【摘要】基础教育课程改革要求革新传统的教学模式,文章探讨了创建新课程标准指导下初中物理信息化教学模式,通过在教学实践中的探索,提出了互动物理信息化教学模式。
【关键词】初中物理;信息技术;教学模式;建构主义
一、当前初中物理教学中存在的问题
我国中学物理教学由于长期以来受应试教育的影响,缺少对学生的创新精神和实践能力的培养,学生学习方法简单、机械;另一方面,受数学学科影响,学生有畏难情绪,认为学习物理很烦,很难,对学习物理不感兴趣;加之教师在教学过程中过于追求升学率而实施题海战术,造成教学方法单一,学生学习物理的心理压力大,忽略学生的思维发展和心理发展规律,忽略物理学科的特点,从而扭曲了学生的学习物理的心理。通过调查,笔者发现当前初中物理教学中的问题。主要表现在以下几个方面:
1.从教学观念上来看,当前物理教学观念滞后,制约学生人生观、价值观的形成。长期以来,由于受应试教育的影响,教学方法陈旧,抑制了学生的发展,忽视对学生能力培养和学生非智力因素的发展,忽视学生的科学态度和科学精神的培养。
2.从教学目标的定位上来看,当前的物理教学主要是为考试服务的,而不是为了学生综合素质的发展服务的。一方面物理课往往流于“满堂灌”的形式;另一方面,物理课堂表现为严重的知识中心主义、题目中心主义的倾向,把学生的“知道”“、会解题”作为教学的终极目标。
3.从教学方式上来看,教师教学方法单一,制约学生的思维发展。大多数教师的教学方式为讲授型,其教学手段传统、教学方法单一,重点是对知识的传授,对教学过程中教学方式和学生的学习方式的研究较少。
4.从教与学的关系把握上,长期以来,中学物理课堂教学往往体现为“以教师为中心”或“以教科书为中心”。在中学物理课堂中,教师以自己为中心,重视知识的传授,忽视学习方法的指导,试图通过延长讲授时间等增强学习的效率和敛果。并且有些教师在知识传授地过程中,仅从理论层面和解题技巧层面讲述物理知识和物理规律,学生学习缺少深度理解。
5.从教学绩效的角度分析,物理教育中的情感教育被忽视了,由于应试教育的影响以及社会对物理学的长期的偏见,物理学的育人功能未能得到应有的重视和开发。学习物理的真正目的是为在现实中应用物理知识解释和解决现实问题,但是现实的教育却过多的强调了学生的知识记忆能力和在考试中解决试题的技巧和能力。所以,可以认为学习环境包含两个方面的内容,即硬环境与软环境,都是学习活动展开过程中赖以持续的情况和条件,两者缺一不可。硬“环境”包括场所、学习资源等物质条件,而软环境则主要包括学习氛围、学习者的动机状态、人际关系、教学模式和教学策略等非物质的条件。
二、信息技术学习环境
信息技术学习环境是指集成了学习材料、支持系统的以计算机为核心的多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网等网络化教学系统。学习环境观表明它不只是指教学过程发生的地点,更重要的是指学习者与教学材料、支持系统之间在进行交流的过程中所形成的氛围,其最主要的特征在于交互方式以及由此带来的交流效果。
三、建构主义学习理论
建构主义是关于人“如何理解”或“如何知道”的哲学观和认识论。上世纪的教育家皮亚杰等将其发展成为较成熟的学习的认识理论,它认为儿童是在同周围的环境相互作用中建立起相互关系的。学习者通过与外部环境相互作用,实现同化和顺应,来逐步建构有关外部世界知识的内部图式,从而使自身的认知结构得以转换和发展。
建构主义理论要求在研究性学习活动中突出学生的主体作用。表现为:在课题研究活动中,要用探索法、发现法去建构知识的意义,在建构意义过程中要求学生主动去搜索并分析有关信息和资料,对所学习的问题要提出各种设想并努力加以验证;要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己己经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考,要鼓励学生在小组中的相互协商,教师在研究性学习中的角色是成为学生建构主义的帮助者。研究性学习的建构主义学习模式,重心在于通过研究性学习,使学生自主地建构和完善自己的认知结构。它重视学生在知识内化过程中探索研究的作用,重视教学过程中有关问题情景的创设,重视知识结构的更新,因而在学科教学中得到了广泛的应用。
因此,建构主义的学习理论具有对研究性学习的指导意义和具体实践的指导意义。研究性学习的最终目的是帮助学习者,形成意义建构,信息技术环境下初中物理研究性学习模式亦是如此。从另一个角度来看,信息技术的发展也为建构主义所倡导的这种理想学习环境提供了强大的物质支持,使之得以进一步实施。因此,建构主义是信息技术环境下初中物理研究性学习的重要理论基础。
四、信息技术环境下初中物理研究性教学模式的建构原则
首先研究性学习活动的设计应当符合学生的心理特点,注意从学生熟悉的生活实际出发,设置研究学习情景,设计学生感兴趣的专题。研究性活动是一种多侧面、多形式的活动,无论何种形式,关键是要体现物理学科的思想和基本特征。研究活动可以是部分的,也可以是完整的。另外,结合信息技术的特点,信息技术环境下初中物理研究性教学模式的设计应满足以下原则:
综合性原则
物理学科与横向学科的知识联系紧密,如以环境教育而论,在物理学科以外,生物、化学、物理等学科教材中都有一定的数量的环境科学知识,所以,开展物理研究性学习时,虽以物理学科知识为主,还必须兼顾其他相关学科知识的融合和贯通,这样有利于学生跨学科的综合能力的培养。比如,如果直接用共振的知识来解释这一问题,学生就会感到枯燥无味,而利用多媒体播放电影《红河谷》,英国人鸣枪后发生雪崩的“事件”及1906年俄国军队以整齐的步伐通过圣彼得堡的一座大桥时发生“桥断人亡”的事件,就要形象得多,简短的录像片段,学生看得津津有味,教师及时点拨,就很容易理解共振的含义,并且学生还了解了一些历史知识,培养了其爱国热情。
开放性原则
研究性学习的活动的整个过程是一个开放的过程,学生的学习和研究活动总是与社会、自然等方面直接接触,获得了大量的科学知识和相关信息。活动的开放性可以培养学生与社会接触的本领与方法,学会与沟通的技巧,以及创造性的思维。例如,学习“向心力、向心加速度”时,引导学生观看简短的录像片段:摩托车赛车比赛、滑雪比赛,运动员转弯时身体要用倾斜的姿势,为什么?游戏魔盘机转速加快时,小孩远离圆心而去,为什么?体会自己在溜旱冰拐弯时脚是怎样用力的等等。
过程性原则
研究性学习不以出研究成果为目的,而以获得研究的方法、才能和品质为目标。因此该研究性学习模式设计以学习的过程为重点。研究的结果固然重要,但学生的设计思路及根据这一思路的活动对学生产生的影响更大。所以教师要特别下功夫指导学生进行过程设计,使研究过程符合科学性,体现创意性,具有可行性。
自主性原则
在整个研究性学习活动过程中,十分强调学生的自主性。学生可以根据自己的兴趣爱好,自主选择课题,独立开展研究活动,在活动中充分发挥自己的特长和创造性。在课题的选题、实施与操作的整个过程中,都以学生为主,教师仅仅是学习活动的指导者、组织者和促进者,学生是学习活动的参与者、实践者和研究者。
比如,在每学期都应留出一些“自由探究”时间,供学生探究他们自主提出的问题;并且日常的课程设计应该根据儿童的即时兴趣做出适当的及时的调整。也就是说,首先应该是关注对学生自己的问题的探究,并允许学生对问题先自主进行一些非指导性探究。而不应该对学生说“:把你们的那些问题放在一边,在学校里你们应该探究这样一些问题”等类似的话。
实践性原则
研究性学习活动的问题一般都来自生活实践中,教学中教师能够指导学生围绕相关的物理问题和物理知识开展活动。活动的实施重在过程,十分强调学生的生活体验和实践性的研究,并不脱离生活实际。初中的学生对于力的概念常常有许多错误认识:许多学生认为,如果物体处在运动中,那么必然有一个力连续作用在该物体上,如果力“用光了”,运动就会停止。许多学生还认为,物体之所以保持静止或需要力才能动起来,是因为摩擦力等。对于这样一些问题,教师应该围绕生活中经常见到的现象设计问题情境,使科学知识和生活实践相结合,才一能更好地纠正学生的错误认识。
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【关键词】初中物理;信息技术;教学模式;建构主义
一、当前初中物理教学中存在的问题
我国中学物理教学由于长期以来受应试教育的影响,缺少对学生的创新精神和实践能力的培养,学生学习方法简单、机械;另一方面,受数学学科影响,学生有畏难情绪,认为学习物理很烦,很难,对学习物理不感兴趣;加之教师在教学过程中过于追求升学率而实施题海战术,造成教学方法单一,学生学习物理的心理压力大,忽略学生的思维发展和心理发展规律,忽略物理学科的特点,从而扭曲了学生的学习物理的心理。通过调查,笔者发现当前初中物理教学中的问题。主要表现在以下几个方面:
1.从教学观念上来看,当前物理教学观念滞后,制约学生人生观、价值观的形成。长期以来,由于受应试教育的影响,教学方法陈旧,抑制了学生的发展,忽视对学生能力培养和学生非智力因素的发展,忽视学生的科学态度和科学精神的培养。
2.从教学目标的定位上来看,当前的物理教学主要是为考试服务的,而不是为了学生综合素质的发展服务的。一方面物理课往往流于“满堂灌”的形式;另一方面,物理课堂表现为严重的知识中心主义、题目中心主义的倾向,把学生的“知道”“、会解题”作为教学的终极目标。
3.从教学方式上来看,教师教学方法单一,制约学生的思维发展。大多数教师的教学方式为讲授型,其教学手段传统、教学方法单一,重点是对知识的传授,对教学过程中教学方式和学生的学习方式的研究较少。
4.从教与学的关系把握上,长期以来,中学物理课堂教学往往体现为“以教师为中心”或“以教科书为中心”。在中学物理课堂中,教师以自己为中心,重视知识的传授,忽视学习方法的指导,试图通过延长讲授时间等增强学习的效率和敛果。并且有些教师在知识传授地过程中,仅从理论层面和解题技巧层面讲述物理知识和物理规律,学生学习缺少深度理解。
5.从教学绩效的角度分析,物理教育中的情感教育被忽视了,由于应试教育的影响以及社会对物理学的长期的偏见,物理学的育人功能未能得到应有的重视和开发。学习物理的真正目的是为在现实中应用物理知识解释和解决现实问题,但是现实的教育却过多的强调了学生的知识记忆能力和在考试中解决试题的技巧和能力。所以,可以认为学习环境包含两个方面的内容,即硬环境与软环境,都是学习活动展开过程中赖以持续的情况和条件,两者缺一不可。硬“环境”包括场所、学习资源等物质条件,而软环境则主要包括学习氛围、学习者的动机状态、人际关系、教学模式和教学策略等非物质的条件。
二、信息技术学习环境
信息技术学习环境是指集成了学习材料、支持系统的以计算机为核心的多媒体计算机、教室网络、校园网和因特网等网络化教学系统。学习环境观表明它不只是指教学过程发生的地点,更重要的是指学习者与教学材料、支持系统之间在进行交流的过程中所形成的氛围,其最主要的特征在于交互方式以及由此带来的交流效果。
三、建构主义学习理论
建构主义是关于人“如何理解”或“如何知道”的哲学观和认识论。上世纪的教育家皮亚杰等将其发展成为较成熟的学习的认识理论,它认为儿童是在同周围的环境相互作用中建立起相互关系的。学习者通过与外部环境相互作用,实现同化和顺应,来逐步建构有关外部世界知识的内部图式,从而使自身的认知结构得以转换和发展。
建构主义理论要求在研究性学习活动中突出学生的主体作用。表现为:在课题研究活动中,要用探索法、发现法去建构知识的意义,在建构意义过程中要求学生主动去搜索并分析有关信息和资料,对所学习的问题要提出各种设想并努力加以验证;要把当前学习内容所反映的事物尽量和自己己经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考,要鼓励学生在小组中的相互协商,教师在研究性学习中的角色是成为学生建构主义的帮助者。研究性学习的建构主义学习模式,重心在于通过研究性学习,使学生自主地建构和完善自己的认知结构。它重视学生在知识内化过程中探索研究的作用,重视教学过程中有关问题情景的创设,重视知识结构的更新,因而在学科教学中得到了广泛的应用。
因此,建构主义的学习理论具有对研究性学习的指导意义和具体实践的指导意义。研究性学习的最终目的是帮助学习者,形成意义建构,信息技术环境下初中物理研究性学习模式亦是如此。从另一个角度来看,信息技术的发展也为建构主义所倡导的这种理想学习环境提供了强大的物质支持,使之得以进一步实施。因此,建构主义是信息技术环境下初中物理研究性学习的重要理论基础。
四、信息技术环境下初中物理研究性教学模式的建构原则
首先研究性学习活动的设计应当符合学生的心理特点,注意从学生熟悉的生活实际出发,设置研究学习情景,设计学生感兴趣的专题。研究性活动是一种多侧面、多形式的活动,无论何种形式,关键是要体现物理学科的思想和基本特征。研究活动可以是部分的,也可以是完整的。另外,结合信息技术的特点,信息技术环境下初中物理研究性教学模式的设计应满足以下原则:
综合性原则
物理学科与横向学科的知识联系紧密,如以环境教育而论,在物理学科以外,生物、化学、物理等学科教材中都有一定的数量的环境科学知识,所以,开展物理研究性学习时,虽以物理学科知识为主,还必须兼顾其他相关学科知识的融合和贯通,这样有利于学生跨学科的综合能力的培养。比如,如果直接用共振的知识来解释这一问题,学生就会感到枯燥无味,而利用多媒体播放电影《红河谷》,英国人鸣枪后发生雪崩的“事件”及1906年俄国军队以整齐的步伐通过圣彼得堡的一座大桥时发生“桥断人亡”的事件,就要形象得多,简短的录像片段,学生看得津津有味,教师及时点拨,就很容易理解共振的含义,并且学生还了解了一些历史知识,培养了其爱国热情。
开放性原则
研究性学习的活动的整个过程是一个开放的过程,学生的学习和研究活动总是与社会、自然等方面直接接触,获得了大量的科学知识和相关信息。活动的开放性可以培养学生与社会接触的本领与方法,学会与沟通的技巧,以及创造性的思维。例如,学习“向心力、向心加速度”时,引导学生观看简短的录像片段:摩托车赛车比赛、滑雪比赛,运动员转弯时身体要用倾斜的姿势,为什么?游戏魔盘机转速加快时,小孩远离圆心而去,为什么?体会自己在溜旱冰拐弯时脚是怎样用力的等等。
过程性原则
研究性学习不以出研究成果为目的,而以获得研究的方法、才能和品质为目标。因此该研究性学习模式设计以学习的过程为重点。研究的结果固然重要,但学生的设计思路及根据这一思路的活动对学生产生的影响更大。所以教师要特别下功夫指导学生进行过程设计,使研究过程符合科学性,体现创意性,具有可行性。
自主性原则
在整个研究性学习活动过程中,十分强调学生的自主性。学生可以根据自己的兴趣爱好,自主选择课题,独立开展研究活动,在活动中充分发挥自己的特长和创造性。在课题的选题、实施与操作的整个过程中,都以学生为主,教师仅仅是学习活动的指导者、组织者和促进者,学生是学习活动的参与者、实践者和研究者。
比如,在每学期都应留出一些“自由探究”时间,供学生探究他们自主提出的问题;并且日常的课程设计应该根据儿童的即时兴趣做出适当的及时的调整。也就是说,首先应该是关注对学生自己的问题的探究,并允许学生对问题先自主进行一些非指导性探究。而不应该对学生说“:把你们的那些问题放在一边,在学校里你们应该探究这样一些问题”等类似的话。
实践性原则
研究性学习活动的问题一般都来自生活实践中,教学中教师能够指导学生围绕相关的物理问题和物理知识开展活动。活动的实施重在过程,十分强调学生的生活体验和实践性的研究,并不脱离生活实际。初中的学生对于力的概念常常有许多错误认识:许多学生认为,如果物体处在运动中,那么必然有一个力连续作用在该物体上,如果力“用光了”,运动就会停止。许多学生还认为,物体之所以保持静止或需要力才能动起来,是因为摩擦力等。对于这样一些问题,教师应该围绕生活中经常见到的现象设计问题情境,使科学知识和生活实践相结合,才一能更好地纠正学生的错误认识。
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