论数字化探究实验室系统在物理教学中作用 2007

第一篇：论数字化探究实验室系统在物理教学中作用 2007

论数字化探究实验室系统在物理教学中作用

2007-01-30 11:56:45| 分类： 个人日记 | 标签： |字号大 中

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创建“信息化实验环境”，有利于提高学生的实验素质和信息素养

物理是一门以实验为基础的学科，实验的重要地位及教学功能无可置疑。但是，目前不少学校的实验教学往往是一块相对薄弱的地方，导致学生对动手实验的兴趣也不高，为了应付考试往往沉湎于纸上谈兵，实验教学的信息化水平更低。教育部和上海市教委领导多次指出，教育改革必须基于现代信息技术发展的需要，《二十一世纪物理学科改革行动纲领》也突出了“现代教育技术对物理教育的支撑作用”，《上海市中学物理课程标准(征求意见稿)》更强调了“现代信息技术和物理课程的整合”。由此可见，传统的实验手段和方法已经跟不上信息时代发展的需求了，急需更新和发展。学生未来的工作环境离不开以计算机为核心的信息化环境，培养学生的信息素养也迫在眉睫。

由此可见，创建“信息化实验环境”势在必行。所谓“信息化实验环境”，指的是将现代实验技术和以计算机为核心的信息技术融为一体的实验平台或环境。信息技术具有强大的信息处理能力，可以实时、高效处理各种数据，可以实现连网互通，具有便捷的交互功能。传统的实验手段存在着误差大、数据采集慢(无法在很快的时间内采集很多组数据)、有的物理量无法直接测量、读数不方便等问题，更为重要的是数据处理手工完成，效率低，误差大。DISLab技术的应用，初步实现了运用 现代技术改造传统的实验手段和方法，而且为信息技术的融合创造了条件。它不但能替代许多传统仪表，如打点计时器、弹簧秤、温度计、压强计等，而且还能直接测量瞬时速度(光电门)、磁感应强度(霍尔传感器)、微电流计(微电流传感器)等传统仪表无法测量的物理量。即使替代也不是简单的功能重复，而是大大提高了测量范围、精度、反应时间。因此，DISLab的应用使中学物理的教学内容发生了很多改变(必需和二期课改的新教材配套使用)，许多原来不能做的实验可以做了，许多原来只能定性的实验可以定量分析了，许多“瞬时”的过程(如碰撞)我们能通过高速扫描记录下来

仔细分析了，因此学生利用DISLab可以探究的问题范围和深度都大大拓展，这对提高学生的探究能力很有益处。计算机及配套软件的使用使我们“数据挖掘”的本领大大增强，更容易、更深刻的揭示客观世界隐藏的各种规律：同时我们也更容易交流演示实验的过程和结果，继续发展下去可借助网络平台开展学生或师生之间的异地合作讨论或观摩实验过程。

由此可见，“信息化实验环境”有助于促进学生的实验素质发展。实验素质是科学素质的重要组成部分，包括实验过程中的科学精神、情感态度，如怀疑、求真、批判、探究、实践、创新等基本要素以及认真、踏实、谦虚、合作等情感因素；还包括熟练的实验技能、运用实验完成观察、测量、验证、探究等任务的能力。显然，只有建筑在高技术平台上的实践经验，才会带来高层次的实验素质、思维能力和创新发现，而这些素质和能力的培养为学生将来从事科学研究、工作的环境接轨创造了条件。

信息技术的融入，使学生在利用DISLab技术开展实验的过程中同时提升信息素养。学生在“信息化实验环境”中采集数据，将获得更多更精确的信息，通过网络合作与交流还可以得到大量他人的数据、经验体会，必然要思考如何处理这些数据，如何做出判断而选择有价值的信息，如何评价自己和别人的实验过程及结果等等。这些信息获取和处理的过程，对学生信息素养的提高有帮助。

最后的表格（见文末附表）中举了一个实际例子比较了传统实验和DISLab系统实验的优缺点。非常

凑巧，我在指导学生做完表格中实验后，去上海市进才中学和第六十中学各听了一节课，内容也是“测定电动机效率的学生实验”，三个学校的实验方案各有千秋、都有一些别人意想不到的闪光点，如自己学校选用的电动机是瑞士制造的直流电动机(带减速功能)比较稳定、进才中学的所用的细线效果比较好、第六十中学对电动机的轴进行了特别加工效果比较好、每个学校的学生在实验设计和操作能力方面存在差异，如果让三个学校的同学借助广域网一起边做实验边交流和展示，我相信学生肯定会取长补短、更有兴趣、更有收获的。

戴尔的“经验之塔”理论指出，“教育应从具体经验人手，逐步进入抽象，有效的学习之路必需是铺满着具体经验”。DISLab技术为学生开拓了“具体经验”的范围和深度，为概念、规律的揭示创设了更好的条件。有利于提高学生的实验素质和信息素养。

第二篇：论DISLab 系统在物理教学中作用

论DISLab系统在物理教学中作用

作者：周世平文章来源：上海师范大学教育技术系 200234 上海 点击数：360 更新时间：2008-9-24 摘要:正在进行的上海市二期课改试点中，高中物理教材首次引入了DISLab系统作为实验平台，本文主要从教育技术学和教学实践两个方面，论述了DISLab系统在高中物理教学中的作用，为中学物理构建信息化实验环境提出一些自己的设想。关键字:DISLab系统物理教学信息化实验环境学习方式教学模式

DISLab是Digital Information System三个词的缩写，是“数字化信息系统实验室”的简称，它是一种用于实时采集数据的智能化系统，由传感器、数据采集器、计算机系统及配套软件构成。DISLab配备的各种传感器可以实时采集各类被测量的数据，几乎涵盖了高中物理教材中所有实验的被测量，并可以同时测量多个物理量，通过A/D转换输入计算机，并通过相应的软件对被测信息进行各种数据处理，从而构建了一个现代化的数据测量和处理平台。DISLab作为一种现代教育技术被引入上海市二期课程改革的试验教材中，已经在高中物理新教材中试验了将近一年半，随着OISLab技术的不断成熟，已经初步显示出独特的优势。这是现代信息技术和学科教学整合的一个有益尝试，是上海物理教育现代化的标志之一。本文从教育技术学和中学物理教学实践出发简要论述DISLab系统在物理教学中的作用。

一、创建“信息化实验环境”，有利于提高学生的实验素质和信息素养

物理是一门以实验为基础的学科，实验的重要地位及教学功能无可置疑。但是，目前不少学校的实验教学往往是一块相对薄弱的地方，导致学生对动手实验的兴趣也不高，为了应付考试往往沉湎于纸上谈兵，实验教学的信息化水平更低。教育部和上海市教委领导多次指出，教育改革必须基于现代信息技术发展的需要，《二十一世纪物理学科改革行动纲领》也突出了“现代教育技术对物理教育的支撑作用”，《上海市中学物理课程标准(征求意见稿)》更强调了“现代信息技术和物理课程的整合”。由此可见，传统的实验手段和方法已经跟不上信息时代发展的需求了，急需更新和发展。学生未来的工作环境离不开以计算机为核心的信息化环境，培养学生的信息素养也迫在眉睫。

由此可见，创建“信息化实验环境”势在必行。所谓“信息化实验环境”，指的是将现代实验技术和以计算机为核心的信息技术融为一体的实验平台或环境。信息技术具有强大的信息处理能力，可以实时、高效处理各种数据，可以实现连网互通，具有便捷的交互功能。传统的实验手段存在着误差大、数据采集慢(无法在很快的时间内采集很多组数据)、有的物理量无法直接测量、读数不方便等问题，更为重要的是数据处理手工完成，效率低，误差大。DISLab技术的应用，初步实现了运用

现代技术改造传统的实验手段和方法，而且为信息技术的融合创造了条件。它不但能替代许多传统仪表，如打点计时器、弹簧秤、温度计、压强计等，而且还能直接测量瞬时速度(光电门)、磁感应强度(霍尔传感器)、微电流计(微电流传感器)等传统仪表无法测量的物理量。即使替代也不是简单的功能重复，而是大大提高了测量范围、精度、反应时间。因此，DISLab的应用使中学物理的教学内容发生了很多改变(必需和二期课改的新教材配套使用)，许多原来不能做的实验可以做了，许多原来只能定性的实验可以定量分析了，许多“瞬时”的过程(如碰撞)我们能通过高速扫描记录下来 仔细分析了，因此学生利用DISLab可以探究的问题范围和深度都大大拓展，这对提高学生的探究能力很有益处。计算机及配套软件的使用使我们“数据挖掘”的本领大大增强，更容易、更深刻的揭示客观世界隐藏的各种规律：同时我们也更容易交流演示实验的过程和结果，继续发展下去可借助网络平台开展学生或师生之间的异地合作讨论或观摩实验过程。

由此可见，“信息化实验环境”有助于促进学生的实验素质发展。实验素质是科学素质的重要组成部分，包括实验过程中的科学精神、情感态度，如怀疑、求真、批判、探究、实践、创新等基本要素以及认真、踏实、谦虚、合作等情感因素；还包括熟练的实验技能、运用实验完成观察、测量、验证、探究等任务的能力。显然，只有建筑在高技术平台上的实践经验，才会带来高层次的实验素质、思维能力和创新发现，而这些素质和能力的培养为学生将来从事科学研究、工作的环境接轨创造了条件。

信息技术的融入，使学生在利用DISLab技术开展实验的过程中同时提升信息素养。学生在“信息化实验环境”中采集数据，将获得更多更精确的信息，通过网络合作与交流还可以得到大量他人的数据、经验体会，必然要思考如何处理这些数据，如何做出判断而选择有价值的信息，如何评价自己和别人的实验过程及结果等等。这些信息获取和处理的过程，对学生信息素养的提高有帮助。

最后的表格（见文末附表）中举了一个实际例子比较了传统实验和DISLab系统实验的优缺点。非常

凑巧，我在指导学生做完表格中实验后，去上海市进才中学和第六十中学各听了一节课，内容也是“测定电动机效率的学生实验”，三个学校的实验方案各有千秋、都有一些别人意想不到的闪光点，如自己学校选用的电动机是瑞士制造的直流电动机(带减速功能)比较稳定、进才中学的所用的细线效果比较好、第六十中学对电动机的轴进行了特别加工效果比较好、每个学校的学生在实验设计和操作能力方面存在差异，如果让三个学校的同学借助广域网一起边做实验边交流和展示，我相信学生肯定会取长补短、更有兴趣、更有收获的。

戴尔的“经验之塔”理论指出，“教育应从具体经验人手，逐步进入抽象，有效的学习之路必需是铺满着具体经验”。DISLab技术为学生开拓了“具体经验”的范围和深度，为概念、规律的揭示创设了更好的条件。有利于提高学生的实验素质和信息素养。

二、促进课堂教学模式和学生学习方式的转变是改变学生的学习方式

“从单一的接受性学习方式转变为有效的接受与体验、研究、发现相结合的学习方式：改变单一的个体学习方式，倡导独立自主与合作交流相结合的学习方式”，这是二期课改的要点之一。

DISLab为学生学习方式的转变创造了条件。丰富的传感器可以增强学生的实践体验：信息化的实验手段可以拓展学生探究日常生活中物理现象的能力，从而能激发学生探究的欲望，强大的数据处理能力和开放的平台有利于学生通过努力发现问题寻找规律，有利于学生将信息科技所学知识(如EXCEL处理数据方法)引入物理实验。

如果将 DISLab和多媒体网络教室结合起来，有助于改变以往单一的个体学习方式，实现独立自主与合作交流相结合的学习方式。

学习方式的改变需要相应的教学模式的改变为基础，DISLab的引入使基于建构主义学习理论的教学模式更容易实现。首先，“信息化实验环境”有利于形成建构主义所要求的理想学习环境，容易创设各种教学情境；其次，借助于电脑及网络较易实现“协作”、“会话”，依托丰富的情景、经过充分的会话和协商就能比较容易实现“意义建构”了。

DISLab系统的引入也为开展基于物理实验的研究性学习创造了更好的条件，为对物理实验感兴趣的同学提供了进一步研究和探索的平台，有利于满足不同学生对物理学习的不同需求，为实现物理教育的个性化创造了很好的条件。

当然，目前的DISLab技术还存在不少缺点，有不少改进的地方。但是，我们欣喜地发现，它的出现为我们开辟了一条走向“信息技术和实验教学整合”的新路，为物理实验的“数字化学习”指出了方向，为创建“信息化实验环境”创设了条件。因此，上海市教委还专门成立了“上海市中小学数字化实验系统研发中心”，负责DISLab系统的研究开发。我相信，经过广大教师的努力实践，DISLab系统必将在物理教学的现代化方面发挥越来越大的作用。主要参考文献： [1] 《DISLab实验培训资料》上海市物理教材编写组、上海市中小学数字化实验系统研发中心2003年9月

[2] 《上海市中学物理课程标准(征求讨论稿)》上海市中小学课程教材改革委员会办公室上海教育出版社2002年11月第一版

[3] 《物理高中二年级第一学期(试验本)》 上海科学技术出版社2003年8月第一版 [4] 《物理教育展望》 朱主编华东师范大学出版社2002年2月第一版 [5] 《物理实验论》 陶烘著 广西教育出版社1996年12月第一版

第三篇：数字化实验室在教学中的作用

数字化实验室在教学中的作用

一.提高了教学效率

数字化实验室发挥了传感器和计算机的优势，实现了高精度、高速度和自动化的测量，采集到多种完整、动态的信息，并且能够对实验数据作出多维的、综合性的分析处理。这样就把教师和学生从繁琐的、重复性的劳动中解放出来，集中精力于设计实验方案、归纳总结、交流信息和从中发现规律。经统计，与传统教学相比可以提高效率100%以上。

二.解决了教学难题

很多传统的实验设备，具有简单、直观、易于操作等优点。但是其用途往往单一，而且需要人工读数和记录，难以观测快速变化的过程，也不便于研究复杂的问题。而数字化实验室通过高精度、高速度的数据采集，能够实时记录实验的每一个过程，把转瞬即逝的实验数据记录下来，高效、直观，便于学生仔细观察，加深理解，从而轻松解决教学中的难题。

三.培养了学生的动手能力和研究精神

数字化实验室的开放性和易操作性，提供了一种良好的环境，激励学生进行研究性学习，自主提出感兴趣的研究课题，自主进行实验研究。在这个过程中，学生通过了解和掌握现代实验手段，增强创新意识，提高实践能力，培养实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流与合作的良好习惯，认真分析误差，对实验方案和实验结果做出评估。总之，学生的科学素养、动手能力以及探索精神可以得到极大的提高。

四.实现了理科实验教学及考试的信息化

目前全国各省级教育部门组织的高中会考中，理化生实验考试是必考的内容，每年有458万名考生参加。在全国各地市组织的中考升学考试中，物理、化学实验操作考试也是作为必考加分内容，每年全国大概有2085万初中毕业班生参加。（数据来源《教育统计年鉴》）

但是，在目前进行的上述理科实验考试中，存在着两大问题。

第一、考试效率问题。由于实验考试主要考察学生实际动手操作能力，同时又必须在短时间内完成考试，这就必须实行一个教师监督几个学生完成实验的考核方式。每次考试一般学校一个年级有上百人参加，多的可到上千人，教师的工作量极大，考试效率极低。第二、考试信度问题。由于需要大量监考老师，有些地方不得已请本校其他学科教师甚至请大学生来参与监考，这些监考教师对于考试标准的理解千差万别，把握的尺度各有差异，由此给出的考试成绩自然信度极差，绝大部分都一次通过，流于形式，没有起到真正的作用。

第四篇：论学案在物理教学中的导学作用

论学案在物理教学中的导学作用

一、物理学科的教学背景

长期以来，许多学生害怕学习物理，觉得物理学科是一门十分难学的科目，教授物理学科的教师普遍感到十分难教，教师们往往讲了许多遍，学生依然听不懂。“学生难学、教师难教”成为物理教学亟待解决的问题。而当前物理教学普遍采取讲授式，教学过程主要表现为“接受——理解——巩固——解题”，整节课按照教材、教参和教案表演下来，教师讲授知识，学生听；教师演示实验，学生看；教师示范例题，学生模仿，使课堂教学完全处于教师“给”与学生“收”的单调局面。学生处于被动的学习地位，养成了“知识等老师教，思路由老师引，方法仿老师做”的习惯，以致学生发现不了问题，更不会提出问题。这种教学现状进一步激化了“教”与“学”的矛盾。忽视学生的主体地位，教学方式死板，把本应生动活泼的学习生活变成了简单枯燥的低效重复，忽视有用知识的积累，忽视未来适应能力的培养，学生动手时间少、能力差，缺乏创新精神。

美国约瑟夫·特雷纳曼对课堂教学进行测试发现：教师讲解15分钟，学生能记住41％；讲解30分钟，只记住前15分钟内容的23％；讲解40分钟，则只记住20％。这个实验结论提示我们：给予是学习者个体对接收到的信息不受自身控制的无选择性的全盘接收，它具有直接性：而获取则是学习者个体对接收到的信息通过自身内化、加以有选择性的消化和吸收，它具有间接性。通过上述分析，我们可以得出这样的结论：教学并不是给予，教学质量的高低与教师讲解程度并不成正比关系。我们认为：教学应当是在教师指引下学生的获取。是给予还是获取，这是两种截然相反的教学思想；这两种思想必然导致两种不同的教学方法。把教学过程理解成“给予”的过程，人们必然认为教学的着眼点是教师的教、教师的自我表演，把教学的重心放在知识的传递上而不是关注学生的学习上，置学生于附属、被动的地位；把教学过程理解成“获取”的过程，教学着眼点则是学生的学，学生的自我表现，教必须为学的服务。这样的教学现状促使我们对物理教学进行反思，作为科学课程之一物理学科应该怎样教学？物理教学必须变革。我校就是从最基本的课堂教学入手，设计提出了提高课堂教学效果和学生学习效率、培养学生学习能力的学案。首先分析了“学生、教师、教学内容（教材）”等几方面之间的关系，认为从“教材（教学内容）—教师—学生”的链条是不合理的，仅仅凭借教师的讲授学生也不可能很好地掌握教学内容。就学生而言，尽管有教材做依据，但他们并不清楚教师将要讲什么、怎么讲，这将直接影响学生的听课效果；由于教师在讲课过程中往往比较注重教案内容的落实，很容易使学生沦为记笔记的机器，课堂根本没有多少思考和消化的时间；而且由于教材本身往往过于抽象和概括，对教材上的概念、原理、法则、定律及其他知识点一般只进行严密的阐述和简要的解释，而对如何分析、理解和运用知识点往往语焉不详，只能借助于各种教参，即便如此学生在预习和复习的过程中常常会遇到很多困难，如目标不明，负担加重等。据此我校于几年前提出了一种用以帮助学生学习的、相对于教案的概念即“学案”，并将借助学案进行教学的方法称为“学案导学法”。

我们认为，学案是学生的学与教师的教之间的中介，借助学案改进现行的教学模式，可以有效地改进教学过程中的师生互动模式，引导学生正确地确立学习目标和和适合自己的学习策略，增强学生学习的主动性和积极性，培养学生的主动探索精神和自主学习能力，并能最终提高学习效率和教学效果。这些方面本身是学生素质的重要方面，也可为全面实施素质教育提供时间上和空间上的保证。

二、学案导学的基本内容

随着现代认知心理学对学习策略研究的深入以及人们对学会学习或说“学会求知”的关注，中小学教育界也开始受到重视培养学生学习策略和自主学习能力的研究，强调通过改进教学设计和教学方法实现对学生学习活动的指导、培养学生的自主学习能力。我们认为应该给学生提供一种帮助他们学习的工具和学习材料，以逐步培养他们的自主学习能力，同时通过这种工具和材料，改善学生对教师教授内容的预期水平和注意状况，以使学生能通过自己的预习和复习等调节活动适应教师的课程的学习和教师的讲课内容。我们把这种学习工具和材料称为“学案”。

（一）学案导学的基本概念

要搞清楚学案导学法的含义，首先要了解学案是什么。我们所说的学案是指教师依据学生的认知水平、知识经验，为指导学生进行主动的知识建构而编制的学习方案，学案也可以有学生参与，让学生与教师一起共同编写完成。根据这个定义，学案绝不是教学内容的拷贝，也不仅是教师讲授要点的简单罗列，它一方面要帮助学生将新学的知识与已有的知识经验形成联结，为新知识的学习提供适当的附着点，另一方面也要对帮助学生对新学的知识进行多方面的加工，以利于学生形成更为牢固的知识体系，另外还要指导学生掌握学习新知识的方式方法。因此，学案实质上是教师用以帮助学生掌握教材内容、沟通学与教的桥梁，也是培养学生自主学习和建构知识能力的一种重要媒介，具有“导读、导听、导思、导做”的作用。简言之，学案的作用就是不仅要成为沟通教与学之间的相互作用，还承担着引导和培养学生自主学习能力的作用，也就是引导学生在预习、听课、复习和巩固过程确立和使用适当的学习目标和学习方法，这也可以说是当前人们极为重视的自主学习能力的培养。自主学习能力可以说是学生学会求知、学会学习的核心，它是一种在教师的科学指导下学生制定有效的学习计划和学习策略、调节和控制各种任务行为的创造性学习活动。这里的自主学习概念不仅强调了学生高级认知能力（元认知和自我监控）在学习过程中的作用，也同时强调了学生对自己的学习过程的自主控制，这就使得我们培养学生主体性的目标得到了极为具体的落实，这也是我们之所以要提出所谓的学案导学教学模式的根本原因。

学案导学法就是借助学案引发学生的自主学习以促使学生进行主动的知识建构的教学模式。在这个定义中，我们不仅规定了学生的学习方式，就是自主学习，也指出了学生知识获得的一般规律，就是知识不能通过被动灌输和传递获得，而必须通过学生主动、积极的建构实现。教师的教学实际上就是保证和促进学生学习的主动性和知识体系的建构。因此，学案不仅有着导学的作用，还有“导教”的功能。近年来有关建构主义学习理论的研究已经在很大程度上改变了我们对学习过程的认识，对自主性在学习过程中的作用和价值也有了很好的理论依托。这是我们研究学案导学法过程中逐渐认识到的，并已成了我们设计学案、进行学案导学教学模式研究的重要理论基础。

学案导学法的提出也使我们对教师在教学过程中的主导地位和学生在学习过程中的主体地位的认识更加深入了。长期以来，我们过去对学生主体性的理解一般是从师生关系的角度来进行的，或者笼统地理解教师的主导作用和学生的主体地位，造成在实际教学过程中教师的主导地位一直在挤压着学生的主体性，过多地干预和介入学生自己的学习活动，所以这种理解不足以保证学生在学习过程中真正获得主体地位。所以，在没有具体教学机制保证的情况下，人们自然转而强调教师的教育教学技巧，但这也是难以彻底改变当前学生学习的主动性和自主性缺乏的问题的。如“情景教学法”、“六步教学法”和“和谐教育”等，实际上也都存在着这个问题，就是过多地依靠教师的能力而缺乏有效的、容易仿效的机制。学案的提出可以在很大程度上弥补这些缺陷，使主体性和自主性的培养得到教学过程结构的保证，也使教师的教学主导作用得到了有效而且有形的体现。

（二）学案的编制

设计和编制符合要求的学案是使用学案教学法的重要环节，也是本研究成败的一个关键。学案编制主要遵循三个统一的原则：（1）理清教与学之间的关系，实现教为主导、学为主体的原则，努力给学生提供更多的自学、自问、自做、自练的方法和机会，使学生真正成为学习的主人，增强对学习的兴趣。（2）引导学生独立思考，实现掌握知识（学会）与发展能力（会学）的统一，体现启发性原则，使学案成为学生掌握学科知识体系和学科学习方式的载体、教师教学的基本依据。（3）实现个性发展与全面发展的统一。学案的编写应该服从学生身心发展的特点和实际需要，充分考虑和适应不同层次学生的实际能力和知识水平，使学案具有较大的弹性和适应性。

根据以上原则，我们对物理学案设计和编写提出以下要求：第一、学案应该具备明确的学习目标，并与教师的教学目标相对应，突出学习重点和难点，使学生在整个学习过程中都有明确的目标；第二，梳理知识结构体系，使学生能够明确意识到新旧知识之间的相互联系，提供相关知识介绍和实践应用情况的介绍，促进学生从多方面、多角度进行知识体系的主动建构，促使学生认识到所学知识本身的价值；或者通过创设一种特定的学习和问题情景，使学生懂得意识到所学知识在解决具体问题时的作用和价值；第三，提供适当的学习方法和学习策略指导，促发学生的自主学习意识和能力，同时要防止对学生思维的不当约束，促进学生问题意识和创新意识的发展，引导学生的主动探索和积极思考；第四，提供检测学习效果的适当材料，为学生的学习活动提供及时的反馈和评价，进一步明确在整个学习过程中的目的；第五，强调学案与一般教案和讲义的区别，也应该注意不能把学案写成类似学习辅导用书的模式。为此，我们不仅要求应该明确物理课程标准和教材知识的结构体系，而且还要求教师学习必要的教育和心理学理论，特别是有关认知心理学学习理论和教学设计理论、建构主义学习和教学理论，使教师在编写学案的过程中具备先进的教育教学理论的指导，增强学案的针对性和实用性。

评价学案的最终标准当然是它的实践效果。我们认为，一个优秀的学案应该起到这些作用：（1）激起动机，激发想象；（2）紧扣大纲，开阔眼界；（3）重视学法，培养能力；（4）面向全体，层次多样；（5）结构合理，操作容易。

（三）学案导学课堂教学模式

学案导学教学模式的关键是学案的编制，而学案导学教学模式的落实则主要体现在课堂教学过程中，因此在教学过程中如何体现学案的作用、发挥学案本身的价值则是学案导学教学模式研究的核心。我们认为，这种借助于学案进行的课堂教学模式应该是一种主体性的教学活动，它尽可能缩减教师的讲授时间而让学生更多地参与讨论和相互质疑。我们在实践中大致采用了三种具体的教学程序。

1.诱导式：提问—讨论—归纳—练习

诱导式教学模式一般用于新授课的教学，就是在学生预习的基础上，首先通过提问和讨论解决学生普遍存在的问题，无须教师做全面的讲解，也避免了课堂中过于沉闷的教学气氛，同时也可使教师有时间解决个别学生存在的问题。归纳环节是在讨论的基础上作出的，要求学生能够在教师的帮助下自己得出规律性的结论。因此，在这种教学模式中，我们一般要求由学生自己来阐述最后的结论。这种模式是使用最多的方式。

2.开放式：质疑—探究—小结—应用

开放式教学模式一般用于单元复习课，目的是为了形成完整的知识体系和学会如何将知识应用于具体的问题解决活动，带有研究性和实验性。此种课型的学案所涉及的知识往往是一些高级知识，学案中设计的问题也往往具有开放性，甚至没有唯一正确答案，要求为学生介绍一些适当的科学研究方法，以利于学生充分发挥自己的创造性和想象力，培养学生的批判精神。在教学指导上常常采用合作学习和交互教学方式，教师一般扮演帮助者、启发者和指导者的角色，教师要充分为学生提供一个能够不受限制地发表自己的观点和见解的环境和机会（质疑），提供必要的探究条件和手段，让学生通过自己实践或实验验证所学的知识和所提出的解决问题方案。这种模式不限于一个课时，也不一定全部在课内完成。

3.技能式：示范—尝试—评价—作业

技能式教学模式一般用于程序性知识的学习和教学，特别适合于理科课程的教学。教师或者学生的示范不是简单的习题演算，而必须是将解决问题的思维过程尽可能完全地展示给学生，这里借鉴了近今年来关于认知学徒式教学模式的研究和实践。尝试不要求学生能够即刻解决教师或者其他同学提出的问题，主要目的在于能够通过尝试让学生充分暴露在认识的不足或者知识体系上缺陷，以便教师能够及时发现并调整教学进展和教学内容。评价环节是由教师和学生共同讨论和验证具体问题的解决方案，可由此充分调动学生的知识储备，加深对所学知识的理解。在这种教学模式中，学案通常以问题为核心来进行组织，教师在教学过程中则以学案中的问题为线索来组织教学活动。

上述三种教学模式各有自己的特色和价值，而从学生的学习过程来说，教师的教学活动实际上都是为了学生提供一种促进知识学习和运用的环境和条件，帮助学生形成良好的知识结构和体系，促进学生学习策略的形成和自主性的发挥。各个环节的设计还具有防止教师过多地干预学生的学习和思维过程的作用，有利于学生思维的创造性。

三、使用学案导学的结果

（一）学案导学法对学生学习成绩的影响

学案导学教学模式对学生的学习策略和思维品质的培养作用最终也会体现在具体的学科成绩上，至少不应影响学科成绩。使用学案较好的班级的平均分将比没有使用学案的班级高出十分之多。

（二）对学生计划、控制和调节学习活动的作用

对学案导学的各方面评价 都是积极的，特别是学案对学生预习、听课、复习（学习过程）几个方面的作用的评价非常高，对帮助学生制定学习计划、监督和纠正错误（计划监控）方面的作用也给予了较高的评价，对思维起到的作用也是积极的，而且尤其值得肯定的是学案的使用并没有增加学生的学习负担；在学案的设计和使用方面倾向于希望有更多的参与机会。

四、学案导学的结果分析

1． 学案对指导学生的学习、培养学生良好的学习习惯和学习策略是非常有帮助的，这也是学案最值得肯定的地方。学生都认为学案对他们的学习是有促进作用的。对于培养学生的自信心和学会学习的素质都有较大的积极意义。但是从结果来看，应该更多地让学生参与学案的设计，以便使学案能够更好地适应学生的实际需要，同时教师在上课过程中还应该更多地与学案内容发生联系。

2．根据对部分学生的调查得出结果一方面说明了我校开展的“学案导学”对提高和改善学生的学习方法，解决由于教材和讲授本身的问题造成的学生理解困难是极有帮助的，另一方面学案的使用对减轻学生的课业负担、缓减心理压力也有一定的作用。

3．值得注意的是男女学生对学案导学法的认识和评价存在着差异，这一方面说明了男女学生对学案的要求和期望是不同的，这也反映在他们在不同学科的表现上，因为他们在思维方式和学习风格上本身存在着许多差异；另一方面说明了学案导学法对男女学生学习风格考虑地还不够，需要进一步研究，尤其是不同学科特点与性别的相互作用及其对学案设计和使用的影响更需要做进一步的研究。总之，增强学案的适应性应该是下一阶段特别需要关注的问题。我们认为年级差异主要是由不同年级学生的学习特点和学习目标的差异造成的，也与学生使用学案时间长短有关。这就要求教师在设计学案和教学过程的时候充分考虑不同年级学生的特征，应该对学生进行如何使用学案的指导，以便使学案发挥更大的作用。

五、结论与建议

根据多年使用学案导学的结果，我们认为：

1．学案导学教学模式是一种可行的、值得进一步研究和实验的方法，它对改进学生的学习方法和学习策略、帮助学生学习和巩固知识、提高学生学习的自主性有着很好的作用。

2．学案导学教学模式没有增加学生的学习负担，一般也不会限制学生的思维，但在设计和使用学案的过程中应该更多地征询学生的意见，吸收学生参与学案的设计。

3．学案导学法对不同年级和不同性别学生的影响存在着一定是差异。应该注意不同年级、不同性别学生对学案的要求，使学案具有更强的适应性；不同学科学案的设计和使用应该有不同的特点。因此应该加强对学生的研究和对不同学科特点的研究，注意吸收和运用先进的教育教学理论，增强教师的理论修养。

4．学生心理健康情况不容乐观。应该关注学生的心理健康问题。加强学习策略的指导，设法减轻学生的学习压力，同时开展适当的心理辅导。

5．学案与学习成绩之间的关系还不够明确。应进一步加强学案导学法与学习成绩之间关系的研究

第五篇：浅谈数字化教学在小学数学教学中的作用

长春莲花山生态旅游度假区劝农山镇中心小学

张丽娜（小）

恰当地使用数字化教学是创设情境、激发学生情趣的最佳途径，是激发课堂生命与活力的有效办法，在现代数学课堂教学中，数字化教学已经成了最重要的辅助手段，它可以吸引学生积极主动地去看、去想、去探求；它直观、形象地特点，为学生提供了思维磨擦与碰撞的环境，它突破时空的特点为学生搭建了更为开放的舞台，对实现数学教学过程的立体化、最优化、最终“活”化具有显著作用。

一、数字化教学激发了学生的学习兴趣。

教学的艺术，在于教师对学生的激励和唤醒，而恰当利用投影、录像、音乐、计算机动画等，为不同年龄的对象设置不同的教学情境，将极大地吸引学生的注意力，激发学生的兴趣、爱好和热情。低年级的小朋友，学习时尤其需要色彩丰富、形象逼真的媒体课件，教师运用了多媒体技术来表达教学内容，能让小学生在觉得课堂内容非常丰富、非常有趣。教师还可以运用计算机技术在课件中设计一个卡通形象来参与教学，当学生答对问题时，“小助手”会鼓掌祝贺，答错了它也会鼓励加油。这种情境创设不但符合儿童的心理特征，而且起到了评价的作用。教师在运用媒体课件教学时，中、高年级的学生也必须注意创设最合适的教学情境。如：教学“长方体的体积”应用题时，我们在动画中创设一个虚拟人物“小明”，他家要装修，需买十个立方米的木材，小明凭着在刚学过的“长方体的体

=长×宽×高”的知识，自告奋勇地帮助爸爸计算，结果闹了不少笑话，还造成了损失。同学们看了这个故事后，明白了学习要理论联系实际的道理，这堂课教学效果非常好，印象也很深刻。

此外，在学生做练习时，教师还可为学生播放一曲优美的音乐，以助于学生大脑的调节，提高其学习效率。

二、数字化教学培养了学生的探究能力。

“探究性学习”是美国芝加歌大学施瓦布教学提出来的。他认为学生应该像“小科学家”一样，以小主人的身份去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识，发展技能培养能力。要培养探究必须给学生提供大量学习材料。而多媒体教学就恰好具备大容量储存教学信息的优势，它可以穿越时空的界限，为学生提供大量丰富的学习材料，有助于培养学生通过信息获取、信息处理、信息表达及发现问题、利用资源探究和解决问题的能力。在这种探究过程中，不仅有助于学生去建构知识的意义，提高认知水平，更能激发其创新意识，发掘其创造的潜能。

例如：例如我是这样和学生一起探究性学习“9加几”这一课的。师：同学们，你们喜欢参加运动会吗?想看学校举行的秋季运动会的录像吗?(放录像：为了让运动员喝上饮料，同学们正在分发饮料。屏幕上远处有7名赛跑的同学；左边是9名跳远的同学，还有1名教师当裁判；右边是踢毽子、跳绳比赛，4个同学在踢毽子，1个同学当裁判，5个同学参加跳绳比赛，也有1下同学拿着裁判夹当裁判。近处的操场边上，有6名同学在分饮料，饮料箱内有9盒，在箱外面有4盒，有一个同学问分饮料的同学一共)作为一年级的同学刚刚参加完了入校后的第一次秋季运动会，运动会的热闹场景，同学们兴奋的劲头都给新同学留下了深刻的印象，一看到这运动会的录像片段，孩子们的兴趣一下就激活了，新授知识是建立在学生已有的生活经验基础上的。录像中那个同学提出的问题，立刻调动了同学们思考的积极性！经过一番探究，纷纷畅所欲言。

学生1：我数了数饮料，一共13盒。

学生2：我发现箱子里有9盒，若再加上一盒正好是10盒。加上箱子外面的3盒，共13盒，9+1+3=13。

学生3：因为13-4=9，所以9+4=13，有13盒饮料。学生4：因为10+4=14，10比9多1，所以14-1=13。学生5：我想到了13的组成是9和4，9+4=13。

老师听了学生的回答，既惊讶又高兴：“呀，同学们有这么多的方法，真聪明。”老师把以上5种方法写到了黑板上。

师：请同学们比较一下以上5种方法，哪一种更简便？

大部分同学认为第2个同学方法简便，先凑10，后用10加剩下的数。老师把同学们的分析，用式子列了出来。+ 4 =

|

/ |

3

|

| 10 + 3 = 13 这正是本堂课探究的问题。接着老师让同学们再仔细观察一遍这个录像片段，以小组为单位用小棒、卡片代替人，摆一摆，说出第一个加数是9的数学问题，并试着用以上探究归纳出来的简便方法算一算。

组1：参加跳远的有9名同学，有1名老师当裁判，共多少人？

+1=10(人)组2：跳远的有9名同学，跑步的有7名同学，共多少人？ 组3：9个跳远的同学加上4个踢毽子的同学共多少人？ 组4：跳远的有9人，场外分饮料的有6人，共多少人？

组5：跳远的有9人，跳绳的有5人，裁判员3人，跳远的加上跳绳的和裁判共多少人？

组7：踢毽子的有4人，跳绳的有5人，踢毽子和跳绳的加上跳远的有多少人？

„„

孩子们的思路打开了，更多的算式出来了。

三、数字化教学发展了学生的思维能力。

任何概念都是从大量具体事例中抽象概括出来的，学生只有从具体感性材料出发，形成正确的表象，才能理解抽象的概念。但学生有时对具体事

就要求教师能准确了解并剖析学生在掌握知识的过程中容易出现哪些思维障碍，并能在学生思维障碍处设计一些恰到好处解决思想障碍的感知材料，使之顺利实现思维的合理过渡和合理迁移，保证信息传输的畅通。通过为学生提供直观形象的感知材料，让学生在头脑中形成鲜明的表象就能有效的排除学生思维障碍，从而顺利地理解概念，同时学能激发学生的学习兴趣，提高学生对信息的有效“注意”程度。

例如：一年级学生在学习加法后学习减法时，容易产生负迁移，使之在理解减法时出现思维障碍。教材中有一道利用飞机图理解“2－1=1”的例题，静止的图像很容易使学生从加法的角度去思考。如果教师运用现代教育技术变静为动的特点，设计一框活动投影片，或用多媒体演示，使学生看到飞机场上的两架飞机飞走一架的动态画面，从而很容易地理解题意，很好地掌握了减法的计算规律，使这种负迁移得到克服，从而学生的思维也就朝着正确的方向深入发展了。

进一步发挥电教媒体的功能优势，演示客观事物的本质属性，使学生在教师的引导下主动思考，大胆探究，指导学生通过观察比较、分析综合、抽象概括、判断推理，使学生不仅学到知识，而且在探究性学习的过程中树立信心，锻炼毅力，提高能力，发展个性。再次运用电教媒体为学生提供综合练习或各种变式练习，在练习的基本上通过自己总结归纳和互相总结归纳，进一步掌握学习方法，引导学生在解决实际问题和过程中拓展思维，产生新的疑问，进一步激起其探求新知的欲望。

四、数字化教学帮助学生突破了重点、难点。的作用发挥得越充分，那么知识就越容易被理解和掌握。在教学中，教师也能借助电教手段变抽象为直观，变表态为动态地向学生展示教学情境，呈现事物变化发展过程，并提供丰富的感知表象，构成一个跳动的“思维空间”，就能为学生实现由形象感知到抽象感知奠定基础，往往能立竿见影地为课堂教学排忧解难，起到事半功倍的效果。

在教学“相遇问题”时，我们运用多媒体动画。首先，在屏幕上出示一幅地形图，而后，在屏幕左右两边给出甲、乙两地，再分别设置一辆摩托车和一辆汽车，两车同时相向而行，先标出经过一小时后，两车各走的路程；然后再标出两小时后，两车行驶的第二段路程。通过多媒体计算机的演示，使相遇问题这一抽象概念具体化、形象化，学生在愉快、轻松的气氛中理解了行程问题的内涵及解题方法，加深了对这部分知识的理解、掌握。

又如：小学数学内容中的“平均分”是除法教学中的一个难度，特别是平均分的方法，学生更是难以理解。如果采用CAI课件或实物投影，就能变静为动，直观地展示“一个一个地分”和“几个几个地分”物体的过程，进而帮助学生建立起“平均分”的概念。

五、数字化教学充分发挥了学生的想象力。

运用多媒体教学，可为学生提供生动、具体的视觉形象，从而填补小学生表象贫乏的空缺，使他们能展开想象的翅膀，提高想象思维能力。

有这样一道题：“用12根同样长的铁丝最多能组成多少个面积相等且边

长又小于一根铁丝长的正方形？”

教学时，先让学生进行讨论。有的同学说最多能组成3个正方形是“品”状；有的同学说最多能组成5个正方形是“田状”。有不少学生点头表示赞同，我却摇头，令全班同学疑惑不解。在学生眉头紧锁，百思不得其解时，我运用多媒体把根据同样长的铁丝架成一个正方体，让学生进行想象。通过想象，学生茅塞顿开，齐声回答“最多能组成6个正方形。

总之，数字化教学具有形象、直观、生动，声、光、色、形、静动结合等诸多优点，有利于优化教学效果，提高教学效益。对学生主体性的发挥，思维能力的培养与发展有着不可估量的影响。但在具体教学过程中，教师应根据学生的认识规律、心理特点、教学内容、学生学习实际等诸多因素去综合考虑，遵照“适时、适当、适度”原则合理运用数字化教学资源，不能“喧宾夺主”，使数字化教学资源在教师的驾驶下有的放矢地发挥作用。