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現代教育技術與物理課堂教學有效整合的關鍵在于提高現代教育技術在物理課堂教學中的有效運行,改變教學內容的呈現方式,學生的學習方式,教師的教學和學生的互動方式.本文從建構學習環境、培養創新思維、感悟科學方法和科學思想,化解學習難點的實踐談幾點看法.
1利用現代教育技術
建構學習環境學習環境是指為學生提供一個完整和真實的問題背景,以此為支撐物啟動教學,使學生產生學習的需要,同時支撐物的表征、視覺本質又促進了學習共同體中成員間的互動、交流,即合作學習.驅動學習者進行自主學習,從而達到主動建構知識意義的目的.現代教育技術提供了極豐富的信息資源,建構起進行自主探索和自主學習的環境,能有效地培養學生自主發現、自主探索、交流合作的學習能力,實現促進思維發展和培養創新精神的自主探究式學習.
1.1利用現代教育技術設置
疑問、激發情意建構主義認為:知識不是通過教師傳授而得到的,而是在一定情況下,借助教師的引導和同學的交流,借助必要的學習資源,通過意義構建的方式獲得.為此,教師要為學生盡可能的創設真實的問題情境,提供豐富的問題素材,即問題素材有序的與媒體整合,沖擊學生的感官,激發學習的動機,展示物理現象,引發思考,“下一步應該是什么”,“為什么是這樣”,“有什么樣的道理”,促進學生探究新的知識.一堂成功的課,很關鍵的一點是能激發學生的學習興趣和探究欲望,發揮學生的積極性和主動性.因此教師設計課堂教學時,重點應放在創造性地設置生動、富有挑戰性、能激發學生學習興趣的問題情境,調動學生學習思維的積極性,激發學生的科學探究意識.現代教育技術能幫助創建問題情境,激發學生科學探究意識,總之,技術讓思想和教學變得完美.如高中物理《勻速圓周運動的實例分析》(人教版)教學,播放“過山車視頻”、“水流星視頻”,引出“為什么物體運動到最高點而不落下來”的問題情境,播放電影《生死時速》中的汽車轉彎的片斷,火車轉彎的片斷,引出“什么力提供向心力”的問題情境,展開教學,從而實現利用現代教育技術建構物理問題情境,最大化地調動學生積極性.
1.2利用現代教育技術
建構“自主探究,交流合作”的學習過程情境就是“回歸自然”、“回歸生活”,是教師引導作用的體現,是學生體驗、探究的載體.教學情境應該貫穿教學過程的始終,教師通過創設符合教學內容要求的情境和提示新舊知識之間聯系的線索,幫助學生建構當前所學知識的意義.為使學生的意義建構更為有效,教師應盡可能組織學生協作學習,展開討論和交流,并對協作學習過程進行引導,使之朝有利于意義建構的方向發展.現代教育技術的高度交互性更好地促進教師與學生、學生與學生之間的信息交流和及時反饋,更好地發揮教師的引導作用,避免自主學習成為“放羊式”的放任自流,讓學生在自主學習中培養自我管理和良好的學習策略、學習品質.
1.3利用現代教育技術
促進課堂教學遷移課堂是教學的主陣地,但由于時間和空間的限制,學生在課堂上進行知識的構建,能力的培養,思維的訓練還遠遠不夠,現代教育技術為課堂教學遷移提供了豐富的資源.如高中物理《動量定理》(人教版)的課堂教學遷移,讓學生上網搜索視頻“神州6號”返回艙的回收過程,分析“降落傘的作用”、“落地前反沖火箭的作用”,估算“返回艙與地面的作用力”等.學生自己動手收集信息、處理信息,培養學生的信息素養;了解降落傘的材料、返回艙的材料,跨越學科的界限,促進不同學科知識重組;了解飛船的運行軌跡,飛船的設計等知識,提高認知范圍,促進深層次的認知體驗.在學習過程中掌握學科內部以及不同學科知識之間的內在聯系,能夠多角度、多層面地對問題加以闡釋,能根據事物及其發展的內在邏輯和規律,將知識重組、整合,形成一個有機整體,以期在知識的交融、各種思想方法相互碰撞的過程中,產生更為深刻的思想內涵,培養高層次的創新思維.
2利用現代教育技術創設情境
體驗科學探究過程,感悟科學方法和思想在物理教學中利用現代教育技術再現物理學家科學探究的時代背景和探究過程,讓學生了解物理與歷史,物理與社會的關系,讓學生“親歷”科學探究過程,感悟科學方法和科學思想,培養學生的科學探究能力和科學創新精神,實現“知識與能力”,“過程與方法”,“情感態度與價值觀”三維課程目標.如高中物理《自由落體運動》(人教版)教學,以網頁的形式展現伽利略研究自由落體運動的時代背景和落體定律的研究過程,提出“落體佯謬”,揭示了亞里士多德落體定律的謬誤,通過觀察思考,借助于簡單性原則提出一種可能的、簡單的運動———勻加速運動的定義,并假設自然界發生的自由落體運動是勻加速運動(用多媒體技術展現伽利略的思考過程);為使實驗檢驗可能進行,伽利略運用數學手段和邏輯手段,從前述基礎假設引出可檢驗的邏輯推論(物體做勻加速運動通過的距離與所用時間的平方成正比);接著運用真實的或理想的物理實驗對推論進行檢驗(用幾何畫板模擬“緩沖下落”的斜面實驗,不斷改變斜面的傾斜角直到豎直,讓學生體驗實驗過程),展示著名的比薩斜塔實驗(用flash軟件模擬實驗過程).體驗科學探究過程,領略前輩大師的科學思想、精神、作風和獨特的研究方法,以便借鑒.
二利用現代教育技術揭示物理本質,化解學習難點
1運用現代教育技術
提高實驗效度物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然學科,物理概念,物理規律建立在實驗的直觀感知上.但是,由于實驗器材和環境的局限,有的現象可見度小,致使有的現象瞬間即逝,實驗效果不佳,現代教育技術不僅有直觀、形象、生動的特點,而且能實現大與小、遠與近、快與慢、虛與實之間的轉換.如多媒體實物投影技術在保證實驗真實性的情況下,將微小的變化或因太小不便于觀察的物體進行放大,增大可見度;運用攝像、剪輯等技術將實驗加工,能呈現由于時間短難以觀察或者無法觀察(如碰撞)的現象,當地無法看到(如“神州6號”飛船繞地運行)的現象,難以成功(如光的衍射)的實驗現象,極危險、大污染的(如核爆炸)實驗現象,不失實驗的真實性,揭示事物的本質和內在聯系;利用現代教育技術的動態軟件,建立形象化的實驗模型幫助學生形成表象,建立概念,如用軟件flash模擬a粒子的散射實驗;利用《仿真物理實驗室》開展探索性實驗,《仿真物理實驗室》提供了一個設備較為齊全的模擬實驗平臺,學生可以在虛擬的實驗室中自己選取所需器材,開放性實驗,培養學生的自主探究能力和創新能力.
2運用現代教育技術
“真實過程”再現課堂物理問題的難易,取決于學生遇到問題時,大腦能否建立一幅清晰的物理圖景.利用現代教育技術開發課件,能定性或定量地演示物理過程及過程中各物理量的變化情況.學生通過親自感受“實際”動態過程,建立物理圖景,理解物理過程.高中物理《運動的合成與分解》(人教版)一節中,船渡河問題“水速大于船速時,船頭沿什么方向,船渡河位移最小”是學習難點,原因是學生頭腦中沒有清晰的物理圖景,利用幾何畫板制作課件展示情景,讓學生用速度合成的知識,通過不斷地改變船速的方向尋找渡河位移最小的條件:船速和合速度垂直,尋找條件的過程就是建立物理圖景的過程.像這樣將分析性信息和某些思考過程以形象方式呈現,“在感覺與思維之間架起了橋”,解決學生思考、理解的難點,有助于培養學生理解和掌握形象思維與抽象邏輯思維統一的能力,促進形象思維與抽象思維的統一和轉化,培養學生高層次的創造性思維能力.現代教育技術與物理課堂教學的有效整合,是把教育技術相關的要素(學習過程、學習資源等)和課堂教學的各要素(教學目標、教學內容、教學媒體等),以及參與教與學的教師、學生、教學環境等要素,通過多維互動的方式融合成一個有機整體的建構過程.從而實現教學中突出學生的主體地位,構建學生自主發現,自主探究,交流合作的學習過程,培養學生的探究能力,思維能力,創新能力.
作者:郭衛強 單位:河南師范大學附屬中學