信息技术在物理 “自主探究”教学模式中的实践

高华

摘 要：基于信息技术环境下的高中物理自主探究式教学模式，其目的是在科学探究活动中，让学生参与解决问题、参与决策、参与小组讨论、参与评价过程中，学生将所掌握的科学知识同他们从多种渠道获得的知识联系起来，并将所学的科学知识应用到新的问题中去。在这一过程中学生可以把科学知识与观察、推理和思维结合起来，从而可以能动地获得对科学的理解，使学生在学习过程中逐步形成科学探究能力。

关键词：信息技术；自主探究；物理教育

一、教育技术在物理教学中诞生背景

信息技术在物理课堂上的应用能极大的突破了物理过程发展的时空限制.一方面可以将微观的内容放大，以便于学生观察.如对于卡尺和螺旋测微器等测量仪器读数的教学，由于这些测量仪器的几何尺寸较小，利用板图或挂图进行教学费时费力， 而有了视频投影仪后，就可以将实际的卡尺和螺旋测微器投影到大屏幕上，结合投影的情况进行教学就方便多了.另一方面可以改变物理过程发展的速度，以利于学生的观察.如实际中的单摆振动因空气的阻尼作用振幅减小、液体之间的扩散现象等，都会因物理过程发展的过于缓慢而给课堂教学中进行观察带来困难. 利用现代信息技术手段，我们可以利用DV机上的“快录慢放”或“慢录快放”的方法，为课堂上学生的观察设计好有效的时间。

二、自主探究式教学模式的理论基础

自主探究式教学模式以建构主义“学与教”理论、建构主义“学习环境” 理论、建构主义“认知工具”理论为主要理论依据。建构主义“学与教”理论强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，建构主义的教学理论则要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。建构主义“学习环境” 理论认为，学习者的知识是在一定情境下，借助于他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等等，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。

三、信息技术环境下“自主探究式”教學模式的基本思路及其应用

信息技术环境下“自主探究式”教学模式是：利用多媒体技术和信息技术的优势，创设一些对学生来说是现实的，同时又与所教的物理知识相关的事实性、意境性、示范性、原理性和探究性的情景，激起学生的认知冲突，充分发挥学生的主体作用，通过学生的自主探究，合作交流去获取知识、技能和态度，并使学生在不断参与过程中学会认知、学会思维、学会合作、学会创造，实现学生多方面能力综合发展。 信息技术环境下“自主探究式”教学模式的课堂教学各环节的具体操作如下：

1.自学探究

在学习新知识之前，利用多媒体课件或INTERNET，让学生复习与新知有关的就知识，使学生具备必要的认知前提，保证新知识学习的顺利进行。这是基础性环节。学生在教师设疑引趣、创设探究情景基础上，根据教师设计的自学提纲精心自学。这份自学提纲是学生研究和教师导学的最佳集合点。他不要求学生课前预习，必要的前置知识及练习都在课内进行。这既有时间保证又不加重负担，在这个环节中教师又走下讲台到学生中去，加强学法指导，具体帮助学法有困难的学生，及时收集信息。

2.主体探究

这一过程是学生获取新知识，发展能力的关键，可以分四步来进行：

（1）情景创设：教师运用多媒体课件，通过动画模拟、演示实验、控制模拟、演示演播等手段，营造图文并茂，生动逼真的情境，向学生提供学习材料或学习方法，并指导学生操作探究、看书学习。

（2）个人探究：让学生充分利用INTERNET和实验仪器设备设施查阅资料、动手操作、动脑思考，独立探究新知，从中发现疑点，并尝试自我解决，以充分挖掘个体潜能，培养学生的独立意识。

（3）协作交流：协作交流的过程是一个合作、讨论、探究的过程，它彻底改变教师讲学生听的传统教法。让学生充分表达自己的思想通过相互启发、思维碰撞擦出思维的火花，寻找尽可能多的以及最优的解决问题方法。这实际上是一个求异、求同、求优的过程，有利于培养学生的合作、表达和创新能力，是弘扬学生主体精神的最好体现。如上感应电动势一课时，在猜想感应电动势的大小与谁有关时，引导学生通过四人学习小组共同想办法并选择器材进行探究，或在教师提供器材的基础上由学生以四人学习小组一起完成探究等。

（4）重点导学：这个环节是教师的讲授。由于学生都经过自学探究，思考讨论，因此没有必要讲授教材全部内容，仅就教材的重点、难点、易混淆的知识点、教材的结构、结论的思考推理过程以及反馈中带有普遍性的问题加以点拨，或与学生共同探究。

（5）反馈纠正：通过练习、课堂作业反馈的信息，及时发现探究导学中地不足，或由学生自我纠正，后采取补救措施，实现教学的优化。

（6）意义建构：所谓“意义建构”是指学习者对事物的性质、特征、现象的慨括，对事物之间内在联系和规律的归纳。意义建构阶段实际上是一个理论提升阶段，及教师在引导学生在充分思考、充分交流的基础上将新知识用最优的语言进行表达，揭示事物的本质属性，并将它纳入自身的知识体系，完成知识的建构过程。在这种教学中，可以针对不同进度、不同程度、不同能力的个体差别，倡导个性发展或因材施教的教学环境；在这种教学中，学生利用网络主动获取相关知识，并不断的提出新的问题，学生在教师的指导下根据教学内容进行选择性学习，巩固已有的知识；在这种教学中，教师成为学生自主学习的伙伴、合作者，学生分成若干学习小组，在学习任务的驱动下小组成员要自主学习，指引学生独立探索建构知识。知识的意义建构靠的是学生本人，只有学生内因起了作用，才能够发现问题、探索问题、解决问题，学生的主动性和积极性调动起来了，才谈得上“意义建构”。教师还应根据测试结果，有针对性地对薄弱环节做补充学习与练习，进而引发学生进一步探究，真正起到培养学生的创新精神和实践能力的作用。

实践证明，信息技术与物理课程的整合不但能帮助教师提高课堂教学效率，还在实验教学和教学反馈中有得天独厚的作用.教师只有真正深刻了解信息技术的在物理教学中的强大作用，才能进一步从自己学科的角度来研究如何应用信息技术来帮助自己的教学，才能将信息技术融入到物理教学中。