互動課程是以問題為導向，利用計算機的模擬、仿真功能以及互聯(lián)網(wǎng)開展自主探究和學習的新型課程。它借助用JAVA等計算機語言編制的互動課件，為學生提供自主學習、探究學習、合作學習活動的支架，改變學生學習方式，培養(yǎng)學生的思維能力和實踐能力，使學生的探究活動無論在深度和廣度上都能超越局限于具體實驗的水平。高中物理互動課程是信息技術(shù)與物理課程整合的一種方式，其根本目標在于提高教學效益，構(gòu)建以學生為中心的課堂，通過在課堂；教學中充分發(fā)揮信息技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)作為教學的資源來源和認知工具的作用，促進教學目的、內(nèi)容和方式向新課程標準的要求轉(zhuǎn)變。
　　
　　一、高中物理互動課程的操作程序
　　
　　1．提出問題：即引入新課。一般來說，引入新課要營造學習氣氛和問題情境，設(shè)疑激趣，形成學生穩(wěn)定的學習動機，或者診斷學生掌握情況，展示學習內(nèi)容和目標。互動課程要求在此基礎(chǔ)上，提出需要研究的問題，激發(fā)學生的求知欲，并將求知欲轉(zhuǎn)化為學習的動力。
　　2．引導討論：教師引導學生從多個角度對所要研究的問題進行討論，運用已有的經(jīng)驗對問題的相關(guān)因素進行整理和分析，并大膽猜測可能的情況，提出初步的研究方案。教師和學生再對這些方案進行分析和論證，結(jié)合所運用的互動課件，確定研究方案。
　　3．合作探究：根據(jù)學生情況，以2～4人為單位，形成研究小組。學生以研究小組為單位，根據(jù)方案，利用互動課件開展探究活動。不同的小組承擔的探究任務(wù)應(yīng)是整合性的任務(wù)，而不應(yīng)是疊加性的任務(wù)，即任務(wù)需要各小組協(xié)同之后才是完整的。小組內(nèi)部的學生分工應(yīng)有所側(cè)重，相互配合，共同完成任務(wù)。學生通過這種合作學習，逐漸形成充滿活力的學習團隊。教師在學生探究過程中，起到監(jiān)督，指導和服務(wù)的作用。
　　4．成果交流：由于各小組探究的任務(wù)具有整合性，只布充分交流各小組的探究成果，才能形成對問題的完整認識，因此在各小組探究活動結(jié)束后，需進行研究成果交流。學生在交流中，進一步加深對物理現(xiàn)象和過程的理解，進而形成概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立合理正確的物理表象。
　　5．歸納演繹：根據(jù)學生探究的成果，教師和學生一同歸納總結(jié)，得到所研究問題的結(jié)論，形成對問題的正確認識。這時還需對結(jié)論進行演繹，討論概念和規(guī)律運用的更大范圍和特殊條件。通過歸納演繹，學生對知識有了更為全面和準確的認識，能將其比較順利地組織到知識結(jié)構(gòu)中，從而獲得進一步發(fā)展。
　　6.鞏固練習：通過應(yīng)用訓練，加強記憶與理解，促進知識遷移。訓練時，可以通過讓學生做思考題、練習題的方式進行，也可以之后再使用互動課件進行學生自主的拓展探究，通過更深層次的探究活動促進對物理現(xiàn)象、過程、概念和規(guī)律的理解。
　　7．學習評價：在應(yīng)用訓練時學生已經(jīng)做過思考題或練習題，在此可以運用概念導圖來對學習進行評價。教師將評價內(nèi)容中的核心概念或相關(guān)概念挑選出來，或者讓學生根據(jù)理解找出核心概念或相關(guān)概念，要求學生按照概念圖的制作步驟完成概念導圖。教師隨后出示事先制作好的標準圖，對學生概念圖中所反映的知識點的掌握質(zhì)量進行粗略評分。學生也可以依照標準圖進行自我評價。學生可以按照小組的形式使用計算機合作制作概念導圖，也可以不使用計算機，個人用紙筆繪制概念圖。
　　8．發(fā)現(xiàn)問題：問題教學不僅始于問題，還要歸于問題。學生經(jīng)過上述教學程序后，不僅要理解所學的內(nèi)容，還會產(chǎn)生新的問題。新問題可能是學習內(nèi)容的必然聯(lián)想，可能是學習內(nèi)容在實際生活中的體現(xiàn)，也可能是學生的突發(fā)奇想。新問題可以以教師教學結(jié)束的存疑問題提出，但最好是學生自己提出問題，可為學生的進一步學習埋下伏筆。
　　
　　二、高中物理互動課程的實現(xiàn)條件
　　
　　1．互動課程強調(diào)以學生的學習為中心，讓學生自主，合作、探究學習。學生在學習中擁有思維和活動的時間和空間，容易產(chǎn)生成就感，從而取得較好的教學效果。教師要相信學生的學習能動性，相信學生有主動尋求知識的愿望，相信學生有相應(yīng)的學習能力，幫助學生盡快適應(yīng)互動課程教學方式，保證學生在課堂上自主探究的時間。
　　2．教師應(yīng)以系列教學問題的形式引導學生利用互動課件開展探究活動，準確把握學生所探究問題的體系，熟悉學生形成概念和掌握規(guī)律的思維過程，在此基礎(chǔ)上做出符合學生認知規(guī)律的教學設(shè)計。教師應(yīng)當給學生提供互動課件，而不應(yīng)讓學生花費時間在網(wǎng)上搜索資源。教學設(shè)計中要考慮學生可能出現(xiàn)的錯誤，允許學生出錯，并積極鼓勵學生大膽質(zhì)疑。
　　3．在學生運用互動課件開展探究活動的同時，教師要加強指導，幫助解決各種技術(shù)上的問題，適時給出課件操作指南，不可放任學生“自由發(fā)展”。要保證學生的活動始終緊緊圍繞需要解決的問題展開。在引導學生討論和學生交流探究成果的時候，教師要關(guān)注每個學生．對學生提出的各種問題、方案和探究結(jié)果進行認真的分析和評價，讓學生感受到自己的思想和勞動的價值，激發(fā)他們的學習動力。
　　4．由于互動課件大多是互聯(lián)網(wǎng)資源，所以每個合作探究小組(2～4人)應(yīng)裝備一臺與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相連接的計算機，上課地點最好選在網(wǎng)絡(luò)教室。如果不具備網(wǎng)絡(luò)教室，也可以利用多媒體教室(裝備一臺與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的計算機)開展師生合作探究。
　　5．互動課程在促進學生理解和發(fā)展思維能力的同時，培養(yǎng)學生掌握研究物理問題的科學方法和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、提出問題的能力，所以應(yīng)使用一些體現(xiàn)學生能力的問題對學生進行全面測評，比如實驗方案設(shè)計問題、物理過程分析說明問題、閱讀理解問題等。
　　6．要實施互動教學，教師需要具備一定的信息技術(shù)技能。教師需要掌握計算機和互聯(lián)網(wǎng)的一般使用方法，能夠熟練地搜索到合適的教學資源，能夠正確使用互動課件，能夠運用計算機制作概念導圖。
　　
　　三、應(yīng)用互動課件開發(fā)互動課程
　　
　　物理互動課件是物理教學的好工具，它為師生提供了進行復雜學習的教學手段。圍繞互動課件組織物理教學，構(gòu)建物理互動課程，是信息技術(shù)和物理課程整合的一個方向。高中物理互動課程是學生在教師的指導下，以互動課件為學習支架，探究物理概念和規(guī)律，發(fā)揮互動課件的模擬和人機交互功能。如果做實際操作的實驗比較困難，教學內(nèi)容與互動課件又相吻合，而且有適合運用互動課件的環(huán)境，那么教學內(nèi)容就不妨設(shè)計成互動課程。
　　
　　1．物理互動課件的應(yīng)用原則
　　物理互動課件是指用Flash、JAVA、Shockwave等計算機語言編制的、具有交互和多媒體特點的物理教學課件。它和普通演示課件的區(qū)別是，演示課件模擬的內(nèi)容和展現(xiàn)的時序取決于課件制作者的設(shè)計，學生無法改變和控制課件的內(nèi)容和時序，信息由計算機向?qū)W生單向傳輸?；诱n件模擬的內(nèi)容和展現(xiàn)的時序由學生通過改變課件參數(shù)來控制，通過信息雙向傳輸，與課件進行交互。互動課件根據(jù)學生的思維創(chuàng)設(shè)、輸出在不同條件下的結(jié)果，學生在對不同的內(nèi)容比較中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，探究規(guī)律，是學生學習疑難、復雜問題的有力工具。物理互動課件的使用應(yīng)遵循以下原則：
　　(1)實驗優(yōu)先原則：物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，高中物理教學擔負著培養(yǎng)學生觀察能力、實驗?zāi)芰σ约胺治龊徒鉀Q實際問題等能力的任務(wù)。雖然利用互動課件能夠進行虛擬實驗，而且學生通過對虛擬實驗進行探究，可以得到相對精確的結(jié)論，但物理實驗教學的任務(wù)和目的并不能因此簡化實現(xiàn)。在教學中必須進行真實的實驗，而且真實實驗優(yōu)先，能做的實驗一定要做，只有當沒有條件進行真實實驗時，或?qū)嶒灛F(xiàn)象不明顯，不利于學生探究時，或為了在真實實驗之后加深學生的認識和理解時，才最適宜運用互動課件?；诱n件并不能代替真實實驗，只是起輔助觀察，輔助講解、輔助分析、輔助探索等作用。
　　(2)互動探究原則：這里的互動是指學生與計算機、互動課件間的互動?；诱n件的優(yōu)點是具有交互功能。只有通過人機交互才能發(fā)揮它的長處。通過交互，改變互動課件的參數(shù)，課件就可以輸出在不同條件下的結(jié)果，使學生很方便地獲得他所想到的物理過程。學生通過對這些物理過程進行分析、比較，自覺地探究物理現(xiàn)象和規(guī)律。正是由于互動和探究是互動課件的基本特征，它使得學生在學習過程中不斷運用各種思維方法，進而使各項思維能力得到訓練和提高。
　　
　　2．互動課件的應(yīng)用環(huán)節(jié)
　　(1)應(yīng)用于物理概念的形成環(huán)節(jié)。學生在形成“物質(zhì)波”的概念時，可借助“電子干涉”的互動課件(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid＝&infoid=97)。學生很清楚宏觀世界中實物的粒子特性，但很難理解微觀粒子的波粒二象性，難以建立“物質(zhì)波’的概念。由于電子干涉實驗條件不具備，沒有辦法觀察到電子干涉現(xiàn)象，所以利用互動課件是一個好辦法。學生通過改變雙縫的寬度，可以清楚地觀察電子通過雙縫后擊中的區(qū)域按干涉規(guī)律分布。當雙縫變成單縫時，電子擊中的區(qū)域按單縫衍射規(guī)律分布。學生通過探究，能比較直觀地發(fā)現(xiàn)“物質(zhì)波”并非一般意義的波，而是幾率波，從而建立正確的概念(圖1)。
　　
　　(2)規(guī)律的探究環(huán)節(jié)。在研究彈性碰撞的規(guī)律時，受條件限制，很難由實驗得到彈性碰撞的規(guī)律。利用“彈性碰撞”互動課件(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid=&infold=58)可以方便地探究得到彈性碰撞的規(guī)律。學生改變兩個小球的質(zhì)量和初速度，課件就可以模擬彈性碰撞的情況，并得到碰撞后的速度。學生在教師的指導下分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)彈性碰撞動量守恒、動能不變的規(guī)律(圖2)。
　　
　　
　　(3)科學方法的體驗和運用環(huán)節(jié)。在觀察X射線的透視效果時，學生直接觀察的機會并不多，互動課件“X射線”(http：／／www．exphysics．org／info／info．php?sessid=&infoid=111)是一個很好的補充。學生拖動小窗口即可“看到”X射線的透視效果(圖3)。又如，利用控制變量法實驗探究牛頓第二定律時，定量實驗難度較大，半定量實驗效果不理想，課件“牛頓第二定律”(http：／／www．exphysics，org／into／info．php?sess id=&infoid=79)是讓學生體會、運用控制變量法實驗的好途徑。學生通過修改實驗參數(shù)可以很好地“控制變量”，進而歸納出牛頓第二定律(圖4)。
　　(作者單位：上海市金山中