高中物理論文：《信息技術(shù)環(huán)境下中學(xué)物理教學(xué)模式》研究的做法與體會

1、信息技術(shù)與物理學(xué)科整合的教學(xué)模式研究的實踐與認(rèn)識 由于教育技術(shù)的迅速發(fā)展，探究性學(xué)習(xí)的開展，使課堂教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式、教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式和師生互動方式都在發(fā)生深刻的變革。為探求信息技術(shù)作為一種重要的現(xiàn)代教育手段在物理課堂教學(xué)中產(chǎn)生的影響，我們選擇“信息技術(shù)環(huán)境下中學(xué)物理教學(xué)模式”作為研究課題進行研究，經(jīng)過三年的研究，取得了一些成果。開展課堂教學(xué)整合實踐新課程標(biāo)準(zhǔn)要求從根本上改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式和課堂活動方式要發(fā)生根本性的變化，確立學(xué)生的中心地位，教師則由中心地位變?yōu)橹笇?dǎo)者、組織者、參與者，教學(xué)的目的不僅是知識的傳授，更重視能力的培

2、養(yǎng)，課堂活動方式不再是簡單的傳授接受式，而是要大力提倡開展探究學(xué)習(xí)。在新的教學(xué)方式下，如何發(fā)揮技術(shù)的作用？信息技術(shù)如何與學(xué)科教學(xué)進行整合呢？下面通過案例分析來闡述：案例1：自由落體運動。本案例由金迎時與尹志遠老師共同設(shè)計，尹志遠老師實施。設(shè)計突出兩個理論：1）體現(xiàn)學(xué)生主體參與；2）體現(xiàn)教育信息技術(shù)支持下的主動探索型學(xué)習(xí)。教學(xué)環(huán)境為電教室，可外接internet。課前教師已做了大量的有關(guān)落體運動的資料存儲在服務(wù)器上。教學(xué)方式為小組合作式學(xué)習(xí)。教學(xué)過程分為三個階段：1任務(wù)選擇。在這個階段，教師根據(jù)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)情況提出本節(jié)課的研究任務(wù)：根據(jù)所學(xué)知識研究一種特殊的直線運動：自由落體運動。要進行哪些方

3、面的研究呢？教師根據(jù)資料向?qū)W生表明：對于這樣一種運動，前人曾做過大量的研究，有的得出了正確的結(jié)果，有的得出了錯誤的結(jié)果。那么前人在他們的條件下是如何認(rèn)識這種運動的呢？他們研究的方法主要是什么？哪種方法得出了正確的結(jié)果？根據(jù)資料了解前人對自由落體運動的研究這是本節(jié)課研究的第一個方面。今天，我們有了先進的技術(shù)手段，可以進行怎樣的研究呢？一方面，可以開展實驗研究，從實驗數(shù)據(jù)中探索自由落體運動的規(guī)律。另一方面，可以進行計算機模擬實驗，利用仿真實驗室開展模擬實驗，通過模擬實驗研究自由落體運動的規(guī)律。教師明確任務(wù)后，學(xué)生自由分組，然后選題。共分成三個學(xué)習(xí)小組，每一個小組選擇一項自己的研究任務(wù)。2分組學(xué)習(xí)。

4、學(xué)生領(lǐng)到自己的研究任務(wù)后，分別開始了自己的學(xué)習(xí)。第一小組：資料組，到計算機上通過internet網(wǎng)進行查尋，可以上教師事先準(zhǔn)備的網(wǎng)站，也可以查閱其它相關(guān)網(wǎng)站。也可以利用教材中閃光照片研究自由落體的運動規(guī)律。第二小組：實驗組，利用打點計時器進行自由落體實驗，把紙帶上記錄的數(shù)據(jù)輸入電子表格進行處理。比較羽毛與硬幣的下落快慢，作好記錄。做牛頓管實驗，作好記錄。第三組：模擬組，利用仿真實驗室進行模擬實驗，按照伽利略的設(shè)想，他們設(shè)計了不同傾角的斜面，比較小球從不同傾角斜面上滾下時運動情況。1 交流討論；小組學(xué)習(xí)結(jié)束，開始交流討論。 、資料組利用投影展示了他們的研究成果：人類對自由落體的認(rèn)識分三個階段1、

5、 亞里士多德的觀點：重的物體落得快，輕的物體落得慢。2、 斯第問的懷疑階段：有時候重的物體下落不一定比輕物體快。3、 伽利略的新觀點：在沒有空氣阻力的情況下，輕重物體下落快慢相同。4、 簡述伽利略應(yīng)用歸謬法推翻亞里士多德的思維過程。、實驗組向同學(xué)們展示他們的實驗原理、器材，通過數(shù)據(jù)處理提出自己的結(jié)論、理論組講述了伽利略的研究思想，展示他們設(shè)計的模擬實驗，通過模擬實驗展示自由落體運動的規(guī)律，強調(diào)了從斜面上運動規(guī)律到豎直運動規(guī)律相似性這種思維的飛躍。1 教師小結(jié)、點評，明確下一節(jié)課的任務(wù)。學(xué)生交流完畢后，教師對學(xué)生的工作進行了簡要的點秤：資料組的同學(xué)，資料搜集比較詳細，并且提出了研究規(guī)律要透過現(xiàn)象

6、看本質(zhì)的論點，非常好。實驗組的實驗設(shè)計原理恰當(dāng)，數(shù)據(jù)處理工具的選擇體現(xiàn)了技術(shù)的先進性，得出的結(jié)論可靠。模擬組的同學(xué)采用了先進的技術(shù)手段，實現(xiàn)了理想環(huán)境下的實驗，體現(xiàn)了物理學(xué)研究問題的思想，具有創(chuàng)造性。然后教師與學(xué)生一起整理了大家的研究成果：1 地面附近所有的物體在真空中下落快慢相同，與物體的質(zhì)量無關(guān)；2 自由落體運動是一種勻變種直線運動，運動的加速度為g=9.8m/s2；這個加速度稱為重力加速度；3 自由落體運動的規(guī)律如下：速度與時間的關(guān)系：位移與時間的關(guān)系：速度與位移的關(guān)系： 4空氣阻力可以忽略時地面附近物體的下落運動可以近似看作自由落體運動； 最后，教師留給學(xué)生一個操作任務(wù)：利用秒表測量實

7、驗室三樓到地面的高度。這是一個有一定挑戰(zhàn)性的的問題，學(xué)生熟悉的是有尺子測長度，秒表是用業(yè)測時間的，如何用來測高度呢？這就要求學(xué)生用到所學(xué)的知識了。案例分析：縱觀本案例，充分體現(xiàn)了以下幾點：1學(xué)生的主體性。教學(xué)過程中，學(xué)生始終處于主體地位，從學(xué)習(xí)任務(wù)的選擇到分組學(xué)習(xí)，再到小組交流，完全遵照學(xué)生的自主選擇，體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。2主動探索。學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下，通過小組間的合作，充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性，通過自身的努力完成了學(xué)習(xí)任務(wù)。3高技術(shù)對主動學(xué)習(xí)的支持。利用互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生可以跟三百年的科學(xué)巨匠對話，吸收他們的智慧，并發(fā)現(xiàn)他們的局限性。這時，互聯(lián)網(wǎng)提供了信息資源環(huán)境；利用計算機，學(xué)生可以快速而準(zhǔn)確地處

8、理數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，通過數(shù)據(jù)闡述規(guī)律的物理意義。這時，計算機成為學(xué)生研究的工具；利用仿真實驗室，學(xué)生可以進行各種模擬實驗，體驗現(xiàn)代技術(shù)條件下的科學(xué)研究的樂趣，學(xué)習(xí)現(xiàn)代化條件下的科學(xué)研究的方法。此時，計算機成為學(xué)生探索的工具。4教師角色的轉(zhuǎn)換。在本教學(xué)案例中，教師不再是知識的傳授者，而真正成為了學(xué)習(xí)的組織者與幫助者，通過教師的組織與指導(dǎo)，學(xué)生自己完成了知識的建構(gòu)，培養(yǎng)了科學(xué)探索的精神和能力，培養(yǎng)了對科學(xué)的興趣，掌握了科學(xué)研究問題的方法。我們將本案例的操作模式概括如下：明確研究任務(wù)小組學(xué)習(xí)組間交流教師點評小結(jié)并提出新任務(wù)技術(shù)支持教師指導(dǎo)案例2：牛頓第二定律：本案例由金迎時、王吉春設(shè)計，金迎時

9、實施。本案例設(shè)計思想突出定量研究，突出技術(shù)在定量研究中的作用；強調(diào)學(xué)科研究方法的培養(yǎng)。教學(xué)環(huán)境為電教室，并提供物理實驗器材。教學(xué)過程分三個階段：1 提出研究課題，設(shè)計研究方案； 力是物體產(chǎn)生加速度的原因，有力作用在物體上，就有加速度產(chǎn)生，且力越大，產(chǎn)生的加速度也越大。在相同力的作用下，加速度的大小還與物體的質(zhì)量有關(guān)。因此，本實驗要探究的內(nèi)容是尋找加速度與力、質(zhì)量三者間的關(guān)系。如何開展我們的研究呢？引導(dǎo)學(xué)生利用打點計時器和小車等器材完成實驗，再用計算機進行數(shù)據(jù)處理，從而探索力、質(zhì)量、加速度三者定量關(guān)系的實驗研究方案。學(xué)生設(shè)計的實驗裝置簡圖如下：為了滿足實驗條件，用小鐵珠代替沙桶作為牽引動力。這是

10、一個創(chuàng)新，這樣做的目的是為了滿足作為牽引力的小鐵珠的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量這個條件，盡量多地取得實驗數(shù)據(jù)。2 開展實驗研究，獲取實驗數(shù)據(jù)；確定好研究方案后，同學(xué)開始實驗。實驗共分為兩個步驟：1）、研究加速度與外力的關(guān)系。即保持物體的質(zhì)量一定，改變所施加的外力，測量同一物體在不同外力作用下的加速度，探索加速度與外力的關(guān)系；2）、研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。即保持所施加的外力一定，改革物體的質(zhì)量，測量同一外力施加在不同質(zhì)量物體上時物體的加速度，探索加速度與質(zhì)量的關(guān)系。3 處理實驗數(shù)據(jù)，提煉實驗結(jié)論；實驗數(shù)據(jù)用電子表格進行處理。電子表格的使用在學(xué)生培訓(xùn)過程中學(xué)習(xí)過，因此學(xué)生很容易完成。學(xué)生只需將上面的公

11、式輸入計算機，再將獲取的數(shù)年輸入計算機，計算便可以將數(shù)據(jù)處理出來，再利用電子表格的“圖象輸出”功能，可以畫出圖象。以下是一組同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)及處理結(jié)果。 表一：加速度與外力的關(guān)系：表二：加速度與質(zhì)量的關(guān)系從數(shù)據(jù)及圖象中，同學(xué)得出了以下的結(jié)論：結(jié)論一、當(dāng)物體的質(zhì)量一定時，加速度與所施加外力成正比；結(jié)論二、當(dāng)所施加外力一定時，加速度與物體質(zhì)量成反比；利用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識，加速度、質(zhì)量、力三者之間的關(guān)系可以寫成下面的公式： 在教師的引導(dǎo)下，再結(jié)合看書，學(xué)生發(fā)現(xiàn)通過適當(dāng)規(guī)定各物理量的單位可以使上面的表達式簡化。如果這樣定義力的單位：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1n，則上式中k=1，于是

12、上式可以簡化為： 這是力與運動關(guān)系的最精煉、最簡潔的定量表達式。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生提煉出本節(jié)課研究思路： 案例分析：通觀本案例的教學(xué)，主要突出兩個理念：1）突出“主體主導(dǎo)”性原則。教師的作用，就是交給學(xué)生任務(wù)，讓他們帶著挑戰(zhàn)性的任務(wù)進入研究的環(huán)境。在學(xué)生開始研究的過程中，教師幫助學(xué)生解決各種困難，比如牽引力提供，數(shù)據(jù)處理方案的確定等，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識從數(shù)據(jù)中得到的結(jié)論的物理意義，幫助他們提煉研究思路等。學(xué)生參與了發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、總結(jié)規(guī)律的全過程，改變了傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生只被動接受結(jié)論的教法。2）突出規(guī)律的定量研究。在傳統(tǒng)的規(guī)律教學(xué)中，由于理念與技術(shù)的限制，多采用定性或半定量研究，只把規(guī)律當(dāng)作已知

13、的結(jié)論教給學(xué)生，學(xué)習(xí)方式是典型的傳承式，學(xué)生只是被動地接受，長期處于這種學(xué)習(xí)方式下學(xué)習(xí)的學(xué)生，缺乏發(fā)現(xiàn)問題的眼光，缺乏研究問題的能力，缺乏創(chuàng)新精神。在本案例的教學(xué)中，學(xué)生成為問題的發(fā)現(xiàn)者、研究者，規(guī)律的探索者。他們應(yīng)用現(xiàn)代化的儀器和手段，去研究自然界最基本的規(guī)律。在研究中，他們體驗到了科學(xué)研究的艱辛與樂趣，感受了科學(xué)本身的魅力，感悟了科學(xué)家為追求科學(xué)真理而孜孜以求的精神。通過這樣的學(xué)習(xí)活動，學(xué)生不僅掌握了知識，更掌握了科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)了科學(xué)研究的能力。這是傳統(tǒng)的教學(xué)很難達到的效果?？偨Y(jié)以上二個案例，我們概括出了以下的課堂教學(xué)操作模式：文獻資料研究課題實驗研究建立規(guī)律技術(shù)支持教師指導(dǎo)知識能力

14、待添加的隱藏文字內(nèi)容1從以上二個案例中，我們可以看到，技術(shù)是作為一直先進的工具在支持探究性學(xué)習(xí)的開展的，即技術(shù)是一種先進的工具，它在教學(xué)過程中支持教學(xué)活動的進行，可以用來搜集資料、采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、交流成果，但它不是課堂教學(xué)的主體，更不是課堂的主宰。在教學(xué)的設(shè)計、教學(xué)過程的引導(dǎo)中，關(guān)鍵的因素仍然是教師。在課題研究過程中，我們不斷地實踐、探索，定期舉行研究課進行研討，在市舉辦的教學(xué)能手大賽、主題資源網(wǎng)絡(luò)課設(shè)計大賽以及各類研究課、公開課中，均取得了突出的成績。研究成果分析1、 理論認(rèn)識方面的成果；（1） 對整合的概念的認(rèn)識； 將信息技術(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)

15、準(zhǔn)備、課堂教學(xué)過程和教學(xué)評價等，利用新的技術(shù)，產(chǎn)生新的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式，達到提高教學(xué)質(zhì)量之目的。（2）輔助教學(xué)與整合之間的區(qū)別信息技術(shù)與課程整合與計算機輔助教學(xué)是兩個不同的概念。整合與輔助教學(xué)之間是什么關(guān)系呢？我們可從以下幾個方面加以區(qū)別：理念不同：信息技術(shù)與課程整合強調(diào)的是整合和融入。信息技術(shù)與課程整合是基于全局觀和系統(tǒng)觀的。信息技術(shù)與課程整合考慮整個課程的整體效果，而不是孤立的知識點。它考慮整節(jié)課甚至整個單元，強調(diào)采取信息化教學(xué)設(shè)計的方法來進行課程與教學(xué)設(shè)計。計算機輔助教學(xué)則強調(diào)的是輔助，即考慮強化某一個知識點，它考慮的只是促進某個知識點的教與學(xué)。信息技術(shù)的作用不同在信息技術(shù)與課程整合中

16、，信息技術(shù)已經(jīng)成為課程與教學(xué)中的一個因素，成為教師教的工具、學(xué)生學(xué)的工具以及環(huán)境構(gòu)建的工具。計算機輔助教學(xué)則只是把信息技術(shù)作為輔助的媒體和工具。范疇不同信息技術(shù)與課程整合所包含的范疇很廣。信息技術(shù)與課程整合實質(zhì)上包含計算機輔助教學(xué)。信息技術(shù)與課程整合在計算機輔助教學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來，不但理念提升，而且范疇擴大。凡是與信息技術(shù)相關(guān)的教學(xué)活動都可認(rèn)為是屬于信息技術(shù)與課程整合。信息技術(shù)與課程整合可以包括以下三個方面：信息技術(shù)作為教學(xué)工具、學(xué)習(xí)工具、環(huán)境構(gòu)建工具。而計算機輔助教學(xué)的范疇則較小，主要是教師使用信息技術(shù)來輔助教學(xué)，也有較少的時候?qū)W生使用信息技術(shù)來輔助學(xué)習(xí)。計算機輔助教學(xué)和信息技術(shù)與課程整合相

17、比較，從計算機擴展為信息技術(shù)，從教學(xué)擴展到課程，從輔助擴展到整合。目的不同信息技術(shù)與課程整合最高的目標(biāo)乃是有效地改善學(xué)習(xí)。在信息技術(shù)沒有與課程整合之前，學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然進行，并能夠取得一定的學(xué)習(xí)效果。信息技術(shù)與課程整合后，將有效地改善學(xué)習(xí)，革新傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，改善學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)筑面向未來社會的學(xué)習(xí)文化。信息技術(shù)與課程整合可以提高教學(xué)質(zhì)量，也可以在一定程度上提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。計算機輔助教學(xué)則主要是為了提高教學(xué)效率，結(jié)果是有限度地提高了教學(xué)質(zhì)量。 實施不同信息技術(shù)與課程整合的實施需要將既有的課程與教材進行重新設(shè)計。教師需要轉(zhuǎn)變教與學(xué)的觀念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式。信息技

18、術(shù)與課程整合受到信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施、教師信息化技能和教學(xué)設(shè)計能力、學(xué)生信息化學(xué)習(xí)能力等諸多因素的限制，所以信息技術(shù)與課程整合在實施上難度較大。計算機輔助教學(xué)則一般只需要教師使用固有的軟件進行演示，對教師的課程與教學(xué)設(shè)計的能力要求不高，所以計算機輔助教學(xué)實施的難度較小。（3） 對信息技術(shù)的概念的認(rèn)識關(guān)于信息技術(shù)，有不同的理解。我們的理解是：以計算機為核心的信息技術(shù)，主要指多媒體計算機、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)(internet)、傳感器等。（4）信息技術(shù)在教學(xué)中的作用、地位及整合的基本模式的認(rèn)識；。結(jié)合課堂整合實際，我們提出了以下三種基本操作模式：1 小組合作式學(xué)習(xí)；2小組間交流式學(xué)習(xí)；3基本主題

19、資源網(wǎng)站的小組學(xué)習(xí)；2、課堂教學(xué)整合實踐方面的成果；課題組教師進行大量的公開課和研究，完成了大量的課堂教學(xué)整合案例，以下列出部分案例：（1）研究自由落體運動；（2）研究牛頓第二定律；（3）研究電源電動勢與內(nèi)電阻的測量方法；（4）研究帶電粒子在勻強電、磁場中運動規(guī)律；（5）電感和電容對交變電流的影響3、 教師專業(yè)發(fā)展方面的成果；通過參與課題研究，我們教師快速成長，在理論、教學(xué)實踐兩方面都取得了顯著的成果。在理論方面，課題教師積極撰寫論文，共有2篇獲全國性獎.在實踐方面，課題組教師做了大量整合研究課，其中 1節(jié)獲市級獎，5節(jié)獲縣級獎。其中金迎時老師成為市級教學(xué)能手等。4、學(xué)生發(fā)展方面的成果； 在課題研究開展的過程中，參與課題的教師注意轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，在課堂教學(xué)中開展探究學(xué)習(xí)。教師不再單純傳授知識，學(xué)生不再被動接受知識。課堂教學(xué)經(jīng)常圍繞一個主題展開，學(xué)生可以圍繞主題搜集資料，展開討論和研究，最后通過演示文稿或主題資源網(wǎng)站發(fā)表自己的研究成果，同學(xué)參與討論與評價。在進行資料