“现代教育技术与物理教学整合”

教师之友网

“现代教育技术与物理教学整合”
上传: 罗辉   



     本课题研究的主要内容为现代教育技术与物理教学整合时的教学体系构建和教学资源库建设。课题研究涉及到现状与发展、教学思想、教学策略、教学目标、教学模式、教学手段、教学评价等各个系统。围绕着“现代教育技术与物理教学整合研究”这一基本内容，可开展如下一些专题性的研究(即子课题研究)。
  1、现代教育技术与物理教学整合的现状和前景的调查研究
    在上世纪90年代，一些发达国家已经进行了现代教育技术与课程教学整合的研究探索，并已取得一定的成效，先后开发出了“支架式教学法”、“抛锚式教学法”和“随机进入教学法”等教学方法。在我国，也有一些学校在进行现代教育技术与课程教学整合的尝试。本专题应通过调查研究，掌握国、内外在这一研究方向上取得的研究成果和成功经验，了解国内外在这一研究方向上存在的疑难困惑，展望这一研究方向的发展前景，为课题组确定研究切入点，以及深入开展课程研究奠定基础。
    2、现代教育技术与物理教学整合的教学模式与教学策略研究
   教学模式是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下，在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。如何利用建构主义学习理论和新的课程改革理念及课题研究目标来构建现代教育技术与物理教学整合的基本教学模式，是课题研究的重点内容。
   构建基本教学模式时应根据不同的现代信息技术手段来确定教学模式的种类。一般来说，可考虑构建以下四种基本教学模式：
  ①基于传统媒体和现代媒体结合的“多媒体组合课堂教学模式”；
  ②基于计算机多媒体技术用于课堂教学的“多媒体计算机辅助教学模式”；
   ③基于互联网络的“网络教学模式”。
   ④基于计算机仿真技术的“虚拟现实教学模式”。
    在构建基本教学模式时，应同时研究如何在教学中为学生的自主学习提供教学策略 [如建模（行为建模，认知建模）策略、教练策略、支架策略等] 支持，以及如何优化课堂教学组织形式等。
在构建课堂教学模式时，还可借鉴国外比较成熟的教学方法（如支架式教学法、抛锚式教学法和随机进入教学法等）中的教学设计思想。
    3、现代教育技术与物理教学整合的教学模式与传统教学模式的比较研究
   “比较”是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程与方法。比较研究不是简单的找出两种教学模式的异同点，而是要通过对两种不同教学模式的比较研究，进一步拓宽视野，开阔思路，更新观念，发现新的可供深入研究的内容。
  研究过程中可对两种教学模式的以下方面进行比较研究：
  ①教学目标；②教学过程；③教学手段；④设计教学模式时所依据的教育理论；⑤教学方法；⑥课堂上的师生关系；⑦课堂教育情境创设；⑧课堂教学评价标准；⑨其他方面。
通过以上的比较研究，要找出两种模式的相同点和差异点，从科学性与合理性的角度对两种模式的不同侧面进行评价，提出深入研究的方向，使教学方法改革在传统教学的基础上做到“扬长补短，逐步优化”。
   4、网络环境下学生的自主学习和协作学习的研究（推荐）。
    自主学习是学生自主进行知识建构意义建构的学习模式，其核心是要发挥学生学习的主动性、积极性，充分体现学生的认知主体地位和作用，使学生由被动接受信息刺激转变为信息加工的主体和知识意义的主动建构者。
   协作学习是学习者以小组形式参与，为达到共同的学习目标，在一定的激励机制下为获得最大化个人和小组习得成果而采取的一切相关行为。在协作学习中，学习者之间协同工作并共同分享学习目标，取得成功的关键是每一个参与协作的人都获得成功。
    网络具有资源丰富，交互方式多样，传输方式灵活，资源高度共享等特点，在网络环境下开展学生自主学习和协作学习，将有利于促进以“学生为中心”的教学模式建构，有助于积极的探究性学习，有助于将学生学习置于现实生活的背景之下。
    开展本专题研究时，要探究如何让学生自主获取网上资源（教师要根据探究课题，向学生提供网站和数据库的索引，以实现课程信息由单向传递向双向交换转变），自主利用网络资源进行探索和发现；探究如何让学生通过网络的交流功能，通过在线谈论和在线答疑方式延续学习过程和进行深入讨论；探究如何构建以学习为中心，以情境创设为前提，以问题驱动为导向的自主学习模式；以及如何构建生生互动、师生互动、学习者和学习媒介互动的学生协作学习模式。还要探究网络环境下学生如何开展物理研究性学习；探究网络环境下的“教”与“学”、“师”与“生”的关系定位等等。
    5、物理实验室中的现代信息技术应用研究（推荐）。
    《物理课程标准》指出：“《标准》的很多教学内容要求通过科学探究活动来学习，因此应该逐步做到大部分物理课在实验室中进行，要为达到这一目标创造条件。”为了让学生的科学探究活动能适应信息时代，应该深入研究现代信息技术在物理实验室中的应用。
   本专题应研究计算机传感技术和实时测量技术（包括接口电路、转换器、传感器、模/数转换器以及放大电路的应用）在学生实验中的应用途径；以及如何用excel、access等数据处理软件处理物理实验数据；如何用计算机评价物理实验数据等内容。
   6、现代教育技术与物理教学整合的应用软件研究。
    本专题研究包括教学资源库建设，对已有软件的创造性应用及新型应用软件开发三大部分。
    （1）教学资源库建设（推荐）
    构建开放性的现代教育技术物理资源库能给广大物理教师创设物理情境提供丰富的素材和资源，能为广大物理教师自己开发教学软件提供极大的方便，能为各级学校节约重复开发所需的人力和财力投入。因此，要从理论上对资源库建设的最佳形式进行探讨，并要根据课题研究的总体要求，按照新的物理课程准建设完善的初、高中各个年级的现代信息技术资源库（包含网络资源库）。
    （2）随着现代教育技术在中学日益普及，市场开发出的物理应用教学软件种类也越来越多，这些教学软件给物理教师的教学带来了很大的方便。已有的教学软件虽然不乏成功之作，但有大量的教学软件存在教学设计思想陈旧。交互性能较差，不利于学生进行探究性学习等缺陷。本专题要对已有物理教学软件的创造性应用进行深入研究，通过研究，一方面要发掘出这些已有软件的价值，另一方面要为开发新的教学软件提供借鉴（推荐）。
   （3）随着物理课程改革的深入进行，物理教学理念和教学设计思想也发生了新的转变，在原有教学理念指导下开发的软件已不能适应新的要求，有必要对开发新课程理念下的物理教学软件进行深入探讨，本专题要以建构主义理论和现代教育技术学指导新型软件开发研究，通过研究，探索出具有方法论价值的新型软件（包括演示型软件，自主学习型软件、模拟实验型软件、训练复习型软件、教学游戏型软件、资料工具型软件以及网络型软件等）设计原则、制作方法以及评价标准。要在新型软件的设计中，突破简单的演示型辅助模式，重视提问与反馈方式的设计，提供丰富的多媒体资源以及实现软件的超链接结构。
    在本专题研究中，还要进行“authorwere”、“方正奥思”等多媒体开发工具在物理教学中的应用研究，以及“webcl”和“科利华备课系统”等网络教学支撑平台在物理教学中的应用研究，并将研究成果进一步推广。
    7、计算机仿真技术在物理教学中的应用研究
    flash、几何画板等计算机软件开发工具能开发出逼真的、模拟实际实验现象的教学软件，并能够进行时空拓宽、动态分析、图景展示、静态强化、构建立体模型，模拟细微现象等工作。因此，应深入研究这些软件开发工具在辅助物理实验教学方面的应用途径，并在广大中学物理教师中大力推广它们的使用方法。
    8、现代教育技术与物理教学整合的评价研究。
     本专题要在物理课程标准与建构主义学习理论指导下，研究出在现代教育技术与物理教学整合的前提下，科学评价教师课堂教学与学生探究学习的评价体系，设计出切实可行的评价方法，使评价成为促进“教”与“学”的有利手段。
    9、现代教育技术在物理知识考试和技能考查中的应用研究
     本专题主要研究如何运用现代教育技术进行物理学科知识考试，如制作包含有智能试题库的测试网页并在课堂上对学生进行网上测试，由网络即时将测试结果反馈给师生，以便教师根据测试情况迅速调整教学策略。本专题还研究如何运用录像技术和计算机实时测量技术考查学生的实验理解能力和实验操作能力，如选择实验仪器、电路连线、采集并处理实验数据、实验步骤排序、查找实验疏漏、排除实验故障、调试实验仪器等。