一、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下探究性物理教學(xué)模式

探究性教學(xué)模式是高度概括的一種教學(xué)模式，其主要針對課程標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)知目標(biāo)和情感目標(biāo)的達(dá)成。采用探究性學(xué)習(xí)策略進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，通過對教學(xué)目標(biāo)中有關(guān)知識點的認(rèn)真思考、主動探究和協(xié)作交流，使學(xué)生更好地達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于認(rèn)知目標(biāo)和情感目標(biāo)的要求，是學(xué)生通過多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題的一種主動學(xué)習(xí)方式。該教學(xué)模式通常包含創(chuàng)設(shè)情境、啟發(fā)思考、自主探究、協(xié)作交流、總結(jié)評價和拓展提高六個環(huán)節(jié)。其應(yīng)用研究結(jié)合實例《自由落體運(yùn)動》設(shè)計如下。

1.創(chuàng)設(shè)情境

情境是認(rèn)識產(chǎn)生的土壤。教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情境，設(shè)置探究問題，激發(fā)學(xué)生的探究動機(jī)和學(xué)習(xí)動機(jī)。學(xué)生進(jìn)入教師創(chuàng)設(shè)的情境并在教師的引導(dǎo)下形成學(xué)習(xí)的心理準(zhǔn)備，產(chǎn)生探究興趣。教師以生活實例中蹦極的錄像引入新課，播放錄像的同時提出問題:蹦極是自由落體運(yùn)動嗎?學(xué)生觀看錄像，聯(lián)系物理知識思考并猜想問題答案。

2.啟發(fā)思考

教師出示涵蓋當(dāng)前教學(xué)知識點的啟發(fā)性問題，學(xué)生探究解決這些問題的過程就是主動、高效、有意義地完成當(dāng)前學(xué)習(xí)任務(wù)的過程。教師對學(xué)生如何解決問題、如何完成當(dāng)前的任務(wù)、運(yùn)用何種學(xué)習(xí)工具或?qū)W習(xí)資源、如何運(yùn)用工具和資源、如何處理在探究過程中遇到的新問題等學(xué)習(xí)策略給出建議和指導(dǎo)。學(xué)生分析問題，思考初步方案，形成行動計劃。

(1)探究自由落體概念。教師提出問題:歷史上人們是如何研究、認(rèn)識自由落體運(yùn)動的?究竟什么樣的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動?

(2)教師提供學(xué)習(xí)策略指導(dǎo):計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)是探究的工具和資源。組織學(xué)生討論研究方案、指導(dǎo)學(xué)生實施方案，幫助學(xué)生了解人們對自由落體運(yùn)動的認(rèn)識過程，總結(jié)自由落體概念。

(3)學(xué)生設(shè)計研究方案、具體實施尋找問題答案。

3.自主探究

教師提供認(rèn)知工具，監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，提供學(xué)習(xí)資源進(jìn)行方法等的指導(dǎo)。學(xué)生利用相關(guān)認(rèn)知工具收集信息或多層次嘗試和展開探究活動。

(1)探究自由落體運(yùn)動的性質(zhì)和規(guī)律。教師給出提示:我們知道自由落體運(yùn)動是直線運(yùn)動，那么它是勻變速直線運(yùn)動嗎?如果是，加速度是多大?方向如何?

(2)學(xué)生根據(jù)已有知識及研究提示討論研究方案，實施方案，通過探究總結(jié)自由落體運(yùn)動的特點和規(guī)律。

4.協(xié)作交流

在自主探究的基礎(chǔ)上，學(xué)生在學(xué)習(xí)小組或班內(nèi)以個人發(fā)言形式展開討論，共享學(xué)習(xí)資源與信息，在協(xié)作中交流解決問題的情況。教師為學(xué)生提供協(xié)作交流和問題解決的工具，同時對學(xué)生如何開展協(xié)作、如何面對小組成員的分歧等協(xié)作學(xué)習(xí)策略加以指導(dǎo)，在需要時組織并參與學(xué)生的交流。

(1)教師組織協(xié)作交流。提供計算機(jī)和投影設(shè)備，分組討論、交流發(fā)言、指導(dǎo)，并參與交流。

(2)學(xué)生發(fā)言交流。發(fā)言、討論、記錄，內(nèi)化知識、掌握學(xué)習(xí)方法、形成知識的意義建構(gòu)。

5.評價總結(jié)

教師點評學(xué)習(xí)情況、概括總結(jié)教學(xué)知識點。通過師生互動以彌補(bǔ)學(xué)生知識自我建構(gòu)中的不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)活動有討論與反思、自我評價與相互評價。

(1)教師從關(guān)注實際生產(chǎn)生活現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、提出假設(shè)、設(shè)計實施方案、動手能力、分析能力、合作表達(dá)交流能力等方面點評。利用Excel設(shè)計評價表，快速完成自我評價與相互評價。

(2)總結(jié)自由落體運(yùn)動的規(guī)律，校正學(xué)生知識自我建構(gòu)中的不足?；貞?yīng)授課之初的蹦極問題，形成知識的意義建構(gòu)。

6.拓展提高

教師出示拓展遷移的問題情境，讓學(xué)生應(yīng)用所獲得的知識解決具體問題或完成某個作品。學(xué)生用自己的語言解釋概念，進(jìn)行知識的內(nèi)化;學(xué)生對新知識進(jìn)行遷移并生發(fā)出新的推論，舉一反三，觸類旁通;學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題并有所創(chuàng)新。

教師引導(dǎo)學(xué)生完成估測高度、估測時間、估測重力加速度的拓展，將設(shè)計方案放在網(wǎng)上交流。幫助學(xué)生建立物理與實際生活的聯(lián)系，解決實際問題，用生活中的物理知識鞏固課堂中的物理知識。

這種現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下探究性物理教學(xué)模式中，學(xué)生動腦思考，動手實踐，積極探究，愉快合作，學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性被充分調(diào)動。教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)疑、引導(dǎo)點撥、提供學(xué)習(xí)資源、總結(jié)評價提高等，達(dá)到了課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于認(rèn)知目標(biāo)和情感目標(biāo)的要求。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)的作用

教學(xué)研究實踐表明，現(xiàn)代信息技術(shù)在該教學(xué)模式中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1.促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變。主要變化體現(xiàn)在從強(qiáng)迫式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為自我要求的學(xué)習(xí)，從知識的并列性、片段性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為融合性、關(guān)聯(lián)性學(xué)習(xí)，從書桌上的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為實踐力、行動力的體驗性學(xué)習(xí)，從以記憶為中心的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為研討學(xué)習(xí)方法的學(xué)習(xí)，從固有體系的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)生活主題的學(xué)習(xí)。

2.教師的教學(xué)工具。信息技術(shù)與學(xué)科課程整合，將信息技術(shù)作為教學(xué)工具和手段融合到學(xué)科課程中，改善了教學(xué)手段，提高了教學(xué)效果。教師的教學(xué)超越時空，豐富多彩的信息資源呈現(xiàn)給學(xué)生，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)了對學(xué)生思維興奮點的刺激。如在實際教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)情境、創(chuàng)設(shè)輕松和諧的討論氛圍，支持“教師指導(dǎo)、小組討論、小組交流”的教學(xué)方式等。

3.學(xué)生的認(rèn)知工具。學(xué)生可以作為主體運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，更好地豐富原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

4.對物理實驗的支持。物理實驗是一個創(chuàng)造過程，是探究中非常重要的環(huán)節(jié)，直接影響到探究的結(jié)果。信息技術(shù)對實驗所用到的知識技能的支持主要表現(xiàn)在建立實驗知識庫上，這個知識庫可以提供探究過程中所需要的相關(guān)知識和技能，如基本的概念、原理、公式和儀器的使用、安全注意事項等。探究過程中遇到困難時也可以打開知識庫學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)后再繼續(xù)探究。有的物理實驗由于怕發(fā)生意外和造成實驗儀器的損失，對學(xué)生提出較多的限制，由此可以采用計算機(jī)模擬實驗儀器和虛擬實驗。如“仿真物理實驗室2.0”虛擬電學(xué)實驗就是一種輔助傳統(tǒng)實驗的良好方式，它可以將原本抽象的內(nèi)容形象化、具體化。

5.教學(xué)評價和實驗結(jié)果的記錄、計算與統(tǒng)計。探究性學(xué)習(xí)采用小組協(xié)作的形式開展。每個小組可以利用Excel、Word等工具設(shè)計表格，對教學(xué)評價和實驗的結(jié)果進(jìn)行記錄和計算，解決了傳統(tǒng)課堂中結(jié)果無法共享的問題，同時節(jié)約了畫圖表的時間。

6.呈現(xiàn)學(xué)習(xí)結(jié)果。學(xué)生在經(jīng)過探究學(xué)習(xí)后，學(xué)習(xí)成果可以借助文字、圖形、動畫等工具軟件來實現(xiàn)。將學(xué)生的成果在全班展示，激勵其情感。學(xué)生之間互相對各自的結(jié)論提出疑問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯誤、指出解釋中脫離證據(jù)的地方，或者就相同的觀察提出不同的解釋。最終，學(xué)生解決彼此觀點中的矛盾，形成知識的意義建構(gòu)。

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