亞太科學教育論壇, 第五期, 第一冊, 文章七(二零零四年四月)
汪向征、王笑君
基於新課程理論的高中物理立體化教材初探
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四、 配套網站的特點

通常同一個老師教出來的學生有成績很好的和成績很不好的,這些學生在同樣的班級、使用同樣的教科書、接受同樣的教學,但學生的差異是客觀存在的,正確認識學生差異是實施個性化教學的前提。學生之間有生活經驗的差異,思維水平的差異,原有基礎的差異。我們要採取方法讓每個學生在自己原有的基礎上都得到充分發展。

網站(參考網址:http://physics.scnu.edu.cn/gzwl )是立體化教材的第三大組成部分,其主要特點就是多媒體化和交互性。其內容分成教材指定內容和參考內容兩個部分(圖4),學生可根據自身興趣和需要選看不同內容,因而可照顧到學生學習過程中的個體性差異,彌補有限時間內課堂教學的不足,使學生的學習更加個性化。

圖4我們的網站

網站內容的選取以課本中“我們的網站”欄目上的指引為基準,還包括一些與知識點相關的科學動態和背景資料。需要說明的是,網站與教材中“資料活頁”欄目雖然都是對課本內容的拓展,但在形式和內容上卻有很大的不同。表現在:

1、表現形式 資料活頁以靜態的文字或圖像呈現在課本上,一些需要動態展示的東西由於自身的局限性就無法顯示。而網站上除有一些文字圖像外,還有很豐富的多媒體資料庫,以生動形象的動畫呈現給讀者,更利於加深對所學知識的理解應用。

2、獲取方式 資料活頁直接把內容呈現出來供學生閱讀,可放到課堂上教師和學生一起完成,也可作為學生課下閱讀作業,但網站上的知識卻是只能供學生課下自己查閱的。並且,網站上資料的獲取還有一個資訊處理的過程,即學生要對搜索到的資訊,根據自己的需要加以處理,選擇性吸收。

3、內容呈現 由於資料活頁是書面教材的一部分,它的內容是直接呈現的,缺乏交互性,網站卻不同,它可以附帶有相應的習題或者一些仿真實驗,如圖5-a所示牛頓第二定律仿真實驗。在這個實驗中,點擊左上角的“設”圖示,可打開設置介面如圖5-b所示,對初始條件、物理常量、掃描屬性、顯示屬性以及外界條件影響等進行設置,驗證在不同的實驗條件下,牛頓第二定律的普適性。在功能設置中,應不選中考慮重力作用的核取方塊,若選中物體將做斜拋運動,若學生有興趣可做嘗試。設置完畢,運行仿真實驗,通過小球的運動情況可以看出,在拉力相同質量不同時,小球運動情況不同,質量小的小球運動較快;拉力不同質量不同但二者之比相同時,小球運動情況相同。從實驗可以看出,加速度與物體的質量和所受拉力有關。點擊“實驗資料曲線”按鈕,通過時域設置小球的運動起始與終止時間,進行座標設置選擇不同的座標變數,可畫出不同的運動曲線。如果設置縱坐標為位移,橫坐標為時間,則可畫出如下圖所示的位移-時間曲線。讓學生親自動手去嘗試模擬一些經典實驗,鞏固課堂上所學的理論知識,加深印象,便於後續課程的理解和運用。

圖5-a 牛頓第二定律仿真實驗
 

 

圖5-b 牛頓第二定律仿真實驗設置

網站和資料活頁包含與立體化教材之中,雖有不同之處,但都為教材所要講述的知識內容服務,使學生理解更深入,既拓展知識的深度,又開闊視野。

網站的線上練習系統(參考網址:http://physics.scnu.edu.cn/czwl/homework )和電子檔案袋體現了其方便快捷的交互性。線上練習系統針對書本教材設計的配套多媒體習題,具有更接近事實的情景設置及交互性,教師佈置作業、學生完成作業、教師批改作業等都具有時空的彈性。配套設計的電子檔案袋,用於記錄學生的學習情況和成長的軌跡,例如成功的經驗或者失敗的教訓,以及自己一次小小的發明創造,對某個問題的獨到見解等都可以放到自己的電子檔案裏。教師學生之間還可以通過線上論壇(圖6)即時交互,交流一些學習心得體會。學生也可提出對教師教學的建議,或者學習生活中遇到的困難,尋求教師或學生的幫助。

 

圖6電子檔案袋和線上練習系統

課程標準指出:各學科力圖結合本學科的特點提出有效的策略和具體的評價手段,引導學校的日常評價活動更多地指向學生的學習過程,從而促進學生的和諧發展。而電子檔案袋收集學生自己認為能夠證明自己的學習進步、創新精神和知識技能的成果,可以包括計畫、中間過程的草稿、最終的成果、以及教師的評價、相關的資料等,它反映了學生學習的過程和最終結果,並具有自激勵與他激勵性,可以成為學生學業成就的直接評價依據[4]。這種形成性評價可以由教師給出,或者自己為自己給出,也可由同學給出,教師給以恰當的指導。教師對學生的成績加以肯定,鼓勵需要幫助的學生,使每一位學生都能感受到教師對自己與眾不同的關注,同時也為學生的學習進步提供了更多的資訊,增強了學生學習的自信心和自我責任感。

目前基礎科學教育的要害在於,知識大都以現成的結論形式呈現給學生,沒有為學生提供探索與發現的機會,這種傳統的傳授式教學嚴重地影響了學生素質的全面發展[5]。我們希望這套基於新課程理論的立體化教材,隨著不斷發展完善,能有效地改變這種狀況。課程改革的實驗,決不僅僅是一個簡單的方案驗證,更是一個充滿探索、創造和建設的教育改革的實踐過程。要完成這個任務,決非朝夕之功,需要我們大家的共同探索和不懈努力。

 


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