全国教育科技“十五”规范国家重点课题《信息化进程中的教育技术

1全国教育部“十五”重点课题项目《虚拟教研中心开发与应用的有效性研究研究》子课题《信息化环境下中学物理自主性学习的研究》广东惠阳第二中学中期自评报告报告人：潘克祥随着教育技术的飞速发展，其日益强大的交互功能对学生的自主学习起到了有效的促进作用，使学生能够自主地介入到教学活动中，变传统的“注重习得能力”为“注重学习能力”，变单向被动的接受为双向主动的学习。惠阳二中课题组自开题以来，积极探索信息技术在中学物理教学中的应用，努力实现自主性学习，已取得阶段性成果。现向总课题组汇报如下：一、实验研究的实施过程：我校自2002年9月接题以来，按《实施方案》一步一个脚印地开展实验工作。1-1.实验研究的组织与管理：成立了以校长姚秀强为组长，区物理教研员彭向宇，副校长林景飞、陈志毅，物理科组长潘克祥为副组长的领导机构。组员共18人，其中高级教师5人，一级教师7人（含信息技术教师3人），电子技术一级资格12人，全部大学本科毕业，并特聘华南师范大学教育信息技术学院博导徐福荫教授为课题指导专家。我校设置了4个实验班，4个对比班。由4位教师负责实验教学工作，4位教师负责平台开发及资源库建设，2位教师负责网络的维护。课题组坚持每两周召开一次专题会议（有会2议记录），实验教师每周召开一次实验课讨论会。课题组备有档案柜一个，内有档案夹15个，详细记载着实验过程的一切资料。1-2.努力创造实验研究的软硬环境现拥有多媒体控制中心一间、装机24台，课题组专用课件制作室一间，装机3台，电子阅览室2间，装机120台。多媒体阶梯教室一间可容纳学生450人。建有惠阳中学物理网站一个，资源库一个。内有各类动画、视频、课件、教案、学案、题库等共计10类，容量达40G，自行开发和设计了惠阳二中中学物理教学系统。学校领导很重视教师研究水平的提高，共购置各类图书50余册，软件30余套。参加各类业务学习15人次，其中参加总课题组培训4人次。2002年11月份，特邀华南师范大学教育信息枝术学院博导徐福荫教授来校讲学一次。徐教授为课题组指明了研究的方向、方法和操作过程，解决了教学平台与资料库的链接，数据处理等问题。1-3.实验研究的开展历程自2002年9月开题以来，我校共进行了200多次实验教学，具体做法如下：⑴．依托教学系统进行自主创新性学习。课题组自主开发和设计了“惠阳二中中学物理教学系统”，目前已进入第三代。教学系统和资源库的自动链接，把教师制作或收集的各类动画、视频、文字、教案、学案、题库等，按章节链接到教学系统中，学生进入教学系统，打开电子课堂，就可以找到学习的资源，3通过这种方式，能极大地提高学生学习自主性和创造性，这种模式的学习，有五大特点：第一：强化学习的目的性。学生打开电子课堂，就可以浏览教学目的，教学要求、重点分析、难点分析，学习有明确的目标意识，对自己所要达到的学习要求有所认识，并能主动规划和安排自己的学习。第二：强化学习的自主性。学生根据学习的要求有效地选择自己的学习内容，在大量信息面前，根据自己的实际捕捉信息，敏锐地感受和理解信息，并进行分类、整理。第三：强化学习的独创性。学生不满足于获得现成的答案或结果，对所学的内容能展开独立思考，进行多向思维，能从多种角度认识同一模型，并善于把它们综合为整体认识，能创造性地运用所学到的内容去适应新的情况，探索新的问题，使自己的思维不断得到提升。第四：强化学习的自控性。学生对自己的学习动机、学习策略，学习结果等可以通过系统实时交互，借助留言板或语言对话系统寻求正确的答案。能主动发现学习中即将出现或已出现的问题。第五：强化学习的参与性。我们的实验课程设计在不断地努力使学生的每一项学习活动都是在自己思维的支配下独成。⑵．利用网络环境实现协同式学习。教学系统与校园网，Internet互联在一起，学生学习可以不受时间和空间的限制，4享受网络给学生带来的开放、平等、共享、协作的时代特征。具体体现在下列三个方面：第一：学生与教学系统的交互。这主要体现在利用多媒体网络进行学习时，可随时对自己进行测试。系统会根据学生的不同情况，给学生设置不同侧重点，不同难易程度的习题，然后及时对学生的测试结果进行分析、评价、总结。判断学生对学习任务的完成情况；判断学生对所学内容是否理解及程度怎样；诊断学生出现的错误及原因等等。系统在进行了综合评定之后，给学生列出分数、评优、错误分析并提供有效的帮助。学生根据这些内容进行自我评价和自我反思，纠正自己学习中的错误，调整自己的学习方法，并确定下一步的学习计划。在这个反馈评价的过程中，学生的进步和取得的成绩也及时地得到肯定和鼓励，增强了学生进一步学习的信心，提高了学生学习的兴趣。第二：学生和教师的交互。这主要体现在多媒体网络的学习过程中，由于交互的实时性，学生能及时获得在线教师的指导，教师也能及时获得学生反馈信息，随时根据学生的需求调整教学的内容和方法，使教学活动达到更佳的效果。同时，还可以利用E-mail、电子会议系统、电子黑板、电子举手等完成实时授课、实时答疑、实时辅导等教学活动。通过这种辅导性的自主学习模式，增强了学生学习的动力。第三：学生与学生的交互。这种交互形式，即可以是两个5学习者之间的对话，又可以是多个学习者之间进行的小组学习、小组讨论。在学习过程中，利用网络交互的实时性，学生们可以就某个问题进行集体讨论，学生们充分发表自己的创见，激烈争论、相互补充、相互修正，不断地引向正确的结果。学生们还可以对某一个学习任务进行分工协作，分头解决各自承担的部分，最终形成一个合作的集体。在这种协作式的学习过程中，学生可以从别人那里获得宝贵的学习心得，与别人共享学习的成果；同时，在讨论过程中，使得新旧的知识更加交融整合，对学习内容产生更深层的认识，逐步形成自己的学习方法。通过协作学习，学生获得了大量的信息及宝贵的经验，为学生自主学习打下了良好基础，也增强了学生自主学习的成效。⑶．虚拟实验和真实实验的有机整合。在物理教学中，实验教学是教学活动中一个必不可少的环节，它对于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力是至关重要的，学生的大部分能力都是通过实验得到的。我们的实验教学具体做法是：利用教学系统中的虚拟实验，帮助学生理解实验的原理、目的、方法，使学生掌握实验数据的处理过程，得出实验结论思维途径，再现实验现象的本质。然后再进行分组实验，以提高学生实际操作能力。通过这种整合的实验教学，我们发现学生的创新能力和动手能力有较大的提高。⑷．运用多媒体技术创设全新的物理情景。构建主义批评传统教学使学习去情境化的做法，提倡情境学习。物理教学中情境6创设是非常重要的，我们运用多媒体技术的优越性，创设与现实生活、高科技相近似的物理情境，这些物理情境具有生动性，形象性，直观性，使学生有身临其境的感觉。全新物理情境能激发学生的学习动机和兴趣，构建探索物理规律正确思维方法。通过200多次实验教学，我们已基本掌握了物理概念教学，物理规律教学情境创设的一般原则。他们在教学中运用自如，取得了良好的教学效果。二、实验研究所取得的成绩2-1.科研成果一览表作品名称作者获奖等级《惠阳二中中学物理创新教学的实践》潘克祥彭向宇胡思源获惠州市创新教学大赛一等奖。已报广东省教研室参评《信息化环境下中学物理实验教学探究》姚秀强陈志毅潘克祥获惠州市论文评比一等奖。已报送广东省电教馆参评《信息技术与自主性学习整合理论指导下中学物理教学一例》姚秀强潘克祥胡思源获惠州市论文评比一等奖。已报送广东省电教馆参评《信息化环境下物理教学教改的方向》黄伟玲获惠州市论文评比一等奖。已报送广东省教研室7《CAI在教学中的误区》周树蘅获惠州市论文评比二等奖《物理教学中激发学生兴趣探讨》徐淑婷获惠州市论文评比二等奖《机械运动》案例黄伟玲获惠州市创新教学大赛一等奖。已报广东省电教馆参评《自由落体》课件胡思源周树蘅骆福泉获惠州市课件制作比赛一等奖。已报广东省电教馆参评《简单磁现象》课件邓光强徐淑婷获惠州市课件制作比赛二等奖《照相机》课件余琴获惠州市课件制作比赛二等奖《谈如何推行物理教学素质教育》——培养学生创新能力邓光强获惠州市论文评比二等奖《信息化环境下初中物理增设开放性实验可培养学生解决实际问题的能力》陈静获惠州市论文评比二等奖《信息化环境下课堂教学应注重交互性》余琴获惠州市论文评比二等奖82-2.学生电子作品获奖一览表作品名称作者姓名获奖等级生活（电子报刊）董海婷叶晓威（初二3班）惠州市一等奖林荫小道（电子报刊）刘晓裕黄慧（初二4、6班）惠州市一等奖鹏飞报（电子报刊）黄福英张玉婷（初三1班）惠州市二等奖心灵之窗（电子报刊）林娟曹超文何晨茜（初三6班）惠州市一等奖知识的海洋（电子报刊）涂燕丽张伟杰唐洪涛（初三6班）惠州市一等奖百科快餐车（电子报刊）叶文茹张惯杰（初三6班）惠州市一等奖自然奇观（电子报刊）卢翠萍戴荣华（高二5班）惠州市一等奖海边拾贝（电子报刊）刘玉婷何桂桃顾娟（高二5班）惠州市二等奖生命之爱（电子报刊）付远妮刘惠芬（高二6班）惠州市一等奖足球网站（网页）陶惠彪（高二2班）惠州市一等奖个人网页（网页）卢新建（高二2班）惠州市二等奖网中网（网页）钟富强（高二4班）惠州市一等奖个人网站（网页）曾汉灵（高三1班）惠州市三等奖动画游戏（电脑动画）叶子行（高一7班）惠州市二等奖92-3.教学效果分析评价①实验一年后教学效果分析评价（表一）对比统计表编号样本NXSZP结论1惠阳二中实验班6273.315.794.960.01差异显著惠阳二中对比班6563.467.56从表一中可以看出，经过一年的《信息化环境下中学物理自主性学习的研究》教学改革实验后，惠阳二中实验班已明显超过对比班，因而证明实验效果是显著的。②实验一年半后教学效果分析评价参加2002—2003学年度广东省中考成绩如表二所示：（表二）2003年惠阳区初中物理中考成绩对比表项目样本惠阳二中实验班惠阳二中对比班优秀率23.06%5.23%及格率100%78%这次中考结果再一次证实了《信息化环境下中学物理自主性学习的研究》教学改革实验的确能全面提高教学成绩。三、实验研究存在的困惑1．为配合课题的实验研究，我们人为地设立了实验班与对比班，在此同时也就把最新的教育技术设备提供给了实验班的同10学，这样做对对比班的同学来说似乎很不公平。2．物理学是一门以实验为基础的自然科学，现代教育技术为我们的物理教学带来了虚拟实验技术，而且虚拟实验在应考方面的作用甚至比真实实验更为有效。所以在具体教学实践中，该如何进行真实实验和虚拟实验，更有效地锻炼学生的实验操作能力，有时候会成为一种艰难的选择。四、课题预期成效展望1．建好一台、一站、一库（中学物理教学平台、中学物理教学网站、中学物理资源库）。2．录制成功的案例若干（不少于10个）。3．有一套信息技术与中学物理实验教学整合方案。4．发表论文若干，获省级以上奖励论文若干。5．交一份有价值的结题实验报告。6．获省级以上学生电子作品若干。课题研究进入中期阶段，我们将不遗余力地做好后阶段的实验研究工作，决不辜负总课题组的期望。谢谢总课题组专家们的指导！欢迎总课题组专家到我校指导工作！广东惠阳二中《信息化环境下中学物理自主性学习的研究》子课题组二00三年十一月二十日