信息技術(shù)與初中物理整合
——談對物理課堂習(xí)題有效教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐

任佳淵 江蘇省張家港市東渡實(shí)驗(yàn)學(xué)校

而課堂教學(xué)設(shè)計(jì)決定著課堂教學(xué)的行為，從某種程度上講，有什么樣的教學(xué)設(shè)計(jì)，就有什么樣的課堂教學(xué)行為。近幾年在教學(xué)中對課堂教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了許多實(shí)踐和思考，特別是參加了“以信息技術(shù)與物理學(xué)科整合”為主題的“全國中學(xué)物理教學(xué)改革創(chuàng)新大賽”活動，對課堂教學(xué)設(shè)計(jì)又作了更深層次的思考，本文就以這節(jié)參賽的課《熱學(xué)復(fù)習(xí)》為案例來談一些對課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐和思考。

一、確定教學(xué)目標(biāo)

中學(xué)物理課堂教學(xué)的課型有不同種類，但各類課型的教學(xué)目標(biāo)，在2011版《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中有明確的敘述，這里不做具體介紹。

示例分析：

《熱學(xué)復(fù)習(xí)》教學(xué)目標(biāo)：

1．知識目標(biāo)

①以學(xué)生課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的問題為素材，對熱學(xué)知識中的一部分重要的概念、規(guī)律進(jìn)行歸納、梳理。

②通過復(fù)習(xí)理解影響液體蒸發(fā)的因素及蒸發(fā)致冷的作用。

③通過復(fù)習(xí)理解物體吸收或放出熱量的多少與物質(zhì)的比熱的關(guān)系等。

2．能力目標(biāo)

①聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，讓學(xué)生學(xué)會用物理知識去分析解決一些生活中的簡單實(shí)際問題，從而提高學(xué)生提出問題，分析問題，處理數(shù)據(jù)，歸納得出概念、結(jié)論的能力。

②學(xué)生通過課內(nèi)外實(shí)驗(yàn)活動，初步掌握科學(xué)探究方法。

3．情感目標(biāo)

①通過任務(wù)驅(qū)動，讓學(xué)生以生活為問題來源，理論聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)其進(jìn)行物理研究的強(qiáng)烈興趣，感受生活中所蘊(yùn)涵的熱學(xué)知識，培養(yǎng)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

②通過活動和體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生研究問題的科學(xué)方法和科學(xué)探索的精神及創(chuàng)新精神；在實(shí)踐中學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會探究、學(xué)會合作。

這節(jié)課是初三年級總復(fù)習(xí)階段的一堂復(fù)習(xí)課，知識目標(biāo)就是對熱學(xué)知識中的一部分重要的概念、規(guī)律進(jìn)行歸納、梳理，從而更好地掌握熱學(xué)部分的有關(guān)內(nèi)容，對有關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察、記錄和分析也是知識與技能目標(biāo)的要求。同時基于對不同層次的學(xué)生設(shè)置不同的目標(biāo)要求，要求部分學(xué)生完成一些課外實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，并以此為課堂教學(xué)的資源，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)一步進(jìn)行分析和歸納。

二、設(shè)計(jì)教學(xué)方案

設(shè)計(jì)教學(xué)方案是教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)部分。我們認(rèn)為教學(xué)設(shè)計(jì)最主要的任務(wù)就是設(shè)計(jì)學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，情景的創(chuàng)設(shè)也好，活動的安排也罷，都是在為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)最優(yōu)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，因此對環(huán)境設(shè)計(jì)要有更充分的理解和認(rèn)識。

示例分析：

1．《熱學(xué)復(fù)習(xí)》設(shè)計(jì)的總體思路

“以情景為基礎(chǔ)，用問題作橋梁，以活動為中心，以科學(xué)方法為指導(dǎo)，以信息技術(shù)與物理學(xué)科整合為主線”來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。本課的設(shè)計(jì)突出了信息技術(shù)與學(xué)科整合這條主線。

2．《熱學(xué)復(fù)習(xí)》的教學(xué)流程。

3．教學(xué)過程以三個大問題展開的

第一，通過研究“影響無水乙醇蒸發(fā)快慢的因素”來達(dá)到對蒸發(fā)知識的復(fù)習(xí)，主要包括影響蒸發(fā)快慢的因素和蒸發(fā)致冷兩個方面。首先請學(xué)生用他們自己拍攝的錄像來介紹他們的課外實(shí)驗(yàn)“影響無水乙醇蒸發(fā)快慢的因素”的研究過程。但由于僅僅看錄像，其他學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程了解可能還不夠明了，所以請實(shí)驗(yàn)小組代表再結(jié)合在教師指導(dǎo)下制作的動畫，介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并把實(shí)驗(yàn)所記錄的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給全體學(xué)生，再共同進(jìn)行分析、討論。通過引導(dǎo)讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會分析數(shù)據(jù)的一般方法和表達(dá)結(jié)果的方法，從而初步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析問題的能力。然后引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，分析有關(guān)蒸發(fā)現(xiàn)象，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際。

第二，通過對“不同液體降溫情況的研究”，復(fù)習(xí)比熱的概念及其形成過程。先呈現(xiàn)學(xué)生進(jìn)行課外探究實(shí)驗(yàn)的照片，再運(yùn)用動畫向?qū)W生介紹整個實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)中所記錄的數(shù)據(jù)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在直角坐標(biāo)系中，畫出對應(yīng)的溫度隨時問的變化關(guān)系，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生對表格及圖像進(jìn)行分析、討論，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步掌握比熱概念及其形成過程。這個部分指導(dǎo)學(xué)生對圖像進(jìn)行分析為第三部分設(shè)計(jì)中讓學(xué)生通過觀察DIS實(shí)驗(yàn)的圖像來進(jìn)行分析打下了基礎(chǔ)。

4．設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新亮點(diǎn)

本課在設(shè)計(jì)中以“信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)的整合”為主線貫穿在整節(jié)課的設(shè)計(jì)中，力求通過攝像、上網(wǎng)、多媒體課件、實(shí)物投影、DIS實(shí)驗(yàn)等信息技術(shù)手段的應(yīng)用，來進(jìn)行對信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)整合的探索，有效地提高復(fù)習(xí)課的教學(xué)效率，促進(jìn)物理課堂教學(xué)的現(xiàn)代化。

①提供學(xué)生信息交流的平臺

本課中注意培養(yǎng)學(xué)生的信息意識，重視提高學(xué)生課內(nèi)外信息獲取、處理和應(yīng)用信息的能力。通過錄像、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)的獲取、分析、處理，讓學(xué)生把獲取的信息進(jìn)行討論、交流，以適應(yīng)學(xué)生在信息時代終身可持續(xù)發(fā)展的需要。

②拓寬學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的時空

如“影響無水乙醇蒸發(fā)快慢的因素”實(shí)驗(yàn)時間較長，需要近一個小時通過讓學(xué)生拍攝錄像的方法把實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵部分用幾分鐘時間記錄下來，在課堂中進(jìn)行播放，再結(jié)合動畫，介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，學(xué)生只需用較短的時間就對該實(shí)驗(yàn)的全過程有清晰的了解?！安煌后w降溫情況的研究”實(shí)驗(yàn)時間也比較長，需一個多小時，在課堂上無法完成，教學(xué)中教師運(yùn)用動畫向?qū)W生介紹課外實(shí)驗(yàn)的整個過程以及實(shí)驗(yàn)中所記錄的數(shù)據(jù)，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在直角坐標(biāo)系中，畫出對應(yīng)的溫度隨時間的變化關(guān)系，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生對表格及圖像進(jìn)行分析、討論，多媒體動畫形式的運(yùn)用，把需要較長時間的實(shí)驗(yàn)和繪圖過程在短時間內(nèi)展示給學(xué)生，拓寬了課堂教學(xué)的時空，提高了課堂教學(xué)的效率。

③發(fā)揮多媒體提供資源和交流信息的優(yōu)勢，提高課時的容量和節(jié)奏

表格的提供，繪圖過程，利用傳統(tǒng)手段課堂中需大量的時間，而運(yùn)用多媒體手段就顯然簡潔明了，使學(xué)生分析、歸納、得出結(jié)論十分方便，大大提高了復(fù)習(xí)課的容量和節(jié)奏。

④利用DIS實(shí)驗(yàn)來改進(jìn)課堂演示實(shí)驗(yàn)

生態(tài)盒的研究在原來的教學(xué)中一直想嘗試做，但用常用溫度計(jì)很難完成。因?yàn)樯鷳B(tài)盒體積小，課堂上又不允許實(shí)驗(yàn)時問太長(即使時間較長也很難測量)，因此用常用溫度計(jì)來測量生態(tài)盒內(nèi)的溫度變化效果很不明顯，經(jīng)過多次嘗試都不能取得好的效果，所以就想到了采用靈敏度較高的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備溫度傳感器來測量，嘗試下來效果非常好。DIS實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了即時采集、處理數(shù)據(jù)，迅速得出結(jié)論的優(yōu)勢。

⑤提供個性化學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境

課外實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，需要學(xué)生小組合作，通過設(shè)計(jì)、選材、操作才能完成。即需要個性化的思考，又需要合作進(jìn)行。再把小組研究的結(jié)果作為資源，通過信息技術(shù)手段呈現(xiàn)給全體學(xué)生，為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)環(huán)境。

三、實(shí)施教學(xué)方案

教學(xué)過程是實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)方案過程，同時也是教師不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案的過程。也就是說，真正有效的教學(xué)設(shè)計(jì)是在教學(xué)實(shí)施過程中進(jìn)行的。

1．在實(shí)施過程中教師要善于捕捉學(xué)生的反饋和思維的閃光點(diǎn)，要善于利用課堂中產(chǎn)生的即時的教學(xué)資源進(jìn)行教學(xué)。

2．根據(jù)設(shè)計(jì)的總體要求，教師要對不同的學(xué)生和學(xué)生在課堂中的反饋要做即時的可選擇性的調(diào)整。

3．在教學(xué)實(shí)施過程中要創(chuàng)造一切機(jī)會實(shí)現(xiàn)師生互動和生生互動，形成民主和諧的課堂氣氛，才更有利于學(xué)生的持續(xù)發(fā)展。

4．在課堂教學(xué)過程中要注意留給學(xué)生足夠的活動時空和自主思維的空間。

總之，如何進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，是一個永恒的話題，如何進(jìn)行信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合研究，也是課改的基本理念之一，我們必須不斷努力學(xué)習(xí)、實(shí)踐和思考!