（教育学专业论文）以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究.pdf

_ t h e s i so fp m f e s s i o n a lm a s t e rf o r2 0l0i n s t i t u t i o nc o d e ：1 0 2 6 9 s t u d e n ti d ：6 1 0 7 0 1 0 1 0 2 6 e a s tc h i n an o r m a iu n i v e r s i t y i n t e g r a t e dr e s e a r c ho fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n d p h y s i c st e a c h i n gt oe n h a n c et e a c h i n ge f f e c t i v e n e s s d e p a r t m e n t ：星鱼坠竺垒! i q 望垒! ! 塾! 垒 堡垒! i q 望 m a j o r ： m a s t e ro fe d u c a t i o n d i r e c t i o n ：星堕坠垒! i q 卫! 垒竺塾望q ! q g y 1 u t o r ：量竺望i q 皇望g i 坠星呈丛垒q ：坠i 坠圣塾q 坚 m a s t e r ：s h a n s h a ny i n c o m p l e t e di ns e p t e m b e r2 0 l0 舢3洲93肿6 4舢8- 哪y 华东师范大学学位论文原创性声明 郑重声明：本人呈交的学位论文以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合 研究，是在华东师范大学攻读壤产俩士( 请勾选) 学位期间，在导师的指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或 撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并 表示谢意。 华东师范大学学位论文著作权使用声明 以提高教学有效性为目 读学位期间在导师指导下完成 与物理教学整合研究系本人在华东师范大学攻 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华东师 范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主管部门和 相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版；允许学位论文 进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加入全国博士、硕士 学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或 者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) () 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文， 于年月日解密，解密后适用上述授权。 ( ) 2 不保密，适用上述授权。 导师签名图堡垒 本人签名呈鳢盐 加，口年，1 月叫日 “涉密 学位论文应是已经华东师范大学学位评定委员会办公室或保密委员会审定过的 学位论文( 需附获批的华东师范大学研究生申请学位论文“涉密 审批表方为有效) ，未 经上述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文， 均适用上述授权) 。 里翅塑硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 陈向东副教授华东师范大学主席 陈伟杰副教授华东师范大学 王为杰副教授华东师范大学 顾小清副教授华东师范大学 谢忠新特级教师浦东教院信息中心 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 中文摘要 随着信息技术的发展，计算机和网络的应用日益普及，课堂教学发生了深刻 的变革。本文主要探讨了在网络化与信息技术环境下和课程改革的大背景中，基 于整合的理念，如何将信息技术作为实现教师教学方式、学生学习方式根本变革 的重要载体，克服传统物理教学中的弊端，使各种教学资源、各种教学要素和环 节，经过组合、重构、相互融合，实现信息技术与物理教学的整合，建立新的教 学模式，去推动物理课堂教学的整体改革。通过自己的教学实践，对具体的整合 过程进行分析和探讨，以案例验证所构建模式在教学中的实际效果，进而证明将 信息技术与物理教学整合真正作用：有利于提高教学的有效性。 本文共分为六个部分： 第一部分主要对本文的研究背景、研究现状、研究的意义和存在的问题作了 的阐述。 第二部分是信息技术与课程整合相关的理论基础和研究的内容及方法，为本 文后面进行实践论证提供强大的理论依据。 第三部分是对信息技术与初中物理教学整合的形式进行阐述，对整合模式下 教学有效性进行分析，包括传统物理教学存在的弊端和整合后的物理教学在提高 教学有效性所具有的优势研究。 第四部分主要是对基于教学网站的信息技术与初中物理教学整合的具体实 践进行分析和评价，从而证明将信息技术整合于初中物理教学之中有利于教学有 效性的提高。 第五部分着重阐述了教学有效性的评价指标，并对整合后的物理教学有效性 进行了调查、评估和分析。 第六部分是本文研究的总结，指出了本研究存在的不足，并对后续开发进行 了展望。 本文的核心是对信息技术与初中物理教学整合模式的探索和实践，从而为提 高教学有效性找到一条切实可行的途径。全文既有对当今信息环境下教育现状的 分析，也有根据理论的指导对教学实践的总结概括。既能从理论的角度进行提炼， 又以丰富的案例为基础，较好的体现了理论与实践的结合。 关键词信息技术；初中物理；整合；教学有效性 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 a b s t r a c t w i mt h ed e v e l o p m e n to fi n f o m a t i o nt e c h n o l o g y m em u l t i m e d i ac o m p u t e r s 肌d m en e 帆o r ki s p o p u l a r i z e dd a y b yd a 【y a l s o ，t l l ep r o f o u n dt r 锄s f o r m a t i o nh 弱 o c c u r r e di nt h ec l a s s r o o mt e a c h i n g 1 1 l i sa n i c l e ，m a i n l yd i s c u s sh o wt 0u s ei t 舔 陀s o u r c e s 觚di m p o t e n tm e d i at or a d i c a l l yr e n o v a t et h et e a c m n ga n dl e a m i n gm e t h o d s o ft e a c h e r s 锄ds t u d e n t sb 硒e do nt 1 1 ec o n c e p t so fi n t e g r a t i o ni i lm ei n f o m a t i o n t e c l l i l o l o g ye n v i r o m n e n tt 0c a t e rf o rt l l en e n dv o i c eo fc u r r i c u l u mr e f o r m s ，a l l dt 0 o v e r c o m et l l ew e a kp o i n t si i lt l l e 协l d i t i o n a l t e a c h i n gm o d e s ，a l l o 、析n gv 撕o u s t e a c h i n gr e s o u r c e s ，v 撕。惦t e a c l l i n ge l e m e n t s 锄dp r o c e s s e st 0m a l 【et l l ei n t e g r a t i n g o fi b n n a t i o nt e c t l o l o g yt 0t l l ep h y s i c a lt e a c l l i n g ，a i l ds e tu pn e wt e a c h i n gm o d e s m r o u g has e r i e so fi m e 伊a t i o n ，r e s t r l l c t u r i n g ，m e 唱i n g ，s o 觞t 0p u s hf o r w a r dm et o t a l r c f o mo fp h y s i c a lc l a s s r o o mt e a c l l i n g f i n a l l y 锄a l y s e s 锄de s t i m a t e st l l es p e c i f i c c 嬲e so fi n t e 莎a t i n gt 0c h e c kt l i ep r a c t i c a je 行- e c to ft i l ef 0 咖e dm o d eo nt l l ep h y s i c a l t e a c h i n g t 1 1 a ti tc 肌p r 0 v et l l ei n t e g r a t i n gh e l p se i l l l 孤c et l l ee 疏c t i v e n e s so f t e a c i l i n g 1 n l i sa r t i c l ei sd e v e l o p e di ns i xp a r t s ： 1 kf i r s tp a no fa n i c l em a i l l l yd i s c u s s e st l l eb a c k g r 0 岫d ，t i l es i 批i t i o 船，t h c m e a i l i n g s 锄dt h ee x i s t i n gp r o b l e m s t 1 1 e c o n dp a ni sr e l e v a n t1 1 1 f o 眦a t i o nt e c l u l o l o g ) ，锄dc u r r i c u l 啪i n t e g r a t i o no f t l l e o 巧肌dr e s e a r c hr e l a t e dt ot l l ec o n t e n ta n d m e t h o d so fp r a c t i c et 0b ed e m o n s 饥l t e d l a t e ri i lt i l i sa n i c l ep m v i d eas n d n gt h e o r e t i c a lb a s i s n et l l i r dp a ni si n f 0 m a t i o nt e c h n o l o g y 锄di n t e 伊a t i o ni 1 1m ef i o 册o fj u i l i o r p h y s i c st e a c m n ge l a b o r a t eo nt i 圮i n t e 伊a t i o nm o d eo ft e a c t l i n ge 脏c t i v e n e s s ， i n c l u d i n gt l l ed r 州b a c k so f 饥童d i t i o n a lp h y s i c a le d u c a t i o n 鲫di n t e 伊a t e dt 0i m p r 0 v e t h et e a c m n go f p h y s i c a le d u c a t i o ni nt h ea d v a l l t a g e so fe 疗b c t i v e n e s s t h ef o u n hp a r ti sa n a l y z i n ga n de v a l u a t i n gt h et e a c h i n gc 懿eo ft h ei n t e 伊a t i n go f i n f 0 m a t i o nt e c l l i l o l o g yt ot l l ep h y s i c a lt e a c h i n g ，w h i c hb 嬲e do nt e a c m n gw e b s i t e t h e ni td r a w sac o n c l u s i o nt i l a ts u c hi n t e 铲a t i o nb e n e f i t se i l l l 锄c et l l ee n e c t i v e n e s so f t e a c l l i n g t h ef i r hp a r ti sf o c u s e do nt h ee v a l u a t i o no ft e a c h i n ge f r e c t i v e n e s s ，锄dt 1 1 e l l 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 e 日e c t i v e n e s so fi n t e g r a t e dp h y s i c a le d u c a t i o nc o n d u c t e das u r v e y a s s e s s m e n ta n d a n a l y s i s t h es i x t hp a r ti st h ec o n c l u s i o no ft h i sp a p e rw h i c hp o i n t so u tt h el i m i t a t i o no ft h i s 矾i c l e 觚ds u b s e q u e n td e v e l o p m e n t 、e r er e v i e w e d t h ec o 舱o ft h ea n i c l ei sa b o u tt h ee x p l o r a t i o na n dp r a c t i c eo fi n t e 鲈a t i o n ，i no r d e r t 0s e e ka 、v a yt l l a tc 孤b ec a 而e do u te 嬲i l yt 0i m p r o v et h ev a l i d i t ) ro f t e a c h i n g t h i s a r t i c l en o to i l l ya n a l y z e so ns t a n j sq u oo ft h ee d u c a t i o ni nt l l ei n f o m a t i o nt e c h n o l o g y e n v i r o n m e n t ，b u ta l s os e m i n a r i e st h et e a c i l i n gp r a c t i c eb 弱e do nt l l e o r i e s a si tc a nb e r e f i n e df r o mt l l e o r e t i c a lp e r s p e c t i v e ， b u ta l s ob u i l d so nr i c hc l a s s r o o mc 觞e s ，i ti s 觚 i d e a le x 锄p l ec o m b i n a t i o no ft h et h e o r i e sa 1 1 dp r a c t i c e s k e y w o r d s ： 1 1 1 f o n l l a t i o nt e c l l n o l o g ) r ；m i d d l es c h o o lp h y s i c s ； i n t e 鲫i o n ； t e a c m n ge 彘c t i v e n e s s h l 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 目录 目j i 乏i 、， 第一章信息技术与初中物理教学整合的概述1 第一节信息技术与课程整合的发展l 第二节信息技术与初中物理教学整合的现状3 第三节信息技术与初中物理教学整合存在的问题和原因分析6 第二章信息技术与课程整合的理论基础8 第一节信息技术与课程整合的基本框架和理论基础8 第二节信息技术与初中物理教学整合的教学有效性内涵9 第三节信息技术与初中物理教学整合的研究内容和方法l l 第三章信息技术与初中物理教学整合模式研究1 3 第一节信息技术与初中物理教学整合的形式1 3 第二节基于信息技术与初中物理教学整合的教与学1 4 第三节基于信息技术与物理教学整合模式下的教学有效性分析1 6 第四章信息技术与初中物理教学整合的实践。2 0 第一节教学网站的设计和实现2 0 第二节基于教学网站的信息技术与初中物理教学整合案例2 3 第三节信息技术与初中物理教学整合案例分析。3 3 第五章信息技术与初中物理教学整合的有效性分析3 5 第一节教学有效性的评价指标和方法。3 5 第二节信息技术与初中物理教学整合效果的评估和分析3 6 第三节信息技术与物理教学整合效果的反思4 0 第六章总结和展望4 3 第一节结论4 3 第二节存在的问题和研究展望4 4 附录4 5 附录1 信息技术与初中物理教学整合的现状调查( 学生卷) 。4 5 附录2 信息技术与初中物理教学整合现状的调查( 教师卷) 4 6 附录3 信息技术与物理教学整合学习兴趣及能力调查问卷4 7 参考文献l 4 8 攻读学位期间的研究成果5 0 | 冒c 谢5l i v 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 第一章信息技术与初中物理教学整合的概述 以多媒体、网络化、智能化为主要特征的现代信息技术，正在对传统的课程 理念、课程内容、课程实施以及课程资源，产生深刻的影响和变革作用。信息技 术与课程整合涵盖计算机辅助教学的概念将成为一个新的教育研究领域。 第一节信息技术与课程整合的发展 如何将信息技术与各学科课程加以有机整合，近年来国内外的不同的学科领 域得到了飞速的发展，并已在不同程度上取得效果。本节将对整合的内涵和目标 以及国内外发展概况进行简单的阐述。 一、信息技术与课程整合的内涵与目标 “信息技术整合”中的“整合 来自英文的i n t e g r a t e ( 动词) 或 i n t e g r a t i o n 。这一概念在2 0 世纪9 0 年代初被提出并得到较为广泛的应用。 i n t e g r a t i o n 简单地理解就是“有机组合”。我国在翻译这个概念将其翻译为 “整合 ，其实翻译得很到位，就是“整体性的应用和结合，或者就是“有机 应用 ，而非为了用而用或者割裂式的应用。 何克抗教授认为，美国教育技术论坛的第三年度( 2 0 0 0 年) 报告比较系统、 完整地阐述了信息技术与课程整合的理论和方法，最具有权威性与代表性，可以 作为我们研究的借鉴。该报告指出：“数字化学习的关键是将数字化内容整合的 范围日益增加，直至整合于全过程，并应用于课堂教学。当具有明确教育目标且 训练有素的教师把具有动态性质的数字内容运用于教学的时候，它将提高学生探 索与研究的水平，从而有可能达到数字化学习的目标。为了创造生动的数字 化学习环境，培养2 1 世纪的能力素质，学校必须将数字化内容与各学科课程相 整合。 这是迄今为止国际上关于“信息技术与学科课程相整合 最为系统而 权威的论述。它阐明了整合的目标培养2 1 世纪能力素质的创新人才，也揭 示了整合的内涵叫0 造生动的数字化学习环境。 二、信息技术与课程整合的发展概况 ( 一) 国外发展概况 信息技术与课程整合是教育信息化与新课程改革的关键问题之一，是国外教 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 育实践与研究的热点问题，发达国家普遍重视信息技术整合。具有代表性的是以 下几个国家： 1 9 9 8 年7 月日本教育课程审议会发表的“关于改善教育课程基准的基本方 向”的咨询报告中，就提出了两方面的要求：首先是在小学、初中、高中各个阶 段的各个学科中都要积极利用计算机等信息设备进行教学( 即将计算机为核心的 信息技术与各学科的课程整合) ；与此同时，要求在小学阶段的“综合学习时间” 课上要适当运用计算机等信息手段，在初中阶段则要把现行的“信息基础选修 课改为必修课，在高中阶段则开设必修的“信息 课。回 美国的著名“2 0 6 l 计划 ( p r o j e c t 2 0 6 1 ) 则在更高层次上提出了信息技术 应与各学科相整合的思想。“2 0 6 l 计划 是美国在1 9 8 5 年启动的一项旨在提高 全体美国人民科学文化素质的宏伟计划。按照该项计划说明所给出的定义，这里 所说的科学文化素质特别强调应具有善于将自然科学、社会科学与信息技术三者 结合在一起的思想，并按照着重培养这类素质的要求将现行中小学1 2 年应学会 的科学文化知识重新归纳为“科学本质”、“技术本质 、“自然环境 、等1 2 类。在这每一种新的学科分类中，都力图渗透上述将自然科学、社会科学与信息 技术三者结合的思想。 加拿大在这一领域也不甘落后，自9 0 年代中期以来，各地对信息技术与课 程整合的实验不断增加，并取得良好效果。如1 9 9 8 年2 月温哥华学区的“信息 技术报告 指出：“信息技术可以创设一个以学生为中心、教师为主导并与广泛 的社区相联系的学习环境。 该报告认为信息技术与课程的整合可有效地改进对 课程的教学。 澳大利亚政府相当重视信息技术在教育教学过程中的应用及其实际效果，在 其阿德莱宣言提出了2 1 世纪“国家教育目标 ，该目标指出学生离开学校时， 他们应是有自信心的、有创造力的和有创新精神的新技术，特别是信息和通讯技 术的使用者，能了解这些技术对社会的影响。 由此可见，“信息技术与课程整合 在许多发达国家已经普遍实施，信息技 术和课程的整合深入人心，整合的效果也日益明显。 ， ( 二) 国内发展概况 1 9 9 6 年，教育部全国中小学计算机教育研究中心开始组织“c 似在数学课 竺弧谦，沙红等国外教育信息化的新特点与新举措阴外国中小学教育，1 9 9 9 ，( 5 ) 掣马斯特( 2 0 0 5 ) 澳大利亚教育研究国家报告 r r c t r i “c d a l h n p 沈1 9 2 3 4 1 7 4 1 3 喇队u 嘶l i a b g h 仰 2 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 堂中的应用 研究课题。引发了国内对于计算机辅助教学和课件的大讨论。1 9 9 7 年，何克抗教授发表的建构主义革新传统教学的理论基础一文，阐述了 在建构主义理论指导下基于网络和多媒体环境的教学改革模式，奠定了计算机辅 助教学新的发展方向的理论基础。我国的一些研究人员于1 9 9 8 年总结了前些年 国内计算机辅助教学的理论与实践，并借鉴西方发达国家的提法，第一次提出“课 程整合”的概念，并于1 9 9 8 年6 月设立了实验课题。2 0 0 0 年1 0 月，教育部长 陈至立在“全国中小学信息技术教育工作会议”上发表讲话，提出要“努力推进信 息技术与其他学科教学的整合”，从而第一次从政府的角度提出了“课程整合”的 概念，并由此引发了从政府到民间的全国性的“课程整合热”。规划从2 0 0 1 年起 用5 年到1 0 年左右时间在全国中小学基本普及信息技术教育，全面实施“校校 通 工程，加快信息技术与学科课程的整合。 信息技术与课程的整合经历了从课件到积件的转换，并最终走向了整合。 目前，课程整合的提法已基本取代了原来的计算机辅助教学，全国性的开展信息 技术教育试验区、试验校，对信息技术与课程整合进行了深入的研究和大量的试 验，并取得了一定的成效。 第二节信息技术与初中物理教学整合的现状 信息技术与初中物理教学整合在不同地区、不同学校中逐渐普及，通过几年 来的试验探索，它的实际效果也已逐步得到证实。 一、信息技术与初中物理教学整合的背景 2 0 0 1 年教育部颁布的基础教育课程改革纲要中指出：“大力推进信息 技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学 内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充 分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的 学习工具 如何实现现代教育教学电脑化、网络化、多媒体教学，曾被作为“九 五 规划素质教育专题进行攻关，并取得成果。随着信息技术的发展，多媒体计 算机和网络日益普及，课堂教育教学发生了深刻的变革。 在初中物理教学中，传统教学方式上有很多不足，多媒体技术和网络技术为 信息时空一体化提供了展现舞台，让学生在利用信息技术的环境中学习物理知 。何克抗建构主义革新传统教学的理论基础 j 中学语文教学2 0 0 2 。0 8 3 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 识，那么，如何发挥信息技术的优势，创设物理情境、实现生活与物理对接、虚 拟实验与真实实验优势互补来优化课堂教学，都是我们目前研究要解决的问题。 二、信息技术与初中物理教学整合的目的和意义 ( 一) 整合的目的 物理课程的学习，要经过从实践到认识，再由认识到实践的过程，也就是 新课程基本理念里的从生活走向物理，从物理走向社会，通过探索物理现象，揭 示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活中去。在这个方面，信息技术大 有可为，在物理教学过程中，信息技术能很好地提供大量的信息，创设必要的情 境，帮助学生交流与合作，并能拓宽学生的知识面，开发其创造力，使学生能将 物理知识应用到实践中，解决实际问题。归根结底，是通过多媒体和网络应用， 建构一种信息化教育环境，改变教师和学生的思维方式，进而实现教与学方式的 转变，全面促进教与学质量和效率的提高。 ( 二) 整合的意义 1 、有利于提高学习兴趣 信息技术运用多种现代化手段对信息进行加工处理，可以使一些普通条件 下无法实现或无法观察到的过程和现象生动而形象地显示出来，充分调动了学生 的视觉、听觉，缩短理论与实际的距离，使模糊的概念清晰化、抽象的内容形象 化、复杂的理论简单化，加深学生对感性材料的印象，提高物理课堂教学效率。 2 、有利于知识的获取和保持 建构主义认为，知识不是通过教师讲授得到的，而是学习者在一定的情境 下，借助其他人的帮助，充分利用各种学习资源，通过意义建构而获得的。而信 息技术刚好为学生提供这样的情境和资源，在多种感官的综合刺激下，学生能够 更好的获得知识，并持久的保持。 3 、有利于新型教学方式的建立 整合丰富了课堂教学手段，突出了学生的主体性，落实了因人施教原则。 整合更适于创设探究情境，凸现物理教学开放性。总之，信息技术与物理教学整 合，使得教学内容的呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的 变革，提高了物理教学的有效性。 三、信息技术与初中物理教学整合的现状调查 为了了解信息技术与初中物理教学整合的现状，我对本校的初三的学生和本 4 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 区部分物理教师展开了问卷调查。 ( 一) 学生问卷( 见附录一) 的调查研究 问卷从三个方面对学生进行调查，分别是：学生利用信息技术解决物理问题 的现状( 题号1 4 ) ；学生对教师利用信息技术进行教学的态度( 题号5 7 ) ； 学生对信息技术与物理教学整合的认识( 题号8 1 0 ) 。本次调查共发出问卷1 0 4 份，收回有效问卷9 8 份。对学生问卷的调查结果进行了数据统计，并绘制了如 下的图表。 问题1 、2 、3 、4 中，选a 的人数分别为4 1 人、3 2 人、2 0 人和3 3 人，占总 人数的百分比分别为4 1 8 、3 2 7 、2 0 4 和3 3 7 。该数据表明学生利用 信息技术解决物理问题的能力尚比较欠缺，而搜集和处理信息的能力是现代社会 生存和发展的基本能力，有待于教师在教学中有意识的培养。 问题5 、6 、7 中，选a 的人数分别为8 8 人、7 9 人和6 7 人，占总人数的百 分比分别为8 9 8 、8 0 6 和6 8 4 。该数据表明学生认为将信息技术应用与 物理教学中还是很欢迎，也愿意积极参与，但部分学生由于利用信息技术能力不 足，感觉有一定压力。 问题8 、9 、l o 中，选a 的人数分别为9 5 人、8 3 人和8 6 人，占总人数的百 分比分别为9 6 9 、8 4 7 和8 7 8 。该数据表明学生普遍认为信息技术与物 理教学的整合更能提高学习物理的兴趣，提高物理成绩。 ( 二) 教师问卷( 见附录二) 的调查研究 问卷从四个方面对教师进行调查，分别是：初中物理教师现有的信息技术 水平以及将信息技术与物理教学整合的现状( 题号1 、2 、3 、4 ) ；初中物理教师 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 对信息技术与物理教学整合的理解( 题号5 、6 ) ；初中物理教师将信息技术与物 理教学整合存在的问题( 题号7 、8 ) 。发放问卷2 6 份，收回有效问卷2 6 份。 数据统计如下表： 表1 ：教师问卷调查结果的数据统计 a b cde 人百分人百分人百分人百分人百分 数 比 数 比 数 比 数 比 数 比 11 76 5 42 49 2 31 97 3 11 14 2 3 72 6 9 272 6 91 45 3 851 9 2 31 97 3 151 9 2 27 7 42 18 0 7 41 5 4l3 8 541 5 41 66 1 52 18 0 8 61 35 0 5 1 9 2 62 3 12 7 7 7311 51 86 9 21 55 7 713 8 841 5 41 03 8 51 76 5 4 通过教师卷的调查结果来看，大部分教师能使用p o w e r p o i n t 制作课件，会 用e x c e l 表格对教学结果进行统计和评价，能利用网络资源进行备课，而在这些 教师中男教师的比例高于女教师，青年教师比例高于老教师，极少数的年龄较大 的老教师信息技术较差。多数教师都乐于将信息技术与教学整合，认为能给教学 带来优势，很有必要。但同时也存在一定的困难，比如，教学资源不足，备课时 间较长等，因此少数教师认为没有必要，对此课题进行研究能提高这部分教师的 认识，使信息技术与物理教学更好的结合。 第三节信息技术与初中物理教学整合存在的问题和原因分析 在信息技术与初中物理教学整合的过程中，主要有以下几个问题，这些问题 带有一定的普遍性： 1 、教师的教育观念滞后、课程整合的技术不高 这一点，在偏远的农村学校和老教师中较为突出。虽然绝大多数的教师能够 掌握信息教育技术，但在思想上还受传统教育的影响，习惯于传统的教育，对新 课标准备不足，同时也认为做实验不如讲实验，讲实验不如考实验，重视知识的 掌握程度，忽视学生能力地培养，整合只流于形式，只是在教学公开课中运用这 些技术，忽略了在平时教学中的使用。教师的信息素养制约着整合的进程，不解 决好这一问题，学生也就不能真正地运用信息技术这个认知工具进行自主有效的 学习。造成这种现象的原因是一些教师教育意识不足，不太愿意运用信息技术进 6 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 行教学，觉得浪费时间，对整合的效果缺乏信心，同时也缺少一些有效的培训机 构和培训人才对教师进行培训，即使有些教师想运用信息技术进行教学，但水平 不够也不可行。 2 、学生素质的不够高 “整合 要求学生要主动学习，要掌握一些必要信息技术，但由于学生个体 的差异以及自我控制能力不同，使少数学生还不能适应这种新的教学模式，还依 赖于教师地讲授。学生能否达到真正意义上自主性学习，还取决于学生的综合素 质的提高。因为这种模式适用于思维比较成熟，计算机素养高、独立性、自主能 力强的学生。 3 、制约整合的瓶颈是数字化教学资源的匮乏 教育资源虽然丰富，但能够真正从学习规律的角度去设计的数字化教学资源 依然很匮乏，许多教学资源不能被教师直接运用到课堂教学中去，大量的冗余信 息、过时信息成为人们快速获取所需信息资源的障碍。究其原因有很多，主要是 开发网站的人员不了解实际教学情况，观念和方法滞后，不能及时更新，而一线 教师又没有更多的时间和精力去搞开发。 4 、信息污染与网络安全 这是网络给我们的实际工作和学生的学习造成的一大障碍，主要是因为网络 管理不到位和缺乏绿色软件。 诚然，信息技术拥有诸多优势，但它不可能成为包医百病的灵丹妙药，我们 要将信息技术与物理教学有机的融合，使信息技术成为物理教学和学生发展的助 推器，最终达到改善学习的目的。 7 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 第二章信息技术与课程整合的理论基础 信息技术与课程整合是在先进的教育思想、理论的指导下，将信息技术应用 到课程教学中，促进传统的教学方式的根本变革，有效的应用信息技术的优势来 更好地完成课程学习的目标，培养学生创新精神和实践能力，从而达到提高教学 有效性的目的。 第一节信息技术与课程整合的基本框架和理论基础 一、信息技术与课程整合的基本框架 信息技术与课程整合是指在教学过程中，将信息技术、信息资源与课程内容 有机结合，它的基本框架包括以下几点： 1 、课程教学以信息化环境为基础 信息技术与课程整合必须构建信息化的教学环境，这种环境包括多媒体计算 机、多媒体课堂网络、校园网和互联网等，教学活动包括在网上实时讲授、多媒 体演示、网上信息搜索、学生自主学习、协作学习和虚拟实验等环节。 2 、教学内容以信息化处理为前提 传统教学内容只是以教材为唯一的载体，教学活动的主要方式是教师对教材 进行阐述和展开。信息技术与课程整合的则要求对教学内容进行信息化处理厚使 其成为学生学习的资源。例如，教师把课程内容编制成电子教案、多媒体课件、 网络课程等，用来演示和讲授，或直接作为学习资源提供给学生自主学习。 3 、以改变教学结构为目标 利用信息技术与课程有机结合，使教师课堂教学手段更加丰富，教学效果更 加有效，使学生更加自主的获得知识，重构知识。 二、理论基础 ( 一) 建构主义学习理论 建构主义又称结构主义，是由瑞士学者让皮亚杰最早提出来的。建构主义 认为世界是客观存在的，但对世界的理解和赋予的意义却是由每个人决定的。每 个人都以自己的经验为基础来建构现实，每个人的经验都是根据自己的经历由 自己创建的，因此，每个人的经验及对经验的信仰是不同的、有差异的，因而也 导致了对外部世界理解的差异。所以，建构主义更关注的是学习者如何以原有的 8 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 经验、认知结构、心理结构和经验为基础来建构知识、建构知识结构。建构主义 认为知识不是单纯通过传授得到的，而是学习者在一定社会文化背景下，通过 他人( 教师、家长及学习同伴等) 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构 的方式而获得的。学习是学习者建构自己知识结构的过程，这就意味着学习者不 是被动地接受来自外界的刺激，不是把知识机械地从外界搬到记忆中，而是在 原有经验的基础上，主动地对外部信息进行选择与加工，通过新旧知识经验间 反复、双向的互动作用过程来获取、结构新知识的过程。建构主义学习理论强调 “以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转 变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，同时也要求教师的教学主体理念 发生变化，亦即教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的设计 者、组织者、促进者、参与者和帮助者 。这种以学生为主体的教学模式由于 强调学生在认识过程的主体性，强调学生在意义建构中的主动性，因而有利于 学生学习自主意识的养成。 ( 二) 人本主义学习理论 人本主义心理学是2 0 世纪五六十年代在美国兴起的一种心理学思潮，其主 要代表人物是马斯洛( a m a s l o w ) 和罗杰斯( c rr o g e r s ) 。人本主义提倡真正 的学习应以“人的整体性 为核心，强调“以学生为中心 的教育原则，学习的 本质是促进学生成为全面发展的人。人本主义学习理论关心学生的自尊和提高， 学生是教学活动中的焦点，自主地选择学习课程、方式和教学时间，而教师被看 作是促进者角色，应具有高度的责任感，教师要创建合适氛围，帮助学生成为全 面发展的人。学校在社会中扮演着重要的角色，它把学生的创造和自我实现放在 了很高的位置上，教育的目标就是帮助学生“自我实现 。 综上所述，由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果 的强有力支持，人本主义又强调了学生的主体和以人为本的观念，因此，这两大 理论成为信息技术与课程整合的理论基础。 第二节信息技术与初中物理教学整合的教学有效性内涵 有效教学理念起源于2 0 世纪上半叶西方的教学科学化运动。我国对有效教 学的首次论述出现于陈琦、刘儒德主编的当代教育心理学( 北京师范大学出 版社，1 9 9 7 ) ，随着新课程理念的提出及改革的实施，我国学者关注有效教学并 。何克抗，建构主义革新传统教学的理论基础( j ) 学科教育，1 9 9 8 ，( 4 ) 9 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 对其做了大量的研究，教学有效性内涵就是其中的重要方面之一。对于有效教学 的内涵，因研究的视角和方法不同，其理解也往往不同。例如，有学者从教师实 践的角度研究，指出“有效教学就是有效讲授，有效提问和有效激励这是教 师做到教学有效性的内在要求，又是实现有效教学的策略；还有学者从教学评价 角度研究，指出“有效教学主要是有助于学生成长的教学”圆。在这里，学生有 无进步或发展是教学有没有效的唯一指标，体现了学生的主体性。这种观点和新 课程以学生为本的理念相吻合，都强调学生是学习的主体。 笔者认为，教学有效性的内涵，应该从“教学”和“有效”两个方面来理解。 首先，从“教学 的内涵来看，有效教学应该是教师有效地教和学生有效地学的 合理组合。教师有效教学就是要在教学的各个阶段做到合理和有效。教师在教学 的每一个阶段( 如教学准备、教学实施和教学评价等) 都做到了合理有效，教学 效果自然也就有了保障。当然，教学有没有效果，并不是仅仅看教师教学有没有 效果，而且要看学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学 习效果差，即使教师教得很辛苦也是无效教学。因此，教学有效性的获得，还应 该强调学生学习的有效性。学生学习自觉主动，上课和老师积极配合，和学生共 享交流，是有效教学的内在要求。其次，从“有效 的内涵来看，有效教学应该 是有效果、有效益和有效率的教学。 教学效果是指教学活动的结果，它考察的 重点是学生的学习进步和发展。因此，学生有无进步和发展是衡量教学有没有效 果的唯一指标。如果学生进步快且得到了充分的发展，则教学效果就好。 在基础教育课程体系中，不同学科的特点和性质不同，因此，讨论某一学科 的有效教学内涵时，要结合它的学科特点来进行，这样才能揭示该学科在教学有 效性内涵上与其它学科的差异，以更好地指导教学实践。物理是一门基础自然科 学，它研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般运动规律以及所使 用的实验手段和思维方法的学科，具有不同于其它学科的学科特点。而信息技术 与物理教学整合后，为物理课堂注入了新鲜的血液，使教学模式发生了变化，因 此，整合的物理教学有效性有其特殊内涵，表现为三个逐渐递进的层面：第一个 层面表现为学生参与物理学习的广度，即激发和调动学生物理学习的积极性、主 动性和自觉性，具体表现为学生学习物理的兴趣，它是物理教学有效性的基础和 出发点；第二个层面表现为学生物理学习的深度，即提供和创设适宜的教学环境， 竺刘良华什么是有效教学 j 广东教育，2 0 0 4 ，( 0 7 ) ：l l 1 3 掣钟启泉。有效教学”研究的价值口 教育研究，2 0 0 7 ，( 0 6 ) ：3 2 毒姚利民有效教学涵义初探 j 现代大学教育，2 0 0 4 ，( 5 ) ：1 1 i o 以提高教学有效性为目标的信息技术与物理教学整合研究 尤其是信息化环境，运用合适的教学方法，将物理教学与信息技术有效的整合， 促进学生达成有效的物理学习，具体表现为学生物理学习方式的改变，它是物理 教学有效性的实质和核心；第三个层面表现为学生物理学习的效度，即促进学生 的全面发展和科学素养的提高，具体表现为物理“三维教学目标”的达成，它是 物理教学有效性的目的和标准。 第三节信息技术与初中物理教学整合的研究内容和方法 明确了研究内容，将使整合的研究更加有的放矢，并能够丰富信息技术与物 理教学整合的理论和实践；而正确的研究方法有助于提升整合的内在价值和实际 效能。 一、研究内容 1 、对国内外有一定影响力关于信息技术与物理教学整合的书籍、文章、报 刊、杂志和网站等进行研究并以此为参考，深入学习新课程理念，结合信息技术 和物理学科教学的特点，对初中物理教学与信息技术整合进行研究，以达到更新 观念，改变教学模式，提高教学有效