• 共性整合点诊断

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    • 共性整合点诊断

            (一)整合点概念
            在完成理想情况下的教学设计之后,就可以进行整合点的诊断工作了。整合点的诊断过程,首先要分析每一个理想教学步骤是否能够在常规教学手段支撑下完成,完成的效率和质量如何;然后分析信息技术手段对每一步的支撑情况如何,是否比运用常规教学手段质量或效率高,如果确实高的话,该步骤就可以诊断为整合点。
            (二)整合点诊断的基本方法
            一节课的整合点应从这节课的教学重点、难点所对应的教学步骤中诊断,其他目标所对应的教学步骤中即便有整合点,利用信息技术解决了这些整合点的问题,对一节课的教学质量和效率提高所起的作用也是很有限的。一节课教与学的质量和效率主要取决于重点、难点的解决程度。对于其他的教学目标所对应的教学步骤,是否分析整合点,要根据这节课的具体情况而定。
            整合点的诊断,首先要解决的问题是理想状态的教学结构、教学模式及教学步骤。即针对一节课的教学目标与教学内容、教师和学生情况,确定什么样的教学结构,选择什么样的教学模式,安排哪些教学步骤。在此基础上,诊断常规教学手段在支撑教学活动时,哪些步骤中存在的困难,确定出可能的整合点。
            整合点的诊断是信息技术与课程整合的基础,诊断的准确与否直接决定着整合的方向。整合点诊断的基本步骤如下。
            步骤一,从教与学可能具有共性规律的角度对课程内容进行系统分类,将具有共性规律的内容分为一类,根据课程内容的具体情况,不同类型可以进一步分为子类或多级子类。
            步骤二,系统研究每种内容类型有效的教学结构确定、教与学模式设计、教与学过程安排、教与学策略选择等方法。
            步骤三,系统分析运用常规手段实施所安排的教与学活动过程中可能存在困难步骤,并进行系统归类。
            步骤四,分析哪些困难步骤信息技术能够支撑,确定出整合点。
            在上述步骤当中,教与学模式及过程设计是至关重要的,如果设计的不合理或不够科学,那么,在此基础上所诊断出的困难可能根本就不是困难。
           (三)物理实验教学整合点分类及解决办法
            1.物理实验的共性整合点及解决办法
            (1)物理模型的模拟。
            物理模型是从实际中抽象出来的,学生对它缺少感性认识,—般只是凭教师的讲解让学生去想象。利用信息技术模拟可使这些模型直观化,有利于学生头脑里形成形象化的概念。
            例如,热学中固体、液体、气体分子模型,可以用Flash制作动画,模拟固体、液体、气体分子的特点。画面既简洁,对比性又强,对于学生在头脑中建立微观分子模型给予了很大帮助。
             (2)瞬间发生的物理过程的慢放。
            演示实验是物理现象的真实反映,它可使要研究的现象重现在课堂上,但对于一些瞬间发生的复杂物理现象,只能观测到其结果,而无法观察其变化的具体过程。采用Flash制作成的动画课件,可以形象逼真地模拟物理现象瞬间发生的变化过程,使学生在头脑中描绘出清晰的物理图像。
            (3)实验细节的展示。
            有些物理实验的现象,读数和结果细小而不易观察,给教学带来了一定的难度,运用多媒体教学课件,通过大屏幕投影放大展示,可以弥补这类实验的不足,教学效果较好。
            例如,在游标卡尺的使用及其读数的教学中,仪器小、刻度细微、精度高,给教学演示带来较大难度,运用计算机的人机交互性及智能性,设计课件来模拟游标卡尺的测量过程,测量值随机多变,具有真实感,并将仪器尺寸和刻度线充分放大,方便了讲解和学生学习。
            (4)实验情景创设,实验现象模拟。
            为了克服对实验分析的任意性要求与物理实验过程连续性的矛盾,可利用信息技术创设实验隋景,模拟实验现象。
            例如,分子运动特点,原子核式结构模型,玻尔模型,带电粒子在电、磁场中的运动等都无法直接用实验演示,可采用计算机技术进行模拟演示实验,增强实验教学效果。
            (5)历史实验的重现。
            一些在物理学发展史上起重要作用的物理实验,有的受条件限制,在教学中只能靠讲解与图形来描述,对学生的说服力不强,可以通过计算机来模拟实验的过程,激发学生的学习兴趣和求知欲。
            例如,α粒子散射实验,将实验装置及实验过程制成三维动画,重现卢瑟福发现原子核式结构的过程,使学生在学习中不再感到枯燥难学,对原子核式结构有更深刻的理解。另外,还可利用计算机模拟危险性的演示实验,既能避免事故发生,又能收到良好效果。
            (6)形象直观地展示物理实验原理
             为了克服学生直接经验的缺乏和物理实验原理抽象性的矛盾以及对信息化环境的需求和物理实验环境的单调性的矛盾,可利用信息技术形象直观的展示物理实验原理。
            例如,示波管原理的介绍,气体压强的微观解释,平抛运动的分解,力的合成与分解,简谐振动,光的干涉、衍射、电动机原理、汽油机原理、发电机原理等的演示和讲解等。
             2.物理实验的分类及整合点解决办法
            (1)物理实验的分类。中学物理学生实验主要有练习性实验、研究性实验、测定性实验、验证性实验。
            (2)每类实验整合办法。
            ①练习使用物理仪器的学生实验。
            此类学生实验是专门练习使用物理仪器的,如练习使用游标卡尺和螺旋测微器,练习使用打点计时器,练习使用多用电表等。此类实验的教学重点是练习仪器的操作规程和正确的使用方法,因此,对于此类实验,可设计开发专门的软件进行模拟,重点要放在交互性和指导性上,学生可通过调节参数进行实际模拟操作训练。
            ② 观察和研究物理现象的学生实验。
    此类学生实验是观察和研究某些物理现象的,如观察光的衍射现象,机械波、水波的干涉,研究电磁感应现象等。此类实验的教学重点是展示物理现象以及解释形成现象的原理。因此对于此类实验,重点是设计开发现象的演示和原理的讲解的软件。 
             ③测定物理量的学生实验。
            此类学生实验是为了测定某些物理量,如用单摆测重力加速度,测匀变速直线运动的加速度,测金属丝的电阻率,测电源的电动势和内电阻,伏安法测电阻等。此类实验的教学重点是实验原理、实验设计、实验实施、实验的数据处理以及实验拓展等。因此对于此类实验,重点是设计开发交互性和指导性强的软件,学生可通过软件模拟实验操作。
             ④验证物理规律的学生实验。
            此类学生实验是为了验证某些物理规律,如验证牛顿第二定律,验证机械能守恒定律等。此类实验重点在可验证物理量之间的相互关系和变化规律。因此,对于此类实验,重点是设计开发具有实验过程指导的教学软件。学生可通过软件模拟实验并能记录实验数据和进行实验数据整理与分析,最后得出实验结论。

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