第2章物理学科教学设计案例

第2章物理学科教学设计案例作者：冯华龚燕江2.1网络课程充分体现现代教育理念2.1.1什么是网络课程1.信息技术支持的教学模式教育传播理论指出，教学过程是一个信息传播过程，实现这个传播过程的三个要素是教师、媒体、学生，这三个要素的不同关系形成了不同的教学模式。信息技术支持的教学模式一般有以下四种：多媒体课堂模式通过投影仪把计算机屏幕上的多媒体课件，映射到大屏幕上，教室里的每个听众，都能清楚看到、听到教师利用课件的详细讲解。教师利用语言、文字、声音、图片、动画……多种媒体实现教学目标。这样的课堂生动活泼，能使学生调动一切感官学习新的知识。这种模式下，教师是主角，学生在被动地接受知识，学生的主动性、积极性受到一定限制。网络教室模式在网络教室中，每个学生使用一台计算机，机机相连，学生可以动手操作，在干中学。这种模式下，教师的讲义不是单纯的课件，而是加入了便于学生自学的学件，并且让所有学生共享。通过网上的教师机，教师方便地监控不同学生的进展，进行有针对性的及时指导。学生间也可分小组研讨，找出结论。这种模式下，学生是主角，教师在有目的的指导和帮助学生学习，学生的主动性和积极性将大大提高。但由于资源有限，网络教室模式的教学效果也将受到限制。校园网模式在校园网模式下，教师将教材内容与教学指导上网，并辅以校园网上的其它资源如：图书资料信息、光盘信息、教学辅助信息（学科课件、学件、微教学单元等）、教学评价系统（学生练习用的电子习题集）等等。通过这些资源，学生可以按照自己的需要快速检索到所要的资料，师生可以同步或非同步地进行对话，有针对性地指导、答疑。学生还可以建立研究论坛，将感兴趣的话题发布讨论，寻求答案。校园网模式下，学生是学习的主人，他们将会带着更高的热情投入自己设计的学习中，教师将变为学习环境的建构者、学生学习的指导和协助者。但校园网模式，资源仍旧有限。Internet模式校园网与Internet连在一起，就构成了Internet模式。这种模式下全世界的资源将充分共享；最好的教师将远程授课；最优秀的学件将传递到有需要的学生手上；从未谋面的人会就感兴趣的话题走进同一论坛讨论得热火朝天；有了困难，会得到八方救助；同一任务可以相互提携、分工合作等。Internet模式下，传统的师生关系不复存在，能者为师，互相帮助，共同进步。但Internet模式的特点是资源多，如何寻找和利用有用的资源，如何对资源进行筛选，教师的导航作用十分重要。2.网络课程现代教育理论认为，教学设计的精髓是为学习者的学习设计，学习的目的是发展学习者的能力，而学习者能力的发展是要靠学习情境的刺激。不同的情境给学习者提供不同的经验，发展他们的智力，从而形成能力。网络课程的多样性、交互性的特点可以充分体现现代教育观念，实现发展学习者能力的目的。基于网络技术支撑，网络课程吸取了以上4种模式的特点，照顾到不同水平、不同兴趣、不同需要学生的发展，建立可供学生选择的平台，形成一定的探索情境，发展学生的能力。网络课程由教师设计，通过网页上不同对话框，创设不同的情境，给学生提供不同的选择。在多样化的情境中，学生可以选择最能吸引自己的题目，从不同的角度切入主题，主动、有意义地学习，完成对新知识的建构，同时发展能力。2.1.2网络课程的功能网络课程的功能与终身学习要求的学习化社会对基础教育的要求息息相关。首先，在终身学习要求的学习化社会中，物理课程的功能从以传授基础物理知识为主的接受学习发展为改变学科本位，注重学生的发展；注重科学探究，让学生经历探究的过程，学习探究的方法，培养学生的探索精神、实践能力及创新意识，提倡多样化的教学方式；注重物理知识与生活的结合、与社会的结合、与科技发展结合，帮助学生逐渐树立科学的世界观。总之，物理课程的功能扩充为学习基础的物理知识和实验技能、体验科学探究过程和了解科学方法、发展探索自然的积极情感态度和形成科学的价值观。实现这样的功能，仅仅靠传统的课堂教学显然勉为其难，网络课程这样的新型课程模式在实现物理课程的上述功能的过程中可以充分发挥特有的作用。第二，在信息时代，教学效率致关重要。怎样使学生在有限的时间内以最有效的手段学习最有价值的知识，发展学生不断更新知识和创新知识的能力，是基础教育必须解决的问题。网络课程可以充分发挥其多媒体功能，提高教学效率。第三，在提高学习兴趣，改变学习方式方面，网络课程也可以充分发挥功能。网络课程是经过二步设计完成学生学习的，首先，教师根据现代教育理念和认知规律，从知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等教学目标方面，从协作学习方面，从基于Internet学习方面设计课程；然后，学生根据自己学习的兴趣和需要选择切入主题的角度，又进行了一次设计。这两次设计既照顾到学生的学习主动性，又符合认知规律，对于学生形成主动参与、乐于探究、勤于动手、勇于实践的良好学习方式会有很大推进。第四，对于目前我国大班教学的现状，任何教学模式都会以牺牲一部分学生的需要为代价。网络课程集多种教学模式大成，它的设计给不同学生提供切入主题的不同选择，有的学生可能从科学家发明创造的小故事入手学习；有的学生可能从相关知识联系实际的例子入手学习；有的学生可能从与知识相关的小实验入手；有的学生可能从回答教师提出的感兴趣的问题入手；多种选择可以满足不同学生的需要。同时，协作学习又可以实现师生、生生之间无障碍交流，教师还可以通过教师机掌握所有学生的学习情况，主动与学生沟通。现代教育理念认为，在终身学习的学习化社会中，基础教育的教师不仅是知识的传授者，更重要的是学生学习的引导者和促进者。因此，在教学过程中，学生要从被动的知识接受者变为学习的主角，教师要从传授知识的主角变为学生学习的配角。在网络课程实施过程中，教师不再是单纯的知识讲授者，还要成为网络课程的创建、维护和指导使用者，教师的角色将发生转变，对教师提出了新的挑战。但网络课程集现代教育理念的大成，集信息技术辅助教学的大成，其生命力要求教师必须迎接这一挑战，本书的写作目的就是帮助基础教育教师抓住机遇，接受挑战。2.2网络课程要素从不同的角度认识，网络课程可能有不同的特点，但成功的网络课程都离不开设计理念、学习环境和技术支持三个要素。2.2.1网络课程的设计理念以学生学习为中心是网络课程的主要设计理念，主要从以下3个方面体现：第一，教学设计要给学生提供选择的机会，激发他们质疑的兴趣，充分发挥他们学习的主动性。第二，尽可能多地提供有关知识、技能、过程、方法、情感、态度、价值观等多方面信息，支持学生的主动探索和合作学习。第三，提供多种机会帮助学生在不同的情境中应用知识，形成对事物的认识和解决问题的方案，与经验结合发展能力。2.2.2网络课程的学习环境学习总是与一定的社会文化背景既“情境”相联系的。不同的学习者需要不同的情境，激发他们的学习。传统的课堂教学学生是被动的，他们完全按照成人设计好的统一的情境开始学习。当他们的需要与教师制造的情境一致时，他们的学习是有效的；反之，他们的学习是失败的。网络课程的学习情境有4个重要特征：第一，提供多样、可选择的单元，学习者经过选择，将不同的单元组合成不同的学习情境，满足自己的质疑兴趣，进行探究和协作学习。第二，无论学生选择什么样的情境，最终都能顺利切入主题，形成探究、开放、有效的学习机制。第三，网络课程给学习者设计合作学习的环境，每个学生和教师都有自己的Email信箱，学生和学生之间、学生和教师之间可以进行无障碍的交流。第四，网络课程有基于Internet网络的获取资源和专题讨论，教师选择与教学内容有关的一些网站供学生在更大范围内获取信息，合作学习。2.2.3网络课程的技术支持网络课程的实施需要一定的技术支持，最基本是通畅的Internet网络和多种媒体技术，如音频、视频、动画、图象等。2.3网络课程设计案例“发电机”是义务教育物理课程中的重要内容，通常课堂教学先介绍电磁感应现象，然后介绍发电机的构造——线圈在磁场中转动切割磁场线产生感生电流。发电机是人类历史上伟大的技术发明，它的应用与人类生活息息相关，同时它也是充分体现物理课程教育功能的极好载体。如果仅当成知识讲给学生，学生只能对所学的内容生吞活剥，没有经历探究的过程，没有把所学的物理知识与生活结合、社会的结合、与科技发展结合，从而逐渐树立科学的世界观。这与现代教育理念及物理课程的教育功能——学习基础的物理知识和实验技能、体验科学探究过程和了解科学方法、发展探索自然的积极情感态度和形成科学的价值观相孛。本节通过对发电机这部分教学内容的网络课程的介绍，试图体现上述的理念，同时也展现了网络课程拼装的基本技术，我们从中可以了解网络课程拼装技术的必要性。2.3.1.按照现代教育理念对课程进行设计我们的设计理念是学生根据自己的兴趣，可以从任何一个单元切入，学习发电机的原理、构造和应用，并进一步研究科技和人、科技和社会的关系。同时利用网络的无障碍交互，学生既可以得到教师的全方位指导，又可以和任何地方的学友交流学习体会。在网络技术的支持下，学生真正可能改变学习方式，变接受学习为探究学习，变被动学习为主动学习。“发电机”设计的主要思想如下表。课题单元（目标）子单元发电机⒈电磁感应现象（复习）⒉谁发明的发电机（历史）法拉第简单历史第一台发电机（视频）⒊论坛（探究发电机构造，体验科学思维过程）⒋现代商用发电机（联系生产、生活实际）水力发电（全国水电站统计）火力发电（全国火电站统计）核电核安全核清洁核事故核经济葛州坝水电工程刘家峡水电工程小浪底水电工程大亚湾核电站秦山核电站电站图片⒌实验（设计一台简易发电机，实践）提交⒍你学会了吗？（学习总结）提交⒎继续讨论（提出深入思考的问题）⒏信息关于发电问题的信息相关网站⒐小故事（渗透科学文化）⒑模拟发电机（动画模拟）⒒学生信箱（与大家无障碍交流）⒓老师信箱（与老师无障碍交流）2.3.2收集资料按照设计思想，收集相关资料。由于我们设计的课程面向接受基础教育的学生，尽可能搜集一些生动活泼、由多种媒体展现的资料，如关于发电机的发明，搜集一些图片和视频资料，增强可视性（如图2—1）。例如，通过论坛的形式探究发电机构造，展现科学思维过程（如图2—2），通过小故事，展现科学家的科学精神（如图2—3），通过介绍我国著名的电站（如图2—4），帮助学生将所学的知识和生产生活实际结合，引导他们关注科学和技术的关系，科学、技术和社会发展的关系，人与自然的关系，自然科学和社会科学、人文科学的关系，真正使物理课程在培养学生的健全人格上发挥应有的作用。图2—1图2—2图2—3图2—42.3.3创建站点网页制作工具能够能够给设计者提供一个所见既所得的网页编辑环境，设计者即使不了解HTML语言，也可以将文本、图象、动画、音频、视频等多种对象，通过多种表现形式组合在一起，形成一个具有完整体系的站点。目前，网页制作工具很多，其中美国微软公司的FrontPage2000是这个领域中优秀、易学的工具之一，使用范围十分广泛。我们在本书中使用FrontPage2000制作“发电机”网络课程。在理论上设计好课程后，首先要建立站点，创建站点是进行Web站点管理和网页制作的前提。然后在站点中创建文件夹，按照课程设计创建不同的文件夹并把相关的内容放在一个文件夹中管理，避免文件混乱。2.3.3创建网页创建网页是创建站点的重要工作，只有把站点的所有内容做成网页发布，学生才能看到。教学网页与一般网页有一定的区别，我们的浏览对象是学生，他们浏览的目的是学习，而不仅仅是查找信息，因此网页应该导航清晰，同时简单、活泼，让学生喜欢通过网络课程学习。关于实现网络课程的技术问题，在后面的章节中将做详细介绍。