信息技術初中物理教學整合

1、-"信息技術與初中物理教學的整合"實驗研究中期報告一、課題提出上世紀九十年代中期以來，信息技術迅速興起，蓬勃開展，正以前所未有的迅猛開展態(tài)勢，滲透到世界的各個角落，正給人類的生產、生活方式帶來巨大的變革。信息技術的普及為教育提供了豐富的資源，給教學帶來革新機遇，將促進教學模式、教學容、教學方法、教學手段直至教育思想、教育理論和教育體制的根本變革。面對挑戰(zhàn)，如何利用信息技術和網(wǎng)上資源，建構信息化的學習環(huán)境和新的學習模式，實現(xiàn)信息技術與學科課程的整合，開展這方面的研究有著十分重要的現(xiàn)實意義。九年義務教育初中物理教學大綱的教學目的中強調了在初中物理教學中進展科學、技術、社會簡稱S

2、TS教育的目標，即在初中物理教學中不僅要使學生掌握根本知識和技能，而且要使學生懂得這些知識的實用價值，培養(yǎng)學生的科學意識、技術意識、社會意識，使學生形成關于科學技術與人類福利、社會開展相統(tǒng)一的價值觀。新的物理課程標準進一步強調了"人的開展，提出了"三個維度，即知識與技能，方法與過程，情感與價值觀。傳統(tǒng)教學無法全面實現(xiàn)上述目標，多媒體技術和網(wǎng)絡技術為物理信息時空一體化提供了展現(xiàn)舞臺，讓學生在信息化的環(huán)境中探究，主動進展信息收信、篩選，進展知識意義建構，在探究活動中長知識，開發(fā)創(chuàng)造力和潛力，在、平等的學習環(huán)境中冶情感、態(tài)度和價值觀，揚主體鮮明的個性。信息技術與物理學科教學整合為

3、上述教育目標的實現(xiàn)提供了最正確的教育教學模式。二、課題研究設計一課題研究根本思路1、以現(xiàn)代教育理論特別是建構主義理論的學習觀來指導信息技術與初中物理教學的觀念和技術上的融合；把信息技術的根本觀念、方法融入初中物理教學之中，更新教學的觀念，以新的教育理念來指導物理教學的改革；采用行動研究法、觀察調查法進展具體教育教學實踐探索。2、在農村根底教育環(huán)境中，以滲透STS教育為突破口，把科學、技術、社會等方面信息植入課堂，把課堂引伸到課外或把課堂直接搬到課外去，讓學生自主地利用信息、整合信息，創(chuàng)造信息，培養(yǎng)學生對信息容的分析批判與理解能力，使之具有強烈的社會心，具有與他人良好合作共事精神等信息素養(yǎng)，實踐

4、信息技術和初中物理教學整合，建立研究性學習體系，對農村環(huán)境下的教育環(huán)境優(yōu)化和教育質量提高具有指導意義。3、物理學科有其特點，它是以實驗為根底的，信息技術的參加只能創(chuàng)設物理情境，進一步優(yōu)化實驗教學提高實驗教學的效果，但不能取代實驗教學教育教學功能。對實驗比重大的物理課，以滲透信息技術的處理方法為主，學生主體在真實環(huán)境下自主探究。實驗少或難做的物理課以信息技術支持為主，學生在虛擬的環(huán)境下探究學習，這種虛擬環(huán)境下的探究是對受時空制約大無法創(chuàng)設真實探究環(huán)境的一種補充。即有目的、有選擇地在有利于發(fā)揮信息技術作用的物理課中進展整合，強調實用性，不是為整合而整合，不是拼湊，是融合，是在的需要交融，關鍵是課程

5、意識方面的整合。二課題研究目標1、如何以新的教學理念，以學生為中心，運用建構主義教育觀和學習觀將信息技術和物理教學過程嚴密地結合起來，把信息技術教育融合到物理學科的學習中，促進物理學科教的變革，以信息的收集、加工、整理、創(chuàng)造過程來實現(xiàn)學習過程中情境、協(xié)作、會話、意義建構，提高物理教學質量；促進學生學的變革，提倡自主創(chuàng)新和協(xié)作學習精神，培養(yǎng)學生正確應用知識能力、科技探究能力和創(chuàng)新能力。2、建立基于信息技術支持下的開放式的物理教與學的學習體系，提高教師的現(xiàn)代教育信息意識和運用信息技術教的能力；提高學生網(wǎng)絡包括Internet開放式環(huán)境下物理學習的技能，培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新學習物理能力。3、形成具有農

6、村特色的信息技術與物理教學整合模式建構網(wǎng)上資源和實際資源結合互補、學生自主學習的課堂新的教學模式，信息管理模式等。4、開發(fā)基于信息技術環(huán)境下的初中物理教與學的工具平臺和教學資源。三課題容實驗假設1、研究現(xiàn)代教育思想和教學設計理論、方法，特別是建構主義教學理論，運用系統(tǒng)方法協(xié)調教學系統(tǒng)中教師、學生、教育容和教學媒體等教學元素的作用、聯(lián)系和相互影響，使整個教學系統(tǒng)保持協(xié)調一致，維持整體的過程或結果，產生聚集效應；2、現(xiàn)代教育教學環(huán)境計算機交互技術，網(wǎng)絡技術，教學資源庫等的建立和開發(fā)，確保研究可持續(xù)地向前推進；3、研究在農村中學物理學科教學中運用信息技術的特點，以及信息技術交互性、即時反應交流對提高

7、教育教學質量推進素質教育的優(yōu)勢；4、研究網(wǎng)絡環(huán)境下物理教學中多媒體教學軟件課件、積件的開發(fā)，探索并建構以學生為中心，基于資源利用的在線研究性學習方式基于問題情境的探究學習和基于任務的問題解決學習等；5 、教師現(xiàn)代教育思想和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)策略；6 、學生信息素養(yǎng)、使用信息工具能力的培養(yǎng)方法和途徑。四主要研究方法、文獻資料研究法；、行動研究法；、實驗研究法。三、實驗過程一理論探索1、信息與信息技術。信息一詞，古已有之，其意與消息相當。隨著時代的變遷，社會的開展，信息的涵也不斷豐富，到目前為止，信息一詞的定義有多種，學術界尚無統(tǒng)一定論，大體分為類。國較有影響的觀點是"信息是物質的普遍性，它

8、表示所屬的物質系統(tǒng)在其它物質系統(tǒng)全面相互作用或聯(lián)系的過程中，以質、能波動的形式所呈現(xiàn)的構造、狀態(tài)和歷史。就物理教學而言，我們關注的是物理教育教學方面的呈現(xiàn)出的信息。信息技術包涵了計算機技術、多媒體技術、網(wǎng)絡技術、通訊技術、光電技術、微電子技術和大規(guī)模集成電路技術等。目前與學校教育教學有密切關系的，主要的是指計算機多媒體技術和網(wǎng)絡技術兩個方面。我們進展的信息技術與物理學科教學的整合的研究，主要研究計算機多媒體技術和網(wǎng)絡技術物理教學信息的處理和運用方面的作用和信息技術在物理教學中的位置。我們認為信息技術與物理教學的整合是將信息技術整合到期物理教學中去，學科教學的特點是第一位的，信息技術是一種輔助手

9、段，它的位置是附屬的，學科才是中心，即使將來把信息技術課程完全放進學科教學中進展，學科仍然是中心。2、初中物理教學。物理是一門以實驗為根底的自然學科，它研究的是自然世界，提醒的是萬物之"理。物理學習的根本方法是觀察與實驗。觀察是通過感官感受外部的各種刺激信息，形成對事物的印象初步的信息加工?？茖W的觀察是有方案、有目的地對自然狀態(tài)下的客觀事物進展系統(tǒng)考察和描述的一種科學活動。實驗是人們根據(jù)研究目的，運用科學儀器設備，人為地控制，創(chuàng)造或純化*種自然過程，使其按預期的進程開展，同時在盡可能減少干擾客觀狀態(tài)的前提下進展觀測，以探究物理過程變化規(guī)律的一種科學活動。觀察常是實驗的前提，實驗是觀察

10、的發(fā)慌觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供的信息，實驗是從自然現(xiàn)象中提取它所要的東西再生的信息，觀察和實驗是一同層次的認識，物理學中的每一個知識點幾乎都是由下面的幾個環(huán)節(jié)組成的。實驗、事例規(guī)律、概念題目這種模式符合馬克思主義認識論，它要求特別注意觀察與思考，準確理解概念和規(guī)律的深刻含義以及使用條件，在運用和遷移過程中，培養(yǎng)學生的獨立思考、論述、計算、應用等多方面的能力。信息技術與初中物理教學的整合，主要利用信息技術強大的優(yōu)勢來優(yōu)化物理教學過程，為學生長期保持對物理學習的興趣，掌握自主學習方法打下堅實的根底。3、建構主義。建構主義的學習理論是指導本課題實驗研究的主要理論支撐。建構主義認為學習重心在于作為認知

11、主體的學習者本人，學生是學習的主體，是認知構造的主動建構者，它強調學生在認知過程的主動性和建構性把學習視為一種認知建構過程。"情境、"協(xié)作、"會話、"意義建構是學習環(huán)境四大要素。基于這種理論體系的教學模式是：以學生為中心，利用情境、協(xié)作、會話等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終到達使學生有效地實現(xiàn)對所學知識的意義建構的目的，在整個教學過程中教師只起組織指導和幫助促進的作用。學習發(fā)生的最正確情境是與生活實際嚴密聯(lián)系的，只有在真實的情景中才能進展有效學習，獲取知識的多少取決于學習者根據(jù)自身經(jīng)歷建構有關知識的意義能力，而不取決于學習的記憶

12、和背誦能力，學習的目的不僅是懂得多少更重要的是運用，多媒體計算機和網(wǎng)絡技術是建構主義學習環(huán)境下和理想認知工具，信息技術與初中物理教學整合必然有建構主義作為理論指導。、對信息技術與初中物理教學的整合的理解和定位。通過對有關文獻資料的研究發(fā)現(xiàn)，目前有關事例的解釋并無統(tǒng)一的定論，因各位專家所站的角度不同，所論及問題的側重點不同，所形成的理論觀點也不同。我們通過屢次反復實踐研究，最后形成我們的認識，事例首先是技術層面的運用，最后是兩種學科思想理念的整合。整合從計算機出現(xiàn)就已經(jīng)開場，多媒體技術和網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)使整合突現(xiàn)出來，從自發(fā)走向自主，從偶然走向必然，從淺層次走深層次。計算機到多媒體技術到網(wǎng)絡技術，

13、代表了整合開展的不同階段或不同層面計算機的運用到學科教學中是純粹工具使用，多媒體技術的運用是作為輔助手段出現(xiàn)的就目前農村學校的條件而言，這方面的研究有著十分重要的意義，它更切合實際，更能為農村學校所理解承受。網(wǎng)絡技術運用使信息技術不僅僅是教師的工具，容呈現(xiàn)的工具，同時也是學生學習要素之一，是學習的對象和工具。即在學科教學中同時進展了信息技術思想、理論和能力的培養(yǎng)信息技術課可以不單獨出現(xiàn)了，屆時，信息技術不僅工具性影響學科教學，其思想性也將影響學科教學和研究學科穿插，也可能會出現(xiàn)信息技術物理、物理信息之類的說法。二實踐研究1、運用現(xiàn)代教學理論優(yōu)化設計物理教學運用建構主義教學理論及相關的現(xiàn)代教學理

14、念進展整合模式的設計，強調以學生為中心，充分發(fā)揮首創(chuàng)精神、將知識外化和實現(xiàn)自我反應。根據(jù)所學知識的"主題進展學習情境創(chuàng)設、信息資源設計、協(xié)作學習環(huán)境設計以及強化練習設計，最終到達意義建構的教學模式設計。重在設計學生的學習環(huán)境、學習活動，根據(jù)教學容的信息類型確定教學形式，選擇和組合使用教學媒體，進展實驗探究。如：將學生課堂實驗和課外小實驗有機結合起來，開展課外科技活動，培養(yǎng)學生的動手的創(chuàng)造能力；從各種媒體上收集信息，了解新科技開展動態(tài)，擴大學生視野，豐富學生的科技知識，培養(yǎng)收集信息的能力；開設實踐活動課，在活動中培養(yǎng)學生的STS意識、創(chuàng)新意識和實用意識；利用社會活動基地，給學生提供了解

15、社會、效勞于社會的時機，增強學生的社會責任感和信息技術的運用能力；網(wǎng)絡教室的一對一、一對多的交流討論和探究，網(wǎng)上合作協(xié)作學習，培養(yǎng)團結協(xié)作精神。2、制訂和完善課題研究實驗方案課題實施方案是課題實驗的藍本，是研究工作開展的根本依據(jù)。為了搞好本課題的研究，課題組成員在前期工作中花了大量的時間和精力，群策群力認真地討論和制訂了課題研究實施方案，從課題研究的方方面面進展了詳細地論證和說明。方案制訂好后，參加了市教育局組織的交流研討活動，聽取了領導和專家的意見，對方案又作了幾次修改，中期研究過程中，還對方案作了微小的調整，使我們的研究目標更加明確，研究的圍更小，研究的容更具體，工作步驟更清晰，更加切合農

16、村教育的實際情況。3、加強教師和學生信息技術的培訓，不斷提高師生信息素養(yǎng)。開展"整合課題研究，建構新的教學模式，學生的信息素養(yǎng)、科學素養(yǎng)是根底，教師的信息素養(yǎng)是關鍵，沒有師生素養(yǎng)培養(yǎng)和提高，新的模式就無法建構起來。盡管農村條件相對較差，我們還是珍惜每一次外出學習培訓的時機，市、縣組織的信息技術培訓活動我們都派員參加，另外我們還組織校本培訓，觀看專家講座錄像，搞二級培訓，在研究工作中培訓，以研帶訓，以研促訓，以訓促研。在信息技術與初中物理教學整合的研究同時，注重學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)和技能提高。根據(jù)研究總結的經(jīng)歷，我們在初一的信息技術課教學就開場調整學習和技能目標，改變以往隨意性大現(xiàn)象因為

17、考核的力度小，開場注重學生文字處理技術的培養(yǎng)，打好網(wǎng)絡環(huán)境下自主學習的重要根底。4、把信息技術當作學生學習的工具新的整合模式教學中，信息技術不僅是教師的教具，為教師獨有，更重要的是，學生也有也會也用，學生運用信息技術作為獲取信息、探索思維、協(xié)作探討和建構知識的認知工具和研究工具，使信息技術成為支持創(chuàng)新學習的平臺。如物理教學中，運用多媒體技術和仿真技術的功能，進展虛擬實驗操作演示，特別是對那些耗時長、成功率低、難控制的物理實驗的虛擬，彌補實驗教學中尤其是農村中學的物理實驗教學中局部實驗的缺陷；可以讓學生在網(wǎng)上虛擬的實驗環(huán)境中進展觀察、操作、分析做探索性的實驗如學生可能在學校網(wǎng)絡里的電學實驗和光學

18、實驗動手做更加精化和純化的實驗，以及運用網(wǎng)絡進展社區(qū)協(xié)作式學習；使信息技術成為情境探究的研究性學習的工具，解決信息技術與物理教學"兩皮的現(xiàn)象。5、重視網(wǎng)上資源的組織和建立信息技術與物理教學的整合需要有龐大的物理信息資源庫作為支持。一方面，網(wǎng)上資源非常豐富，可以適時地選擇適宜的資源作為學習的材料，拓展延伸物理課堂教學的空間，提高學習效率但篩選好對學生學習有積極影響的容，防止信息垃圾的不良影響，做好資源庫的導航；另一方面，應通過開發(fā)、交流和共享的方式，建立富有特色的大容量、開放性的物理學習資源庫，用超文本、超媒體的方式組織容，以非線性形式呈現(xiàn)知識，并適時動態(tài)地更換容，構建信息技術與物理教

19、學整合的資源環(huán)境。6、搞好課題的建立建好校本及時地和總課題組及各課題研究小組取得聯(lián)系，將課題研究的新進展輸送到網(wǎng)上進展交流研討；收集課題的有關信息，把握課題研究的總體走向，及時調整研究的方向和策略，爭取專家和們的指導。同時也把學生的作品送到網(wǎng)上發(fā)表，展示素質教育的新成果。7、建構信息環(huán)境下自主學習物理的模式。信息環(huán)境下初中物理教學模式的實驗研究是本課題的重要目標和中心任務。自主學習的課堂教學模式的創(chuàng)立是我們長期以來所追求和奮斗的目標，推進素質教育的一個改革方向。隨著信息技術的開展，計算機多媒體技術和網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，自主學習提供了強大的信息資源和技術支持。網(wǎng)絡系統(tǒng)技術一方面能學生提供豐富的社會生

20、活中物理學習資源信息，另一方面也能為物理教學提供最新的科技成果和最新開展動態(tài)。雖然目前在農村開展課外的網(wǎng)上協(xié)作式的學習還不太現(xiàn)實，在課堂教學極短的時間也難以進展完全開放的在線學習，但是我們可以運用現(xiàn)有的信息技術組織有關信息創(chuàng)立虛擬網(wǎng)絡環(huán)境，仿真真實情景激發(fā)學生的學習興趣，引導學生自主探究學習，從而到達改變課堂教與學的方式的根本目的。我們的具體做法是：以建構主義的學習理論為理論指導，根據(jù)初中物理學科的本身特點，借助于信息技術，特別是網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢，積極地開展了網(wǎng)絡環(huán)境下學生自主學習的模式實踐，取得了初步的成果。該模式的組織形式是創(chuàng)設情境學生在真實情景或虛擬情景下探究自主學習在教師引導下學生自主交

21、流匯報網(wǎng)絡環(huán)境下的知識運用和遷移訓練意義建構。根據(jù)該模式，我們設計的"密度"一課，教師通過自主開發(fā)的網(wǎng)絡課件，整合了各種相關的信息資源，虛擬了一個有關密度知識的學習，教師將本節(jié)課的教學知識點、學習方法、根底知識、穩(wěn)固練習和可利用其他備用資源都放在其中或進展了相關站點的導航。學生通過教師創(chuàng)設的情景明確探究主題，并進入真實情境或虛擬情境中探究學習活動，在活動中協(xié)作交流、體驗科學探究的艱辛和樂趣，實踐科學探究方法和途徑，實現(xiàn)知識的意義建構，完成學習任務。該模式教學過程大致可分別描述為四個模塊。第一個模塊是創(chuàng)設情境，進展隱含STS教育和物理教學任務的實際情景的整合，主要創(chuàng)設一個聯(lián)系

22、學生生活實際，聯(lián)系社會、生產實踐，聯(lián)系學生以往的知識經(jīng)歷的情境，利用它來激發(fā)學生熱愛物理積極探究物理的學習興趣，引導學生進入物理學習的情境讓學生明確學習主題，引領學生去進展科學探究。第二個模塊是自主探究，學生自行設計實驗方案，利用物理實驗儀器通過實驗進展小組合作式的科學探究實驗和數(shù)據(jù)處理或在利用網(wǎng)絡虛擬的環(huán)境下自主探究，實現(xiàn)完全意義上的自主學習。第三個模塊是交流會話，學生將通過自主探究獲得的過程感受和初步結論在課堂上進展匯報交流，經(jīng)過思維火花碰撞，達成新共識。第四個模塊是意義建構，學生通過操作計算機進入情境應用和遷移的學習情境，運用所學的知識進展穩(wěn)固練習，實現(xiàn)知識遷移，完成意義建構。這一模式的

23、本質特征是信息技術的支持優(yōu)化了科學探究的情境，促進了學生較為完全意義上的自主學習，學生的學習主體地位得到較為充分的表達，學生的課堂教學中心地位凸顯出來。教師的作用主要表達在幫助、指導、促進和參與的層面上了。依據(jù)這一模式創(chuàng)立起來的學習課堂，可以說是學生自主探究學習課堂教學一種形式。進一步分析可知，它表達了以下幾個方面的特點：有效地促進了師生角色的轉變和學生學習方式的轉變。課堂上的大局部時間還給了學生，讓他們自主探究，按照自己的意愿去進展個性化的學習，學生的主體和中心地位凸現(xiàn)出來。充分關注學生的學習興趣，創(chuàng)設的來自學生實際生活中情景，使學生倍感親切，興趣盎然，求知心切，學習起來感到輕松愉快，減輕了

24、學習負擔。有利于學生的科學探究和意義建構，經(jīng)過精心優(yōu)化的和實際結合的教學情境最能激發(fā)學生的學習興趣，創(chuàng)設聯(lián)系生活的教學情境非常符合科學探究的情趣，充分關注了學生新舊知識間的聯(lián)系，如生活中常用到的物質特性舊知和密度新知的聯(lián)系；速度知識舊知和密度新知的聯(lián)系等，有利于學生根據(jù)自己以往的生活經(jīng)歷和知識根底建構起新的物理概念。該模式的四個主要模塊不是彼此之間沒有聯(lián)系的獨立體，而是有機整合在一起的，在課堂教學進程中各個階段的突出程度不同，這樣劃分是為了便于分析和操作。該模式對農村初中學生學習物理根本概念很有幫助，可以有效增加課堂的信息容量，突破時空限制，高效率地完成物理教學任務。該模式的局限性和解決方法：需要網(wǎng)絡教室和物理實驗室合一的多功能教室的硬件支持。目前可采取在網(wǎng)絡教室中加實驗的方法來解決這個問題，今后的學校建立規(guī)劃中要注意到將網(wǎng)絡教室和實驗室合建在一起。需要有充足的信息資源和軟件技術支持，利用市場購置的教學軟件和網(wǎng)教育資源組建校園學科教學。可能出現(xiàn)的問題，學生測量的數(shù)據(jù)誤差偏大，計算機處理時可能難以得到理想的預計效果。解決方法是養(yǎng)成學生良好的實驗習慣，提高學生的實驗技