的结论，形成对问题的正确认识。这时还需对结论进行演绎，讨论概念和规律运用的更大范围和特殊条件。通过归纳演绎，学生对知识有了更为全面和准确的认识，能将其比较顺利地组织到知识结构中，从而获得进一步发展。
　　6.巩固练习：通过应用训练，加强记忆与理解，促进知识迁移。训练时，可以通过让学生做思考题、练习题的方式进行，也可以之后再使用互动课件进行学生自主的拓展探究，通过更深层次的探究活动促进对物理现象、过程、概念和规律的理解。
　　7．学习评价：在应用训练时学生已经做过思考题或练习题，在此可以运用概念导图来对学习进行评价。教师将评价内容中的核心概念或相关概念挑选出来，或者让学生根据理解找出核心概念或相关概念，要求学生按照概念图的制作步骤完成概念导图。教师随后出示事先制作好的标准图，对学生概念图中所反映的知识点的掌握质量进行粗略评分。学生也可以依照标准图进行自我评价。学生可以按照小组的形式使用计算机合作制作概念导图，也可以不使用计算机，个人用纸笔绘制概念图。
　　8．发现问题：问题教学不仅始于问题，还要归于问题。学生经过上述教学程序后，不仅要理解所学的内容，还会产生新的问题。新问题可能是学习内容的必然联想，可能是学习内容在实际生活中的体现，也可能是学生的突发奇想。新问题可以以教师教学结束的存疑问题提出，但最好是学生自己提出问题，可为学生的进一步学习埋下伏笔。
　　
　　二、高中物理互动课程的实现条件
　　
　　1．互动课程强调以学生的学习为中心，让学生自主，合作、探究学习。学生在学习中拥有思维和活动的时间和空间，容易产生成就感，从而取得较好的教学效果。教师要相信学生的学习能动性，相信学生有主动寻求知识的愿望，相信学生有相应的学习能力，帮助学生尽快适应互动课程教学方式，保证学生在课堂上自主探究的时间。
　　2．教师应以系列教学问题的形式引导学生利用互动课件开展探究活动，准确把握学生所探究问题的体系，熟悉学生形成概念和掌握规律的思维过程，在此基础上做出符合学生认知规律的教学设计。教师应当给学生提供互动课件，而不应让学生花费时间在网上搜索资源。教学设计中要考虑学生可能出现的错误，允许学生出错，并积极鼓励学生大胆质疑。
　　3．在学生运用互动课件开展探究活动的同时，教师要加强指导，帮助解决各种技术上的问题，适时给出课件操作指南，不可放任学生“自由发展”。要保证学生的活动始终紧紧围绕需要解决的问题展开。在引导学生讨论和学生交流探究成果的时候，教师要关注每个学生．对学生提出的各种问题、方案和探究结果进行认真的分析和评价，让学生感受到自己的思想和劳动的价值，激发他们的学习动力。
　　4．由于互动课件大多是互联网资源，所以每个合作探究小组(2～4人)应装备一台与互联网络相连接的计算机，上课地点最好选在网络教室。如果不具备网络教室，也可以利用多媒体教室(装备一台与网络互联的计算机)开展师生合作探究。
　　5．互动课程在促进学生理解和发展思维能力的同时，培养学生掌握研究物理问题的科学方法和发现问题、分析问题、解决问题、提出问题的能力，所以应使用一些体现学生能力的问题对学生进行全面测评，比如实验方案设计问题、物理过程分析说明问题、阅读理解问题等。
　　6．要实施互动教学，教师需要具备一定的信息技术技能。教师需要掌握计算机和互联网的一般使用方法，能够熟练地搜索到合适的教学资源，能够正确使用互动课件，能够运用计算机制作概念导图。
　　
　　三、应用互动课件开发互动课程
　　
　　物理互动课件是物理教学的好工具，它为师生提供了进行复杂学习的教学手段。围绕互动课件组织物理教学，构建物理互动课程，是信息技术和物理课程整合的一个方向。高中物理互动课程是学生在教师的指导下，以互动课件为学习支架，探究物理概念和规律，发挥互动课件的模拟和人机交互功能。如果做实际操作的实验比较困难，教学内容与互动课件又相吻合，而且有适合运用互动课件的环境，那么教学内容就不妨设计成互动课程。
　　
　　1．物理互动课件的应用原则
　　物理互动课件是指用Flash、JAVA、Shockwave等计算机语言编制的、具有交互和多媒体特点的物理教学课件。它和普通演示课件的区别是，演示课件模拟的内容和展现的时序取决于课件制作者的设计，学生无法改变和控制课件的内容和时序，信息由计算机向学生单向传输。互动课件模拟的内容和展现的时序由学生通过改变课件参数来控制，通过信息双向传输，与课件进行交互。互动课件根据学生的思维创设、输出在不同条件下的结果，学生在对不同的内容比较中发现现象，探究规律，是学生学习疑难、复杂问题的有力工具。物理互动课件的使用应遵循以下原则：
　　(1)实验优先原则：物理学是一门以实验为基础的自然科学，高中物理教学担负着培养学生观察能力、实验能力以及分析和解决实际问题等能力的任务。虽然利用互动课件能够进行虚拟实验，而且学生通过对虚拟实验进行探究，可以得到相对精确的结论，但物理实验教学的任务和目的并不能因此简化实现。在教学中必须进行真实的实验，而且真实实验优先，能做的实验一定要做，只有当没有条件进行真实实验时，或实验现象不明显，不利于学生探究时，或为了在真实实验之后加深学生的认识和理解时，才最适宜运用互动课件。互动课件并不能代替真实实验，只是起辅助观察，辅助讲解、辅助分析、辅助探索等作用。
　　(2)互动探究原则：这里的互动是指学生与计算机、互动课件间的互动。互动课件的优点是具有交互功能。只有通过人机交互才能发挥它的长处。通过交互，改变互动课件的参数，课件就可以输出在不同条件下的结果，使学生很方便地获得他所想到的物理过程。学生通过对这些物理过程进行分析、比较，自觉地探究物理现象和规律。正是由于互动和探究是互动课件的基本特征，它使得学生在学习过程中不断运用各种思维方法，进而使各项思维能力得到训练和提高。
　　
　　2．互动课件的应用环节
　　(1)应用于物理概念的形成环节。学生在形成“物质波”的概念时，可借助“电子干涉”的互动课件(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid＝&infoid=97)。学生很清楚宏观世界中实物的粒子特性，但很难理解微观粒子的波粒二象性，难以建立“物质波’的概念。由于电子干涉实验条件不具备，没有办法观察到电子干涉现象，所以利用互动课件是一个好办法。学生通过改变双缝的宽度，可以清楚地观察电子通过双缝后击中的区域按干涉规律分布。当双缝变成单缝时，电子击中的区域按单缝衍射规律分布。学生通过探究，能比较直观地发现“物质波”并非一般意义的波，而是几率波，从而建立正确的概念(图1)。
　　
　　(2)规律的探究环节。在研究弹性碰撞的规律时，受条件限制，很难由实验得到弹性碰撞的规律。利用“弹性碰撞”互动课件(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid=&infold=58)可以方便地探究得到弹性碰撞的规律。学生改变两个小球的质量和初速度，课件就可以模拟弹性碰撞的情况，并得到碰撞后的速度。学生在教师的指导下分析数据，发现弹性碰撞动量守恒、动能不变的规律(图2)。
　　
　　
　　(3)科学方法的体验和运用环节。在观察X射线的透视效果时，学生直接观察的机会并不多，互动课件“X射线”(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid=&infoid=111)是一个很好的补充。学生拖动小窗口即可“看到”X射线的透视效果(图3)。又如，利用控制变量法实验探究牛顿第二定律时，定量实验难度较大，半定量实验效果不理想，课件“牛顿第二定律”(http：／／www．exphysics，org／into／info．php?sess id=&infoid=79)是让学生体会、运用控制变量法实验的好途径。学生通过修改实验参数可以很好地“控制变量”，进而归纳出牛顿第二定律(图4)。
　　(作者单位：上海市金山中