初中物理教学论文 中学物理网络学习环境设计

1、中学物理网络学习环境设计摘 要：基础教育改革的目标之一是培养学生开展研究性学习，特别是借助于互联网开展研究性学习的能力。因此建立基于互联网的学习环境已经势在必行了。结合中学物理现状及自身特点，设计并建立一个中学物理专业网站，以构筑有效的物理网络学习环境。关键词：网络学习 导航 交互 自主学习引言我们正处在一个计算机、网络技术扩散与渗透的信息网络时代。网络时代的信息技术迅速发展，每一种社会化的信息媒体的出现都会对学习环境产生巨大的影响，具有前瞻性的网络学习在信息技术迅速发展之下已经从可能转化为现实1。知识经济时代的学习方式给传统的学习带来巨大的冲击，学习者应当对固有的学习概念予以变革，树立起建立

2、在知识与信息基础上的网络学习观，从而应对知识经济社会所带来的挑战。在"十五"期间，我国的教育将围绕素质教育、创新人才培养为中心展开各项工作。由于物理学科本身的抽象、与其他学科联系紧密的特点，实现物理网络环境的教学是以后教学的一个重要方向。在物理教学系统中，物理教学媒体是重要的物质因素，是物理的信息载体，是物理的信息源，它包括物理教科书，期刊杂志、报纸、电子读物、计算机网络等。而在信息技术高速发展的今天，Internet国际网是物理信息获得的主要渠道。而对于培养学生创新能力来说，网络教育是目前最好的手段。1.网络学习环境的内涵广义地讲，网络学习环境是指以网络技术为依托，使学习

3、者进行自由探索或自主学习的场所。信息技术的飞速发展为人类学习提供了越来越便利的条件，Internet的发展速度惊人，对人类工作生活和学习的影响也日益深入，同时也促使人们更加主动高效地学习来发展自我，网络学习将促使其学习观念、内容、方式，及方法发生深刻的变化。 1.1网络学习环境的基本特征1.1.1网络学习环境的开放性网络学习环境的开放性就是以网络的开放性为基础，以网络传播为主导，以学习者利用网络进行主体创造学习为主要方式的新的学习模式。随着Internet的发展，大容量高速通信网络，把所有入网的学校，教育机构，科研院所联成一个整体，把学校与整个社会联在一起，把入网的每一个人联在一起，学习的空间

4、也彼此互相联通，打破了各种学习空间的封闭性，实现了在学校的各个环境下个人对集体、个人对个人直接交换的各种活动的共同发展。网络上所有的信息和知识都是对学生开放的，每个人都可以根据自己的需要通过计算机或其他设备与网上的信息连结起来，通过网络进入成千上万的图书馆和资料库中获取各地的学习资源，还可以根据自己的学习兴趣、爱好、能力程度来选取学习的路径和学习内容。个人获得信息的能力、途径与机会大大增长。所以说，网络学习具有开放性的，它是一个发展学生个性的自由学习空间。 1.1.2网络学习环境的可控性网络学习过程是可以被人自由控制的。网络学习过程可以由教师或学生自己来控制，并且随学习目标的要求可大可小，大能

5、扩展到网上任何学习空间的每一个对此项目感兴趣或与此项目有关的人，小到一个人就可以与网上的学习资源组成一个独立的私人学习空间，学生可以到网络的各个服务器上寻找所需要的各种学习资源。由此可知，网络环境的学习是以学生为中心，强调学生对学习过程的支配权，学生是教学信息获取与加工的主体，是知识意义的主动建构者，学习过程中由他控变为自控，教师是学生对新知识进行意义建构的指导者和促进者。与传统教学模式相比，学生对教学过程的参与程度大大提高，他们主要以独立阅读，参加实践活动和协作学习活动以及通过人-机交互作用方式进行学习，主要依靠自我评价与其他反馈信息调控学习过程。1.1.3网络学习环境的灵活性网络学习的调整

6、或改变仅仅通过教师和学生控制的计算机网络系统，管理软件，就可以把学生分成各种交往空间，而不管他们处在"课堂"的哪个角落，它的组合方式不受客观环境和设施条件的约束。学习者能完全灵活机动的安排自己的学习，每个人都可以通过网络来选取自己所学的内容，学习过程中还可以利用超文本技术，根据自己的理解和需要迅速快捷的安排阅读顺序，自由选择或重点进行某一学习内容，检索所需要的信息，还可以随时接受计算机提供的学习方法指导和在信息块链接的网络中接受计算机的导航。因此，说网络环境学习具有较大灵活性，能适应各种学习目标对学生环境的要求。既能让学生进行个别化学习，又能提供学生与外界环境进行交互以及在

7、实际情境中运用知识解决问题的基本条件。 1.1.4网络学习环境的交互性传统课堂中的交互活动通常是指："在共同的活动背景中，人们之间心理与行为的相互影响、依赖、作用和制约"，这种交互行为是一种面对面的同步交流活动。在网络环境中，教育者与学生之间发生了物质实体形式的相互分离，导致了"教学行为和学习行为相互分离"，交互的行为和目的以及交互各方的相互依赖和组合的程度，都出现了新的变化2。交互不再是发生在同一个活动背景中，是一种异步的交流活动，学生可单独利用网上的在线资源如数据库、电子刊物和可下载的应用程序进行个人交流，使用各种发表技术如：E-mail，BBS、F

8、TP等，在网上以文件或多媒体的形式，提出他们的思想，回答教育者提出的各种问题等。网络能用某种方式的技术把教育者和学生、学生和学生中的两个参与者或多个参与者及时的连在一起，是交互者之间同时进行双维或多维的参与更重要的是它的及时的双向信息交流性。1.2现代信息技术支持下的网络学习模式现代网络教育的信息化教学环境应该是：跨时空、大信息量、交互性和个性化的学习模式。学习者可以根据自己的特点自的选择学习内容，学习进度与学习方式。不同的学习模式将会对学习产生不同的效果。因此在现代网络环境的学习中，教师和学生掌握各种学习模式的特点并合理的运用是很有必要的3。1.2.1指导模式指导模式可以在教师和学生之间异步

9、非实时的实现，也可以通过网上的在线交谈（IRC）方式实时实现。学生与教师通过媒体的交互和联机对话，学生提出相关的问题或要求，老师给予实时回答或辅导，师生可以方便地进行各种形式的学习和助学活动，教师也可以主动向学生进行调查和访问。这种模式的特点是学生可以得到教师的个别指导，并增强了师生感情上的沟通。 1.2.2讨论学习模式在网络上实现讨论学习，最简单实用的是利用电子公告牌，这种学习模式是由各个领域的专家或专业教师在站点上建立相应的学科主题讨论组，根据课程的不同划分出特定的专题讨论区、公告栏，为每门课程定期或不定期的开设专题报告会和讨论会，学生可以根据自己的兴趣在自主学习的特定主题区内发言，也可能

10、参加多个讨论，并能针对别人的意见进行评论，每个人的发言或评论都能及时的被所有参与讨论的学习者看见。教师可心根据公告栏张贴通知，发布信息，开展学习讨论和答疑。1.2.3个别化学习模式 网络技术为学习者的个别化学习提供了优良的媒体资源环境，只要拥有教育媒体，学生个体即可按照自己所喜欢的学习方式，选择自己感兴趣的学科，进行卓有成效的自主学习。个别化学习，它具有课堂教学所不具备的教学行为的个人化和学习行为的个人化的特征。网络环境把个体学生从学生群体中分离并放入一个更为个人化的情境中，他的学习过程完全是个性化的，包括学习的进程、探索知识空间的路径，学习过程中所得到的反馈信息等。个别化学习使学生的自由度增

11、大了，他们可根据自己的情况随时进行学习，那些认为课堂进度太慢的学生，可通过查询各种学习信息进一步超前学习；个别化学习使学生兴趣增加了，在教学中引入了大量的音频、视频内容，它使传统的教学变的更加生动活泼，学生更喜欢直观新颖的教学方式，无疑会大大提高学习效果；个别化学习使网上教育资源利用率提高了，名师的指点，丰富的网上学习资源，在线的兴趣讨论和专家等人类资源，在网络环境下实现了资源配置的最优化。这些都加深了学习的深度，所以网上个别化学习具有更大的灵活性和可靠的选择性。自主的、个别化的学习，它不是一种完全独立的学习，它需要学习环境中有良好的反馈系统，以帮助学生做出自主决策。随着信息技术的日益普及和发

12、展，建立在智能技术基础上的教育和培训的个别化，是网络教育在21世纪终身学习的具体需求，也是网络教育的最高理想。1.2.4协作学习模式协作学习是指利用计算机网络以及多媒体等相关技术，由多个学习者对同一学习内容彼此交互与合作，以达到对教学比较深刻的理解与掌握的过程4。网络环境的协作学习包括：教师通过电子白板与学生共同学习、讨论；在服务器上提供公共的讨论区，学生可以把疑难问题公开进行讨论；通过BBS进行网络的实时在线讨论；通过主页链接到教师或其他学生的主页上，在主页上留言或通过E-mail发表自己的意见等。这种学习模式的优点是可以共享信息资源，便于激发学习动机，具有群体激励机制，有利于个体与群体之间

13、的情感交流，使学习者的学习的参与性和主动性进一步提高。学生在协作学习的过程中，不仅能获取知识、技能，而且还能通过与他人的相互协作，培养自己的协同工作能力，探索知识的能力，解决问题的能力。教师在选择不同的模式让学生进行学生或学生自行选择不同模式进行学习时，都应根据学生自身的特点，有计划、有目的地选择一种模式或几种模式的有机组合，为学生营造最好的网络学习环境，期待取得最佳的学习效果。1.3网络学习环境的目标1.3.1培养学生自主学习能力自主学习是当前教育学家提倡的学习方式，因为这种方式能够充分体现学生的主体地位，能发挥学生学习的主动性，使学习的针对性更强。在信息高度密集的网络环境中，当网络信息密度

14、超过常规限度时，多媒体丰富多彩的界面安排也会干扰相关信息的提取。而网络上快速流动的大量信息，可能使那些真正有用有价值的信息被大量冗余无关的信息所淹没，从而对学习效率产生负面影响5。网络环境的信息虽然丰富了学习资源，但对学习者有效地寻求和利用学习资源的能力提出的挑战。因此要求学习者掌握和运用当代信息技术所创造的各种新的学习方法与学习技能，并具有较强的信息获取、处理、传递的能力以及自学能力和自控能力。 1.3.2培养学生的创新能力在网络这个信息的时代，我们的教育培养目标就是培养有敏锐的创造力，敢于创新，善于创新的知识型人才。培养学生的创新能力已成为当今世界教育的趋势。在知识大爆炸的时代要教会学生所

15、有的知识是不可能的，在网络环境的教学模式中教师的角色主要表现为教学目标的设计者，学习内容的指导者。学生的角色真正成为学习的主体，真正实现了以学生为中心，从而实现教学个别化，在学生自觉的学习过程中培养学生的创新能力6。另外在网络环境下教材的权威性已受到冲击，对教师布置的教学内容学生在网上可以接受百家之言，不拘谨于一个教师，培养了学生的发散性思维和创新意识。 1.3.3培养学生的处理信息能力培养学生处理信息的能力也就是提高学生的信息素养。信息素养是一个含义广泛的综合性概念，它不仅包括运用信息技术获取识别信息、加工处理信息、传递创造信息的基本技能，更重要的是在当代信息技术所创造的新环境中独立自主学习

16、的态度、方法以及参与意识。信息素养作为一个高级的认知技能，同批判性思维，问题解决的能力一起，构成了学生进行知识创新和学会如何学习的基础7。信息素养不仅是一个阶段性的目标，而是每个学习者终身追求的目标，是信息时代网络环境下学习者必备的基本生存能力?quot;下个世纪，受教育者不再是一个只会吸纳大量事实信息的人，而是一个知道如何检索、评价和应用所需信息的人。"1.3.4培养学生建立全新的学习观念传统的学习观是教师教书本知识，学生学书本知识，教与学功能只有一个，就是传授书本知识。而新的学习观则认为通过现代信息技术实现多方面的学习功能，在学习过程中学生自主学习，保持良好的学习态度和持久的学习

17、兴趣，创造一种积极的认知气氛，顺利地开展学习活动。通过网络环境发展多种能力，还要培养品德。在网络信息时代，一切取决于效率、学习效率在于怎样使学习者在有限的时间内高质量掌握知识，具备不断更新知识、创新知识的能力。把发展智力提高到应有的地位，是现代生产技术发展的要求，也是全面把握学习任务和学习质量标准的要求。1.3.5培养学生运用多种高新技术的能力多种高新技术的结合使未来的网络具备了资源共享与强大的沟通能力。因此在未来的网络教育中，先进的教育手段为学习者的共同协作学习创造了非常有利的条件。随着社会的进步和科学技术的发展，信息技术还会更进一步的发展，这就需要我们应掌握运用网络环境教育技术的能力，如W

18、eb、FTP、E-mail、Telnet等，使学习者在浩瀚的知识信息的海洋中，身处相对自由的学习环境，在网络学习中不至于"迷航"或偏离主题，使网络环境下的教育更加真实、更加完整，操作性更强8。2.中学物理网络学习环境的设计2.1物理网络教育的意义近年来，人们把在教育过程中比较全面地运用以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代教育技术概括为"教育信息化"，我们把物理教育信息化称为"物理网络教育"。那么物理网络教育的意义何在呢？首先，它极大地提高了知识的更新速度，其次，它能够突破教育环境时空限制，利用多媒体技术创设一种有利于学生对所学知识意义

19、构建的情景，使学生在特定的接近现实的情景中，主动地获取知识。多媒体技术的出现和发展，正在迅速的改变着我们传统的物理教学模式、教学内容、教学手段和教学方法，并且已经引起教育思想，教学理论甚至教学体制的深刻变革。大量电子教材的出版，各种形式的网校的兴起，以及大多专业网站的出现，互联网使得大量优秀的教学资源能够做到全国共享。利用网络教学，教学模式可以是课堂式的，也可以是个体式或者是协作式的，学习模式可以是探索式的，也可以是渐进式的或跳跃的。 2.2物理网络教育的原则苏联教育科学院院士巴班斯基在以教学过程最优化 - 一般教学论方面一书中，系统地阐述了教学过程最优化理论。他明确指出，最优化教学就是如何选

20、择能使教师和学生在一定的条件下，使当前教学任务的解决花费最少的时间，达到最优化的模式，从而推动教学现代化的过程，而合理利用网络环境在教学过程最优化设计中有着重要的地位和作用。因此，最优化教学理论为物理网络教育提供了理论基础。 建构主义学习理论告诉我们，学生得到的知识不是靠老师传授的，而是在一定的环境中，通过对话与合作自然获得的，教师要做的工作就是营造、设计和改进能够帮助学生有效地获取知识的学习环境，教师扮演的角色不再是传授者，而是组织者、指导者、帮助者、激发者。 因此，物理网络教育的基本原则可概括为三条：(1).网络资源的开放性、丰富性；(2).网络传播的反应性、灵活性；(3).网络环境的适应

21、性，人本性。3.网络教育前景联合国教科文组织1998年的一项调查报告指出：无论是发达国家还是发展中国家，都不同程度存在教育滞后于现实需要的问题，第三世界国家尤其严重，而普及远程教育、尤其是网络教育，不仅是解决这一问题的有效途径，而且将成为革新传统教育模式的重要动力11。中国社会科学院的一项调查报告称，由于信息网络技术的快速发展以及在各行业的渗透和应用，网上教育将成为我国一种速度更快、传播空间更大的新型教育形式，与课堂教育、广播教育、电视教育一同构成多元的教育手段体系。这项调查是中国社会科学院1999年开展的，共调查了100余名教育专家和60座城市的2000余位居民。现代社会知识更新是人类历史上前所未有的，信息以几何级数在增长。传统的教学已不适应信息社会的变化。现代教育技术的广泛应用是现代教学的必然选择。我们认为，现代教育技术在教学中的应用有三个发展阶段。(1)、展示阶段，是基于传统教学媒体下的"常规模式"阶段，它包括幻灯机、大屏幕投影、电影录像等视听设备、语音实验室等教学设备。(2)、互动阶段，是基