内容提要:随着知识经济时代的到来和信息产业的飞速发展,网络技术的运用给我国教育教学改革带来新的活力,如何正确对待和实践物理教学中的网络教学和实验教学,是值得我们探讨的问题。一是明确物理教学中实施网络教学的意义;二是发挥网络技术在物理教学中的作用,培养学生的创新能力;三是解决网络环境下,物理实验教学中存在的问题。

关键词:网络教学 实验教学 创新能力

随着知识经济时代的到来和信息产业的飞速发展,随着教育改革的不断深入,基础教育必须全面贯彻实施素质教育,物理学作为一门基础的自然科学,必须在思想观念、教学内容、教学手段、教学方法等方面进行变革。而网络教学对传统教学的革新和给教学活动带来了新的活力。本文将探讨如何在网络教学环境下,重视物理实验教学,培养学生创新能力。

一、物理教学实施网络教学的意义

1、时代呼唤教育改革,实施网络教学

联合国“国际21世纪教育委员会”提出“教育的四大支柱”,所谓“四大支柱”是指能支持现代人在信息社会有效地工作、学习和生活的四种最基本的学习能力,即“学会认知,学会做事,学会共同生活和学会生存”。其中学会认知是使学生掌握认知的手段、方法,即学会如何学习。所以教育不是一个简单的传播知识过程,而是一个知识再生产过程,是开发智力,培养能力的过程。为此,必须建立一种以创新观点、创新的思想构建的创新教育体系。

21世纪是一个信息的时代,在我们的工作、学习和日常生活中需要获取和处理的信息越来越多,这对于在学校里正处于学习阶段的学生来说,如何利用信息技术及因特网来应付处理大量有用信息,并能独立选择和评价信息质量,从而更高效地利用这些资源,必将成为学生必需的能力之一。所以,在教学中必须采用现代教育技术手段,即充分应用计算机技术及因特网上丰富的全球资源,是我们推进素质教育不可忽视的手段和方法之一。

因特网已触及到我们生活的方方面面,教育领域也不例外,一些学校和公司已筹办网校和教育服务网站。教育网站的主要服务对象是中小学教师,学生和家长。针对教师,网站为教师提供了进行教学交流的场所。针对学生,网站通过交互回答,帮助学生增加了学习兴趣,提高了学生素质和学习成绩。针对家长,可以通过网站帮助家长指导学生进行课外学习,探讨中小学生的学习心理。网络教学和传统的课堂教学相比发生了根本的变化,网络教育使学生从灌输式学习转变到参与式学习,教学过程从以教师为中心转变到以学生为中心,可以更好地进行因材施教。另外,针对中小学生课堂学习和教材教案、光盘资料大量涌现,极大地丰富了知识的传播和获取形式,也改变着传统的教学模式。

2、物理学科需要进行网络教学

物理是一门以实验为基础的自然科学,它的研究方法一般是在观察和实验的基础上对物理现象进行分析、综合、概括,从而建立物理概念和物理规律,因此,加强实验教学是提高物理教学质量的重要途径。

由于物理学具有实验性强,抽象概念多的特点,使很大一部分学生一时难于接受,而成为中学生感到学习困难较大的一门学科,所以,加强和改进实验教学显得尤为重要,为此,许多教师想了很多办法,尽可能变演示实验为学生实验,将演示实验的仪器放大,增加可见度,特别是采用先进的教学媒体来增强学生视觉等感官的作用,这些对于提高教学质量起了很大的作用。

中学物理教学,作为自然科学的基础学科,教学对全面提高学生的素质,特别是培养探索自然科学的能力,即提出问题、发现问题和解决问题的能力,具有非常重要的作用。因特网把世界上最大的知识库以超文本结构组织起来,特别适合学生进行“自主发现,自主探索”式学习,为学生发散性思维、创造性思维的发展和创新能力的孕育提供了肥沃的土壤。因此,在教学过程中如何充分应用计算机技术,加强和改进实验教学,改变教与学的模式,优化教学方法和手段,对培养21世纪人才尤为重要。

二、网络技术在物理教学中的作用及实现途径

1、网络教学物理对教学模式的革新

①改变枯燥的学习方式。物理课堂教学是学生获取物理知识的最直接场所,课堂教学是实现教师教与学的最主要途径,在有限的时间内,运用网络教学能使学生看到图文并茂,视听一体的交互式集成信息,可以在网络上阅读文字材料,观看二维、三维的静止和活动图象,这种新形式的信息,打破了沉闷的学习气氛,改变枯燥单一的学习方式,能使学生顺利地理解信息,集中学生的注意力,激发学生的求知欲,这就使学生不再是信息的被动接受者,能产生学习的兴趣,主动、及时地获取信心,在掌握知识的同时综合能力也得到相应的培养。

②建立立体、高效的传输信息。在传统教学过程中,教师经常要花较多的时间书写板书,特别是上课时写例题、画图时用的时间更多,运用网络教学就能够用声音、文字、图形、图象立体地表现信息,就可以省用大量的时间,更容易吸引学生的注意力,特别是针对难以理解和难以想象的物理概念、模型,通过采用多媒体课件可以十分直观形象地解释、演示出。被学生充分理解,做到重点难点突出,达到理解的教学效果。

通过计算机进行备课,即文本输入,图象输入及课堂教学进程处理已经在中小教师中逐步推广应用,作为计算机技术在教育领域应用最为充分的多媒体课件,其品种日益繁多,制作多媒体课件需要多方面的人员参加,有较高理论水平的学科研究人员,有丰富教学经验的老师,有美术、音乐工作人员,有计算机应用的专业人员。在中学物理众多的知识点中,大部分可以开发为独立的多媒体课件。一个课件的优劣,不但要从教师的角度能够准确地把握住物理概念、物理规律本质内在的东西,更要从学生的角度能够正确地理解与掌握这些概念、规律,并能结合实际生活加以应用。

③注重交互性。进行交互式学习是网络教学优势的突出体现。交互式网络教学的最大特点是允许师生通过网络进行交流,这种教学形式富有趣味性和刺激性,大多数学生都能接受。我们采用建构主义学习理论中的学习方法:在老师指导下,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,教师在整个教学过程中起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,建立好三维模式:

教师 网络 学生,利用网络情境、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。

网络教学的备课工作量很大,不仅要备内容,还要备学生。具体内容是:(a)在计算机上建立教学主页。(b)确定教学内容,明确教学目标。(c)从教学需要出发,根据教学思想,教学方法,对教学资源进行搜集、整合。为了满足不同学生的需要,教师在备课时要尽量多找一些相关知识及相关知识应用方面的网站、主页,像超导、光纤通信,宇宙飞船等近代高科技知识。上课时把相关的网址提供给学生,为学生的认知能力、个性爱好留下发展的空间。同时能及时反馈,调控教学过程或检测学习效果。

2、在网络教学环境下,加强实验教学培养学生的创新能力。

①运用多媒体课件实现物理过程模拟。对某些难以想象的物理过程,通过课件的演示,使学生直观地理解、认识这些物理过程。如光学中的光路,透镜成像规律、微观结构展示(α粒子散射、晶体结构),调动学生的多种感官参与课堂教学活动,为学生创造轻松、交互、动态、开放的教学环境,充分发挥学生的主体作用,挖掘学生的潜能。

②运用多媒体课件实现物理实验重现。对一些实验条件不易控制或存在某些干扰使得实验要揭示的物理现象不甚明细和明了,通过课件的演示把主要现象尽可能清楚地表现出来,同时,通过实物观察实验,了解现象,取得数据和资料,利用物理实验把主要观察的对象变抽象为具体,利用网络教学,化虚为实,突出关键所在,让学生清楚地观察到整个实验过程,取得丰富的感性知识,也有助于学生从具体的感性认识中抽象出事物的本质属性,从而分析、概括出物理概念和物理规律,培养学生创新能力。

③增强情趣,培养非智力因素。动机、兴趣、情感、意志、性格等是最重要的智力因素,以形象性见长的网络技术与实验教学比之较为抽象的印刷媒体,更能影响人们态度变化,有利于非智力因素的培养。网络教学与实验教学可以真实记录并再现或模仿事实的情景,用以创设教学所需情景,激发学生的学习动机;以其特有的生动形象和声、光、色、动画、特技等表现手段和表现手法,能有效地激发学生学习兴趣,提高他们的学习积极性和主动性;其“美”的功能对于激发学生情感,培养学生审美情趣,陶眼情操,具有独到的作用;在表现科学家动人事迹方面,具有形象、感人、激励等独特功效,有利于学生创新意志品格的培养。

3、网络教学中教师和学生学会创新。网络教学说到底,也只是电化教学的一个新工具,在教学过程中它只是代替了教师的部分功能和作用,在实际教学中,教什么、怎么教、学生怎么学,都取决于教师,因此如何在教学中使用网络,培养学生的创新能力,教师是关键。

在使用网络的同时,教师要注意与传统的电教手段交叉使用,取长补短。传统的电教手段在某种形式上可能落后于网络,但它们可能会更注意某种感官的刺激,突出教学重点。另外,教师在如何布置家庭作业方面可能更要大伤脑筋,要避免学生思维雷同、相互抄袭,甚至是直接从网上下载,因此教师所布置的作业应当更要符合每个学生的特点,使他们的脑筋活动起来。

网络的确能够提供大量的即时信息,但如果只停留在吸收信息上,那么创造的源泉终究会枯竭,信息的大量吸收有助于人脑的右半球形象思维的开发,却会导致左半球的抽象思维和创造能力的消亡。因此,面对大量的信息,不仅学生要学会进行创新,教师也要进行创新。

教师要学会在课堂上把这些信息进行有效地组织和编排,围绕教学重点,屏弃一些无关的、不重要的信息,争取教学的最优化,同时也要让学生加强基本技能的练习,培养独创性人才。当然,学生也要学会创新,从正确的拼音、简单的单词拼写和算术运算开始,将盲目接受信息转变为有选择地接受信息,甚至对信息进行批判和补充,发展抽象思维,培养创新能力。

通过从网络教学的实施情况来看,学生的学习兴趣提高了,从虚拟技术使看不见,摸不着的微观世界和一些复杂的物理过程生动直观地显示在学生的眼内,加上与现实问题相联系的物理事实,使学生感到物理就在身边,大大激发了学生的求知欲;提高了学生协作学习的能力,学会了信息资源的利用;增强了对现代教育的认识;培养了学生创新意识和创新能力。

三、网络环境下物理实验教学存在的问题及对策

面对新的世纪,如何在网络环境下探讨物理实验教学,如何培养学生的创新精神和提高创新能力的问题十分重要,势在必行,然而在中学物理实验教学中却存在着一些问题。

1、网上资源还不够丰富,学生主体建构的能力比较差。

由于计算机网络目前现有的教学内容还没有系统化、规范化,教学内容还有待完善,网上教学资源远远不够满足师生们的需要,特别是新教材后的教学软件还未跟上,如果一个教师大量时间用于查找资料,制作课件将得不偿失,也是不现实的,只有大量开发网络资源,做到资源共享,才能实现真正意义上的开发。

由于学生尚是不成熟期,学生自我监控能力差,所学知识主体建构能力差,这就要求教师、家长进行正确指导,使其有侧重地选择,有目的的学习,学会学习,培养创新能力。

2、教师本身和教育观念、现代教育技术水平还有待提高。

教师要转变观念,一支粉笔、一本教材的教学模式已被学生所淘汰,要打破历来封闭的课堂教学模式,用动态的,开放式的新思维方式来设计教学过程。

新教材强调充分利用现代网络技术,而我国目前学校条件参差不齐,师资中掌握、擅长并在实践中真正充分运用现代信息技术的人不多,这就要求进一步加快我国学校信息化水平,而教师则首先要掌握并恰当运用互联网等新技术,并在教学中对学生加以正确引导。

3、网络教学是一种辅助教学手段,不能取代物理实验教学。

网络教学能够提高物理现象虚拟的模型及实验过程,但不能如实的反映物理现象的真实过程,如果教师过分追求华丽漂亮的界面,迷念多媒体的模拟实验,让学生草草了事,不重视学生观察实验的实际操作,将扼杀学生的创新能力,扼杀学生对知识的探求,将一切事物都固定化,从而忽视物理现象微小的变化或物理变化过程中新的现象、规律,那将是对科学发明创造的一种扼杀。

参考文献:

1、钱建昌、谢捷武:《现代教育技术教程》 湖南师范大学出版社

2、张迪梅:《教育技术课题研究指导》 上海科技普及出版社

3、《教育技术》2003年第3期 第11页 湖南省电教馆主办发行