物理课程与信息技术课程的整合.docx
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物理课程与信息技术课程的整合
物理课程与信息技术课程的整合
福州格致中学鼓山校区郑健
[摘要]
我国教育部决定，从2001年起，用5到10年左右时间在全国中小学基本普及信息技术教育，开设信息技术必修课程，加快信息技术教育与其他课程的整合，全面实施“校校通”工程。
现在，其它领域的信息革命几乎都发生了：
办公室里都是自动化；电影屏幕上的背景由人工绘制发展为高科技制作；军事上，海湾战争就是一场电子战。
各个领域几乎都在信息化，虽然信息化程度不尽相同，但都比教育领域快。
然而，人们在80年代就说教育要发生革命了，但到现在快二十年了，革命也没发生。
学校里的计算机买了很多，利用率却不高；教学中计算机课排得满满的．但却只用于学打字、学语言。
结果计算机没有对学校教育模式产生任何影响。
这种状况必须改变，而且要真正迅速地改变。
本文从美国一个教师的教案——“影子”出发，论述了在信息化的社会里，在物理课的教育中应该培养学生的信息素养。
[关键词]
物理物理教学信息信息技术信息素养电子作品
一、从一个教案说起
下面我们先看一下美国俄勒冈州的一个小学课的教案（摘要。
着重号为笔者所加）
课程名称：
影子
课程设计者：
LaurieNordahl
学校名称：
SunnyHill
教学地点：
俄勒冈州Oregon/Vancouver
学科领域：
数学、科学
年级：
K-2,3-5
课程概述：
学生记录影子的测量值，并每隔一小时或半小时画出在学校的一个白天中天空中太阳的位置。
让学生用所测量到的影子数据来制作一个图。
学生将使用绘图程序来制作一个人物或角色。
他们必须在绘图程序中旋转和缩放影子，以便制作给定时间的人物的精确的刻画，通过拍摄数码照片可以检查精确度。
在春天记录的影子测量值将要和其他每个季度的影子测量值相比较。
学生将利用诸如PowerPoint应用程序来建立一个演示文稿以便展示他们所了解的有关影子的信息。
通过利用一个演示程序，学生将使用它们的影子测量值、太阳位置图来制作一个可移动的影子演示，此外，他们将通过E-mail键友（e-pals）将信息发送出去，并接收来自其他国家某个地方的影子数据。
目标/课程成果：
学生将达到如下目标：
1．就他们收集的数据，使用电子表格程序制作一个图示。
2．应用太阳运动的概念，使用绘图程序来制作一个精确的影子。
3．通过把画出的影子和学生及影子的数码照片进行比较，来验证他们制作出的影子的精确度。
4．比较春、秋两季的影子来确定地球的旋转是如何影响影子的。
5．通过因特网与E-mail键友（e-pals）共享影子数据，与另一国家某个地方的影子作比较。
6．制作一个演示文稿来共享他们的学习。
7．通过共享他们的演示文稿、发布到网页上和传递给E-mail键友（e-pals），与其他学生进行交流。
过程：
由于学生的技术培训，这个项目将开展完整的一个学年。
如果学生已经掌握了技能，培训时间可以缩短或省略。
如果你只选择一个季度测量影子，本项目需要4至6周。
学生要结对成组。
在秋日的一个晴天，带学生到外面去找一个地方来标记影子。
学生轮流相互测量，和标记他们的位置，这样他们就能得到每一小时或半小时的测量值。
他们记录影子的测量值以及每次测量的时间。
让他们画上以他们的视野看到的太阳位置。
每次他们出来测量他们的影子，他们也要画出从他们的视野看到的太阳的位置，这个数据将被保存起来，与春季相似的数据作比较。
在春、秋两季之间，学生将获得完成这个项目所需要的每一个技术领域的培训。
十到十八个学生将被选到去参加技术培训而成为学生带头人。
那些学生中的五个将花一到两周的时间学习如何使用电子表格，他们将学习如何输入数据、将数据转化成柱状图。
另外五位学生将花费一到两周时间学习作图程序，还有五名学生的小组将化三至四周时间学习如何使用诸如PowerPoint的演示程序。
他们也将学习如何操作一个数码相机和下载图像到计算机中。
三名学生将化三至四周时间学习基本的设计，以便制作一个简单的网页，以及学习如何使用电子邮件。
然后每一组受训的学生带头人将教教室里的其他学生如何使用他们已经学会的每个部分。
当全班已经学会如何使用电子表格程序的时候，秋天的影子数据就能做成一个图形。
一旦全班已学会电子邮件，建立键友（e-pals），这样就能在整整一学年与键友共享、交流。
学生带头人也将走进其他教室，去培训那边将成为教室中的学生带头人。
在春天，当所有学生已经学会每个技术片段时，就是再去测量影子的时候了。
此外，学生需要与他们的键友（e-pals）交流，以便他们能够比较其他国家的某个地方的影子。
当学生已收集了他们的影子数据，他们把数据E-mail给他们的键友（e-pals）。
他们也在电子表格程序中输入他们的信息，并生成一个柱状图形，描述在不同时间影子的长度。
每对伙伴能够检查他们的太阳图画，也能相互寄出。
允许每个学生共享他们的发现和解释他们的柱状图形。
讨论影子的发现与太阳位置图画的关系。
让学生比较秋、春两季的数据。
也比较各个季节太阳与地球相对位置的差异，把这与影子的变化联系在一起。
讨论影子测量值、太阳位置图画和键友数据的比较情况。
在学生网站管理员的帮助下，学生选择一个信息主题来发布到网页上。
他们可以选择发布他们的数码化影子图像以及用作图程序制作的影子图像。
他们也可以选择将春、秋两季作比较的影子图形发布出去。
不要忘了在学校的时事通讯中包含你的项目。
邀请家长来检查网站或来看学生的演示文稿。
有用的因特网资源：
http:
//www.omsi.edu/
http:
//www.exploratorium.edu/
http:
//web.physics.twsu.edu/stampede/slinks.htm
…………
对特殊教学的修改
对特殊需要的学生：
如果需要的话，特殊需要的学生可能要使用一个永久的物体，诸如一个盒子或长棒，来代替测量一个人。
此外，活动可以被简化，只测量一个合作伙伴和生成一组数据，然后他们被复制。
特殊需要的学生根据能力和时间可能做较少的活动。
当学生分组时，将特殊需要学生与合适的伙伴结成对子。
对天才学生：
天才学生能够将世界各地特定时间的影子作比较。
让这些学生与世界各地的学生一起比较影子及其测值。
他们能够制作一个演示文稿来共享他们的发现，例如公布图形形式的数据，他们也能使用指南针绘出太阳的位置图，这就代替了更精确的太阳图画。
学生能够他们自己和他们影子的高度。
使用比例和刻度，他们能够制作更精确的影子或使用这个信息来检查他们所绘影子的精确度。
对学生的评价:
根据完整的数据、制作的图形、在绘图程序中描述影子的精确度和在网页上发布的信息来评价学生，此外，教师将为学生评判他们的PowerPoint演示文稿制作一个评价量规模板。
从上面所列的内容我们可以看到。
1、它不是按照知识点的划分来进行教学的，而是在实践当中，让学生学会去研究自己、研究身边的人与物，在研究的过程中，学生不仅学习了观察方法、学会了技术、了解了天文知识，而且有机会去感觉自己在太阳底下的影子，用尺子亲自去测量，用笔把它记录下来，用电脑对它进行分析，用画图软件给自己和影子作画，用网络与他人进行交流和比较，可以去感悟实践的全过程，并从中体验到人与自然、人与技术、人与人的和谐关系，感受到大自然的美好、科技的先进和伙伴的友谊，更为重要的是它让学生用一年的时间去做一件事情，从小培养的是一种研究态度，一种充满人文价值的科学精神。
这正是我们现在的教育所缺少的东西。
[1]
2、各学科课的教学是学科课程与信息技术教育的融合（整合）。
在各学科的教中
充分利用信息技术，把信息技术的教育融合在各学科的教学、教育中。
3、各学科课以及信息技术教育课的教育目的是，培养学生的信息素养，而不是单
纯的知识。
所谓信息素养，1998年全美图书馆协会和美国教育传播与技术协会在其出版物《信息能力：
创建学习的伙伴》中，制订了学生三个方面九条信息素养标准：
信息素养
标准一：
具有信息素养的学生能够有效地和高效地获取信息。
标准二：
具有信息素养的学生能够熟练地、批判性地评价信息。
标准三：
具有信息素养的学生能够精确地、创造性地使用信息。
独立学习
标准四：
作为一个独立学习者的学生具有信息素养，并能探求与个人兴趣有关的信息。
标准五：
作为一个独立学习者的学生具有信息素养，并能欣赏作品和其他对信息进行创造性表达的内容。
标准六：
作为一个独立学习者的学生具有信息素养，并能力争在信息查询和知识创新中做得最好。
社会责任
标准七：
对学习社区和社会有积极贡献的学生具有信息素养，并能认识信息对民主化社会的重要性。
标准八：
对学习社区和社会有积极贡献的学生具有信息素养，并能实行与信息和信息技术相关的符合伦理道德的行为。
标准九：
对学习社区和社会有积极贡献的学生具有信息素养，并能积极参与小组的活动来探求和创建信息。
4、美国中小学课程的教育的特点：
（1）培养学生掌握信息科学的知识和技能，包括信息设备的操作训练；在教学中充分利用信息工具，包括计算机、教育信息网络等。
（2）培养学生信息获取、信息检索、信息表达、信息交流等的信息技能。
（3）将信息技能用于信息问题解决和进行创新性思维，并高度重视学生的社会责任感的培养。
（4）注重合作、协同学习。
要完成“影子”课题的学习，需要每一个学生积极、主动地学习，而且要与其他同学合作，才能完成学习任务。
5、课程的评价，也与传统的结果性评价不同，它是根据学生记录的数据、制作的
图形、在绘图中描绘影子的精确度以及在网上发表的小论文——电子作品来评价学业生，关注是过程。
二、在信息社会中的物理课
物理学是自然科学的基础之一，物理学的研究成果和研究方法，在自然科学的各个领域都起着重要的作用。
物理学也是现代技术的重要基础，许多高新技术如空间技术、现代通讯技术、激光技术、现代医疗技术等的发展都与物理学密不可分。
物理学在信息技术的发展中起着重要的作用。
从1946年，第一台计算机诞生，
到1991年，WWW正式发表，到2000年，互联网用户突破3亿，所有这些都与现代物理学的发展有密切的关系。
因此，在信息社会中，物理学的教学不应该与信息技术分离，而应该与信息技术的教育整合。
（一）教材要改革
“从有历史以来，大部分的学者都表现着一个特征：
忽视了现实与未来”，这是美国未来学会理事科希尼喜欢说的一名话。
一般的学者，本性上都认为搜集、研究、传扬古代的文化能表现学识的渊博和功力的深浅。
因此，传统教育，尤其是人文科学，每每把注意力放在过去，学校教育的重点是对几千年文明的释阐和演绎，而忽视了现实的周遭世界和未来的指向。
迅猛惊人的变化震撼着今天的社会，它迫使课堂内的教师无法回避这样的一个事实：
古往今来的一切文化知识，出口之间也许就已过时；那些需要一套解读术（注释）的艰涩的古书和出了学校可能一辈子也不会去用的冷僻刁钻的数学难题，在徒然耗损着年青人的生命和热情。
面对未来的压力，学生有权利获得在历史变革中求得生存的手段和观念。
还需了解各种未来社会的真实图景，人们需要感到他们力能应变，而起步之处便是学校。
因此，教材中应具有崭新的未来概念，它能帮助学生面向和适应未来。
未来的课程，应该包括美国学者考夫曼在《教育的未来》一书中提出的下列六项内容：
1、接近并使用信息：
包括图书馆和参考书，电脑数据库，商业和政府机构的有关资料等。
2、培养清晰的思维，包括：
分辨语意学、逻辑、数学、电脑编程、预测方法、创造
性思维等。
3、有效的沟通：
公开演说，身体语言，文法，语辞，绘画，摄影，制片，图形绘制
等。
4、了解人的生活环境：
物理，化学，天文学，地质和地理学，生物和生态学，人
种和遗传学，进化论，等。
5、人与社会：
人类进化论，生理学，语言学，文化人类学，社会心理学，种族学，
法律，变迁的职业形态，人类存续问题等。
6、个人能力：
生理魅力与平衡，求生训练与自卫，安全，营养，卫生和性教育，
消费与个人财务，最佳学习方式和策略，记忆术，自我动机和自我认识。
美国路易斯安那大学的多尔认为，我们正在由牛顿式的现代主义走向后现代主义。
牛顿式的现代“知识观”视知识为现实的客观反映，是封闭的、稳定的，可以从外部加以研究的意义系统，而后现代主义知识观则视知识为对动态的、开放的自我调节系统的解释，研究者并非外在而是内在于这一系统之中。
在新的知识观的影响下，课程观也发生了相应的转变，课程是一种发展的过程，而不只是特定的知识体系的载体。
课程的内容不是固定不变的，在探索新知识的过程中不断地得以充实和完善，最后才形成一体化的内容。
在此，内容与过程统一起来，内容不再以信息为特征，而是蕴含在信息的背景与意义之间的联系之中，过程也不仅仅以“方法”为特征，而要面向内容，不断扩展内容之间的联系。
课程是师生共同参与探求知识的过程。
教师不再作为知识权威的代言人全面控制课程的组织与开展，而更多地以指导者、协调者的身份出现。
学生不再是知识的被动的接受者，而成为课程发展的积极参与者，学生的古籍、经验都被纳入到形成中的课程体系中。
学生个体的探索和体验受到重视。
课程发展的过程具有开放性和灵活性。
课程目标不再是完全预定、不可更改的，在探究过程中可以根据实际情况不断地予以调整。
课程的组织不再囿于学科界限，而向跨学科和综合化的方向发展。
从强调积累知识走向发现和创造知识，承认和尊重人们的意见和价值观的多元性，不以权威的观点和观念控制课程。
因此，物理教材的改革应该满足如下基本原则：
1、有助于学生适应社会；2、有助于学生理解自身；3、有助于未成年人理解他们对未来投资；4、有助于学生了解社会变革性质方向及他们在变革过程中角色定位；5、有助于学生把课堂学习转化为未来责任。
物理课程的教材也应该注重人在社会中的角色地位，以及适应未来的能力。
以真正适应21世纪社会发展和人类自身发展的双重需求。
（二）应用现代教育技术，更新旧的教育观念
在美国的中小学里，以多媒体电脑为主的现代教育技术的应用十分普遍。
在日常教学活动中，已成为教师教学和学生学习所不可缺少的工具。
各种课程的教学过程中，使用电脑已经非常自然地融合其中，完全改变了单纯依靠教材、黑板的传统教学观念和教学模式，形成了一种将书本知识与社会信息相结合，教师传授与自我探索相结合的教学观念和教学模式。
在所有学校的图书馆、资料室里，一般都配备了能直接上Internet网的电脑，作为师生查询资料、获得信息和知识的必要工具。
教师、学生使用电脑进行查询非常普及和频繁，也非常熟练，有的是从各种光盘软件上获取资料和信息，有的则从Internet网上获取资料和信息。
教师往往是利用电脑获取与教学有关的各种辅导材料并设计教学模式，其中很重要的是为学生学习过程中如何通过电脑获取信息设计问题和任务。
学生从电脑中获取的资料和信息有的是与课堂教学中的内容有关的或是为了解答习题和作业的，有的则完全是属于学生根据自己兴趣爱好去开阔眼界、拓宽知识面的。
几乎所有学科的课堂教学中，都使用了投影仪、多媒体电脑等工具。
教学中基本上不采用教师灌输式的教学方式，而是教师提出问题或布置任务，师生共同进行讨论和探索，并随时使用电脑等工具，展示教学内容，探索知识奥秘。
中学的物理、化学、生物等实验室里也配置了一定数量的电脑。
学生的实验过程可以通过电脑进行演示，实验中获得的实验数据随时用电脑进行处理。
中小学生在整个学习过程中，始终处于以现代技术进行学习、探索、研究的氛围中，完全改变了以课本知识、教师讲授为主的教学环境和教学模式，而是教师传授与学生自主探索相结合、课本知识与社会信息相结合。
学生在学校里学会的不仅是单纯的课本知识，而是通过各种现代化的技术去获取信息、处理信息、探索研究、解决问题的本领。
这样的学生在二十一世纪信息社会中将有很自如的适应能力，能用现代化的观念和学习、工作能力去迎接挑战。
因此，在物理教学中，应充分利用现代教育技术手段，改变了以课本知识、教师讲授为主的教学环境和教学模式，充分发挥学生的主动性与创造性，从而为学生创新能力和信息能力的培养营造最理想的教学环境。
（三）物理课与信息技术课整合
信息社会中，随着电子技术、通讯技术、信息处理技术的高速发展，大量的电子教育传播媒体被开发和应用于教育教学过程，这为学生能力的提高提供了机遇。
特别是以多媒体计算机为代表的新技术在教育上的应用，将存储记忆、高速运算、逻辑判断、自动运行的功能和信号、语言文字、声音、图形、动画和视频图像等多种媒体信息集于一体，利用图形交互界面、窗口交互操作、触摸屏技术，使人机交互能力大大提高。
以Internet为标志的信息高速公路的出现，更充实了教育的内容，使教育信息具有即时性、多样性、视听双重性，使教育打破了时空的限制，促进了教育内容的信息化，实现了教育传播手段的现代化、传播信息的多样化以及传播过程的自动化。
面对信息技术对教育产生的重大影响，采用传统的模式培养的教师以及沿用旧的教学方法来进行教学，都不再适应新的教学环境。
课程的整合是课程改革的一个方向，因此，在物理课的教学中，应与信息技术课整合，把信息技术的教育融合在物理课的教学、教育中。
（四）改变传统的评价方式
传统的教学评价，注重学生对知识的识记，考分。
注重考试的结果。
在信息社会中，为了能适应信息社会的经济发展，信息社会所需要的新型人材必须具有很强的信息获取（包括信息发现、信息检索、信息选择）、信息分析（包括信息分类、信息综合、信息查错和信息评价）和信息加工（包括信息的组织与表达、信息的存储与变换和信息的控制与传输）的能力。
与信息的获取、分析、加工有关的知识可以简称之为“信息基本知识”，相应的能力可以简称之为“信息素养”。
这方面的知识结构与能力素质就是信息社会经济发展对新型人材提出的最基本要求。
因此，在信息社会中，物理课的评价应该关注的是过程，而不是结果，应该用电子作品来评价学生，
邓小平同志早就指示：
“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”。
面对日益激烈的世界范围的科技竞争，我们的教育必须从培养能适应21世纪信息社会需要的人才出发，加强素质教育。
在学校教育中，尽量把21世纪信息社会所需要的思想、观念、方法、技能等传授给学生，我们每一个学校和每一个物理老师也需要做好三方面的准备：
物理课教育新的教育观念、物理课教育的环境建设、适应物理课的新型教学方法。
三、结束语
综上所述，未来物理课改革的主线是：
（1）改革物理课程及教材，注重人在社会中的角色地位，以及适应未来的能力。
以真正适应21世纪社会发展和人类自身发展的双重需求。
（2）从应试教育转向素质教育；
（3）从单纯的学科教育转向与信息技术教学整合的创新教育，培养学生的信息素养。
（4）改变物理课，包括其他学科的传统的结果性评价，建构全面评价学生信息素养的评价体系。
我们需要从中国的实际出发，根据各个学校的具体情况，按教育的客观规律办事，做好物理课与信息技术教育整合等各方面的基础建设工作，让所有学生成为具有良好信息素养的公民。
参考书目
[1]《人民教育》2001年,第3期
[2]桑新民，当代信息技术在传统文化－教育基础中引发的革命，教育研究，1997.5
[3]黎加厚，现代教育技术对基础教育课程改革的影响，课程教材教法，1997.4http:
//www.e-
[4]教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》
[5]LaurieNordahlshadow（影子）
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