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探索计算机网络环境下的物理教学

所属栏目: 物理论文  更新时间:2019-12-05 点击次数:

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0w.net   唐纯玉    广西柳州铁一中

  随着信息技术突飞猛进的发展和学校教学条件的改善,我校已拥有设备先进的多媒体网络教室,计算机辅助教学模式由原来的的个别化教学、课堂演示发展到为基于Internet多媒体网络教学。目前最盛行的学习理论建构主义强调以下四大要素:“情境”、“协商”、“会话”和“意义建构”。建构主义学习理论是指在特定情境下通过自主探索和相互协作进行意义建构,重点突出学习者的主体地位和合作学习对意义建构的关键性。计算机网络为建构主义学习理论的实施提供了很好的平台。在教学中如何充分发挥课堂教学这一主阵地的优势,提高课堂教学的质量。二年来,我利用基于网络环境下的CAI软件辅助物理教学进行了有益的实践与探索。笔者认为,这种模式下的教学能够真正做到以学生为中心、培养学生的自主学习能力、通过网络学习环境培养学生协作学习的能力最终有效的提高课堂教学质量,有利于全面实施素质教育。

  一、建构主义学习环境下的教学模式

  建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习;建构主义学习环境包含“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”等四大要素。这样,我们就可以将与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式概括为:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中,学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;计算机网络为建构主义教学模式的实施提供了很好的条件,因为计算机网络既可用来创设情境、提供学生进行协作学习和会话交流的场所,也可作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。这样以建构主义学习理论为指导思想,计算机网络为教学工具的教学活动,就建立起一种新的教学模式──建构主义学习环境下的网络探究教学模式。

  二、网络环境下的物理教学特征

  1.网络教学具有互动性

  基于网络环境的辅助教学,教师要把自己的教学设想和资源库建成基于Internet网络的教学系统,教师提供的教学主页必须包括以下几点:课堂学习的主题、学习索引、仿真物理实验室、教学资源库、同步练习和测试区、提供教师电子信箱、 BBS等。学生通过对教学网页的访问进行自主探素和与协作学习,同时也可与教师进行交流和讨论。

  2.备课电子化

  教师的备课,无论是方式还是内容,都与传统意思义上的备课不同。备课已不再仅仅是往备课本上写教案,而是要对建立的教学主页维护和管理。教学主页必须提出能激发学生学习兴趣的课题和情境,还要包括与主题有关的参考资料及来源、学习指南与方法指导、各层次练习等内容。

  3.授课新理念

  教师的授课,仍然以课堂教学为主,但与传统意思上的授课有所不同。首先,教师将不再是学生面对的唯一信息源,通过将教学主页网址向学生公布,学生可以对教学主页进行访问,使课堂听讲与网上学习互为补充。学生通过“猜测──自我探索──意义建构──再探索──再意义建构”的模式完成课堂学习。其次,教师在课堂上的角色由以前的主讲者和灌输者转变为学习的组织者、监督者和指导者,教师通过主控机可以有目的的对每一位学生进行实时跟踪,及时对有学习困难的学生给予帮助,这样课堂教学既面对全体,又可个别辅导。第三,从广义上说,授课时间不再受限于课堂40分钟,授课地点也不受限于学校和教室,因为学生可以随时随地在网上访问教学主页,为学生的再学习、复习、巩固每节课的内容提供了有利的条件。

  4.辅导新理念

  教师对学生的辅导,与传统方式有很大不同。辅导已不再是仅仅批改书面作业或下班级进行辅导,学生也不再为没有时间找教师或找不到教师而发愁。E-mail或BBS可成为教师与学生之间的沟通渠道、成为教师对学生进行个别化辅导的有效方式。例如,通过个人电子信箱,学生可以把学习中遇到的问题,发函给教师,教师则可以把解答和指导意见,复函给学生,而这一切均不受地域和时间的限制,且快捷便利。

  5.练习、测试网络化

  首先,学生做课堂练习可以根据自己掌握知识的情况有目的选择教师早准备的不同层次的问题,这样就避免了教学一刀切的局面,传统教学模式下不同层次的学生都得学习同一层次的练习题,导致困难生有的吃不了,而优等生一节课下来又吃不饱,影响着学生个性的发展与潜能的开发。其次,课后作业可以一改以往只能独自一人闭门读书写作业的方式,学生之间可以进行交流互助,也可以在家通过上网针对自己所存在的困难访问教师个人主页进行再一次的学习。教学系统中的电子公告板和提交系统,就是在网上设立的专题讨论区,有了这样一个专题讨论区,学生在各自家中或其它地方,通过网络汇集在这里,对练习或课堂学习中遇到的问题,进行实时在线讨论,教师也可参与其中对学生进行辅导和答疑。

  三、网络技术对物理教学的作用

  基于网络的辅助教学模式,其设计思想的出发点是:在课堂教学目前仍是教学主要形式的情况下,尽力为学生营造一个最佳的学习环境;在社会高度信息化的今天,适时为学生提供一个应用现代信息技术的机会,培养学生具备提取有效信息的能力,从而达到提高课堂教学质量,培养学生综合素质的目的。

  1、计算机网络利于实现建构主义

  国内外大量的实践和研究表明,在建构主义理论指导下的教学,有利于提高学生的综合素质。基于我校校园网建设的完工及班级学生的家庭上网率达90%,使得建构主义理论实际应用到了平时的教学中来,基于网络的辅导教学,利于实现建构主义的学习环境。

  (1)计算机网络更好的提供了学习情境

  建构主义强调:学习总是与一定的社会文化背景相联系的,在实际情境下进行学习,可以使学习才能能利用自已原有认识结构中的有关经验去同化和索引当前需要学习的新知识。CAI课件提供了情境的创设,而基于Internet网络的CAI就进一步完善了情境的创设。情境是建构主义教学理论关于学习环境的4个属性之一,它为学习主体完成知识的意义建构创造条件。建构主义认为,媒体不是帮助教师传授知识的手段,而是用来创设情境、学生探索知识的工具。网络上提供的知识材料,数量之丰富,媒体之多样,远非传统课堂教学之能比。例如,在传统的课堂教学中,媒体主要是声音和文字,知识的情景靠想象。我可以做成一个教学主页,知识的呈现方式已不仅仅是文字和声音,还有图像、视频等多媒体,知识的情景,可能模仿和虚拟,能够产生身临其境的逼真效果。因而,基于这样的网络教学,在创设情境、虚拟现实上,能够弥补传统课堂教学中的不足。比如在学习《船闸》时,通过视频演示呈现出雄伟壮观的船进闸出闸情景;在《光的折射》教学中我提供了“古玩的秘密”故事情节,这样就激发了学生自主探索的兴趣和产生了发现真理的的强烈欲望。

  (2)提供自主学习环境

  建构主义认为,自主学习是教学的环节之一,自主学习策略就是在建构主义学习理论的指导下,突出学生主体性学习方法和学习模式,它通过使用各种学习活动诱发学生学习的内因,激发学生去主动建构知识的意义,因而有利于发挥学生的主动性、积极性和创造力,有利于学生的主动探索、主动发现,有利于创造型人材的培养。在网络环境下有利于学生对知识的主动探索,主动的发现。在课堂教学中,教师没有必要给出解决问题的一切答案,而是要给出解决问题的线索,起到引导作用。即在提示栏上给出学习目录,告诉学生什么地方有与什么相关的知识,给他们以主动探索的空间。

  由于在网络版的CAI软件中,课程内容的组织是超文本的、非线性的,不同于课堂教学的线性方式,也不同于课堂演示类CAI软件,因而更适合学生按需所取,按需所学,为学生主动去搜集并分析相关的信息和资料提供了条件,为学生的自主学习开辟广阔的空间。例如,我在《验证玻意耳定律》教学中,就发现有的学生是从实验的研究、数据的处理再到玻意耳定律结论的建构,这种学习是线性的;而有的学生是首先就想知道结论,通过提出问题“为什么是这样的?”再去找资料进行的是非线性的学习。这样的学习模式充分发挥了学生的学习能力及学生的个性和创造精神充分得到体现,而不是被教师一起拖着走。

  (3)提供协作学习的环境

  英国大文豪肖伯纳作过一个着名的比喻。他说:倘若你有一个苹果,我也有一个苹果,而我们彼此交换这些苹果,那么,你和我仍然是各有一个苹果。但是,倘若你有一种思想,我也有一种思想,而我们彼此交流这些思想,那么,我们每个将各有两种思想。“这个比喻告诉我们这样一个道理,如果几个人在一起交流自己的思想,就会促进每个人多学到一些东西。由此可知协作学习是一个重要的环节。

  协作学习也就是通过讨论、交流,通过不同观点的交锋、”碰撞“,来补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。

  例如:在《光的折射》教学中,我提供了探索光的折射规律仿真实验,有的学生通过合作研究光从空气进入玻璃时入射角与折射角的定量关系,而部分学生研究光从空气进入水中时入射角与折射角的定量关系,同时这些同学对所得的实验数据进行了有效的猜想和讨论,得到不同的结论。最后他们通过教师提供的excel工具对猜想进行验证,最终达到共识(入射角的正弦与折射角的正弦的比值是一常数);同时发现在不同的介质中这两个常数是不同的,同学们在BBS上发生了争执也达成了共识,并建构起光的折射率这一新的物理量。

  因此基于网络环境下的辅助教学,能够给学生提供一个协作学习的环境。利用网上的交互手段,不仅能使学生与学生之间建立起互助学习的渠道,弥补了平时缺乏交流机会的不足;也可以帮助教师课堂教学中通过主控机的监控及时了解学生的学习进度,发现学习中有困难的学生,进行交流和辅导,使课堂教学更具有针对性。

  (4)突破学习的时空限制

  基于Internet网络的辅助教学,为超时空和地域的协作学习创造了良好的条件。学生可以在课后的任何时间、教室以外的任何地点(只要能上Internet)链接到教师的教学主页,给老师发E-mail,加入电子公告板。因此,借助网上教学系统,既能辅助课堂教学,又是课堂教学的延伸和补充。

  2.计算机网络可以及时提供教学效果的反馈

  应用计算机网络辅助教学,就可以极快极好地解决反馈问题。教师可以将考查题目设计在网络软件中,在需要得到反馈信息的时候,教师通过主控机”授权“给网络上的每个学生。学生获得一定的”权限“(可设定一时间)后进入考查试题中,直接在计算机中完成答题。教师可以通过主控机进行实时监控网上任何一位学生的答题进度。要求学生在答完题后,点击提交按钮,通过数据处理系统,教师可以迅速掌握每道题的答题正确率、每个人的正确率、全班学生的正确率,从而完整、正确、及时地接收教学效果的反馈信息。教师再根据反馈的情况,适时采取相应的教学对策,来弥补或再提高。

  四、培养学生利用现代技术的应用意识和应用能力

  1、认识利用信息技术获得信息资源的重要性。有学者认为,21世纪教育的新命题是信息教育,为了适应当今和未来社会的要求,学校教育要从记忆型教育转变为信息型教育,即培养我们的学生从记忆信息转向应用信息和创新信息。这正是从应试教育向素质教育改革和方向。基于Imternet网络的辅助教学,有利于培养学生应用现代信息技术的意识,使学生深刻地认识到利用信息技术获得信息资源的重要性。作为现代信息社会里的人,具有应用信息技术的意识,本身就是一种素质。

  2、掌握利用信息技术获得信息资源的方法。Internet的网络环境不同于传统的教室环境。基于Internet网络的辅助教学,要求学生掌握Internet网络的基本知识和基于Web的WWW服务等基本技能。 这样,正好为学生提供了一个机会,去掌握现代信息技术应用的本领。这种本领,应该说是现代信息社会对学生素质的基本要求。

  总之,随着多媒体网络应用于教学的不断深入,教师和学生都面临着严峻的挑战和机遇,教师教学观念的改变迫在眉捷,教师的任务变得比以前更艰巨,对教师的能力要求也就更高。俗话说,要给学生一碗水,教师要有一桶水。而当今信息时代,教师的这桶水不仅要装满,更重要的是有一桶活水。培养的学生应该具备”学会学习“终身学习”的主体。因此我们教育工作者应该加强网络教学与建构主义学习理论的研究和实践,促使计算机网络辅助教学的普遍深入。

  参考文献

  [1]何克抗《建构主义--革新传统教学的理论基础》载于《学校教育现代化建设》1998年10月

  [2] 梁正明《基于INTERNET网络的辅助教学》《中国电化教育》2000年第8期

  [3]张倩苇等《让学生学会在协作中学习》《中国电化教育》2000年第10期来
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