在物理教学中应用信息技术提高学生的自主学习能力

在物理教学中应用信息技术提高学生的自主学习能力

信息技术，从广义上说是指扩展人的信息器官功能，完成信息获取、加工、传递、生产和利用等功能的技术。信息网络(包括互联网和局域网)和电脑是现代信息技术的重要标志。从狭义上说，信息技术，是指有关所有信息产品、信息工具的使用技术。2001年，我校参加省级课题“应用信息技术提高以学生为主体的自主学习能力”，课题组成员将现代信息技术全方位地应用于各学科教学中，并带动其他教师积极响应，现在全校功能室全部配齐数码投影仪，一线教师电脑拥有率在90%以上。课题的研究和实验，推动了学校的全面工作，带来了办学的较高效益。

一、研究背景

    物理组选择“应用信息技术提高以学生为主体的自主学习能力”的课题研究，是基于以下几个背景的考虑：

(一)从国际背景看，步人20世纪90年代，信息技术迅猛发展，尤其是国际互联网的出现，创造出全新的网络文化，就深层次的意义而言，联网不仅仅是计算机的联网，而是人类智慧的联网，是把古今中外全人类的智慧汇集在覆盖全球的巨大复杂的网络之中，这是真正意义上的“人脑延伸”。网络已经成为一个外化的时时刻刻都在变化发展着的全人类的大脑，并由此引导出以科技进步和人才智能为内驱的“知识经济”亦即“智力经济”时代的到来。“智力经济’’时代对人的素质要求达到了前所未有的高度，因此尽快建立现代化的教育体系——教育信息化教育体系，对于中国在2l世纪实现强国之梦具有不言而喻的战略意义。不容讳言，由于历史的和社会的原因，我们错过了多次产业革命与技术革命的发展机遇，在许多方面我们落后于发达国家十几年甚至几十年，而现代信息技术是20世纪90年代才兴起的一门科学技术，无论是信息技术学科的发展还是信息技术的应用，我们与发达国家水平大致相同，只要我们抓住机遇，就能与发达国家站在同一起跑线上竞争，否则，又要落后一个时代。这是历史的机遇，我们不能坐失良机。在我国，现代信息技术也已经广泛应用于各个行业、各个部门，进入到平常百姓的家庭生活，已经和正在改变着人们的工作方式和生活方式，也必然会改变教育和学习的方式。教育信息化是面向世界、面向未来、面向现代的信息社会的必然选择。

(二)从教的改革向学的改革深化。

投影、幻灯、录音、录像等媒体在教学中的应用，使教学改革收到良好的效果。但是，改革还局限于教的范围，始终都是在教的圈子里打转，学生被动受教育的状况没有从根本上得到改革。由于上述媒体容量大，处理不好，还会把“填鸭式”从“人灌”变成“电灌”、“机灌”，更加重学生负担。在网络环境中，学生的主体地位突出，自主意识高度发挥，自主学习性强，从学习的内容、方式、方法到学习时间的安排，学生被动学习的局面将会发生根本性的变化，实现学的改革。 

(三)从根本上减轻学生过重的课业负担。

减轻过重的课业负担有两个途径：一是减少学习的内容；二是提高学习效率。减少一定的学习内容，是减轻负担的最直接的方法。而从社会的发展看，社会的政治、经济、军事、教育各个方面，越来越依靠科学，而各学科不仅越来越专业化，而且各学科的横向联系也越来越密切。社会发展对人的知识要求，既要精，又要广。科学技术更新的速度又很快，旧的知识要抛弃，更多新的知识，要人们去汲取。
    “终身教育将是教育发展与社会进步的共同要求。”因此，“减负”的根本出路不在减少学习内容，而在提高学习能力、学习效率。应用信息技术是提高学习能力、学习效率的重要措施和途径。

(四)从教育改革发展的趋势看，我国现行教学系统存在着许多缺陷，信息反馈是一个突出的问题。反思我们的教学系统尤其是评价系统，信息反馈的手段落后，效率低，教学效果难于提高。现代信息技术应用于教育教学则为我们提供了能随时采集教学信息的反馈系统，在教学的全过程，教师可以通过不断的反馈检测，矫正与教学目标的偏离值，实现控制并达成既定目标。构建一个以现代信息技术为手段的教师和学生的双向双控的教学模式，从而优化教学过程，提高教学效率。江总书记在第三次全国教育工作会议上就明确指出：“面对当今国际国内新形势，我们的教育思想、教育体制和结构，教育内容和方法，同社会主义现代化建设发展的需要不相适应的矛盾，日益暴露出来。”走教育信息化的路子已成为时代的呼唤。 

(五)是从我校的实际情况看，我校是一所市民关注，享有盛誉的示范初级中学，要求我们站在高起点上求发展，实现“三年自主发展”，走上更良好的发展之路。再者学生从小学步入初中，其基本认知规律是从形象逐步过度到抽象，在这个学习阶段将现代信息技术应用于教育教学是符合学生的思维发展规律的。

(六)从常州的社会情况看，人们的物质富裕程度和文化素养相对较高，对教育的双重再生产(物质资料的再生产，人类自身的再生产)有深刻认识，因此政府及市民对教育投资的比例和绝对数都比较大。这为我们实施教育信息化提供了较好的物质保证。

从国际到国内，从常州到学校，将现代信息技术应用于教学，我们有一种时代的使命感、责任感和紧迫感。

二、研究目的

鉴于对上述背景的分析和认识，本课题研究的目的是：

（一）抓住历史机遇，站到国际起跑线上，使学校教育与发达国家和地区的同级同类教育同步发展。

(二)从教的改革向学的改革深化，运用现代信息技术进行教与学，从根本上减轻学生过重的课业负担，使学生轻负担高质量完成初中阶段的学习任务，并具有熟练使用电脑、利用网络资源自主学习的优势；既学会学习，又具有健康的心理、健全的人格、高尚的情操、良好的信息素养，德智体全面发展。为培养适应信息社会要求的创新型人才打下良好的基础。

(三)以教育信息化为突破口，将学校办成具有教育信息化鲜明特色的精品学校。

三、理论指导

(一)辩证唯物主义。将信息技术应用于教育教学，特别是全方位地应用于各学科的教学、班级管理和思想道德教育，没有经验可借鉴，在实验的整个过程，靠辩证唯物主义认识论引路，实践出真知，摸着石头过河，在实践中积累提升。同时，科学技术是一柄双刃剑，信息技术亦然，在给人类带来机遇与发展的同时也会带来许多问题。在实验过程中我们始终坚持唯物辩证法的观点，多方位多角度观察问题，趋利避害，把握好教育信息化正确的发展轨道。

(二)创造性思维理论。人类的历史从某种意义上讲，就是一部创造发明的历史。江泽民同志指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”(转引自《创造性思维与方法》序)。创造性思维要求重新组织已有的知识经验，提出新的方案或程序，并创造出新的思维成果。将现代信息技术应用于教育教学，必须摒弃封闭、僵化、凝固的思维方式而代之以“求变、求新、求异”的思维方式，以创造性思维理论指导，勤于、善于捕捉现代信息技术发展和应用的成果，重组应用，在变与创新中求发展。

(三)教学信息论。教学信息论“确定教学过程就是一种存在着丰富的信息流通的特殊的可控组织系统”，它吸取了巴班斯基的“教学过程最优化”等国内外研究成果，“运用信息论以及系统论、控制论等学科的原理方法，研究教学过程中教学信息的变换、反馈、及其规律，探讨教学信息数量化与教学系统的组织管理科学化等问题”，（张铁明：《教学信息论》第13页），理论与实践相结合，对教育信息化实验有较强的理论指导意义和实践操作参考价值。

四、研究内容

(一)教师运用现代信息技术教学、科研。

(二)学生运用现代信息技术学习。

五、研究方法

本课题以行动研究的方法为主，以调查研究、探索实验等方法为辅。通过调查研究一提出问题、发现问题——制定方案——共同实施——阶段评价——补充修正——推进实施——终结评估等环节，稳步推进实验进程。注重研究实验的过程，在研究实验过程的每一个环节、每一个方面，都要善于发现和把握好新的问题，针对存在的问题，即时研究，寻求解决的办法，干字当头，积极实践，大胆探索，善于总结提高。

六、研究过程

研究过程大致分三个阶段：

第一阶段：(2001年------2003年初)以校园网等硬件建设和教师培训为主，为课题研究做好物质准备和师资准备。这一阶段的主要工作：

l、认真参与校级培训，多参观、学习其他学校的多媒体课，利用学校的电脑自己制作课件并相互探讨。学习发上网、邮件等技术。包括：文字处理能力；INTERNET网操作能力；综合能力训练（利用网络资料制作电子教案；利用多媒体教学资料上课）；

2、与此同时，学校利用信息教育课培养学生具有熟练的电脑操作技能，同样覆盖了：文字处理能力；INTERNET网操作能力；综合能力。

第二阶段：(2003年初------2004年底)这一阶段的主要工作是：

（1）成立子课题组，张海燕老师任小组长，物理组老师积极参与。

（2）制定“在物理教学中应用信息技术提高以学生为主体的自主学习能力”课题计划，用平行班比对的方法进行行动研究。在试点班级应用信息技术进行常态教学，比照班级用常规方法进行教学。

（3）在2003年第二学期结合新课程、新课改要求重新制定教学模式，加大信息技术在课堂教学和课后学习中的运用，进一步体现“以学生为主体的自主学习”。

第三阶段：(2005年初------2005年底)总结与反思：

（1）针对研究取得的数据和成绩，认真分析和总结，形成书面总结和材料，撰写论文和体会。

（2）小组汇总，形成“应用信息技术提高以学生为主体的自主学习能力”的理想教学模式。

七、成效研究：

课件是教案中必不可少的重要一环。通过课件制作与引用的有效整合，使教学思想与成品课件同步发展，促进了教育观念更新、教学思想进步、教学手段改进，达到更好的教育效果。完成了教学课程与信息技术的有机整合，可以有效利用现有的社会资源、校园网络和互联网络，既可以丰富教学内容、体现教学思想，又减轻教师的工作强度和工作负担从而推进信息化应用深入发展，到达高级阶段。

八、问题与思考

(一)信息化教学与传统教学优劣之争。

用了“新的”是否“旧的”就“一无是处”？用了信息技术就是新课程了吗？我们认为，信息技术是一种有效的教学手段，但是它不能代替物理实验和学生的实践、探索，在物理教学中“因课而易”，从实际需要出发，该用就用，该不用就不用。

(二)信息化教学与现行教学评估体系的矛盾
借助互联网，学生可以轻松地做到师生互动、生生互动，在丰富的情景和资源中自由地遨游冲浪，学生在“创造性·探索·发现式”的学习中，其运用知识的能力、创新能力及所掌握许多边缘的或强势的知识，都不在传统的教育教学评估范围之内。但为适应传统的考试方式，又要用纸和笔，进行大量适应性训练。这是“带着脚镣跳舞”。