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电子教材在中学物理教学中的设计研究

发布时间:2016-12-07阅读次数: 分享到: 

蔺雨婷

(沈阳师范大学教育技术学院,辽宁沈阳,110034)

    摘要:在网络时代,学习多元化的环境下,传统的教科书已经不能满足学生对学习的需求,需对传统教科书加以设计,使其以数字化资源—电子教材的形式呈现给学生。当下的电子教材多以平板电脑为载体,将教材内容形象生动的以视、音、图、文的形式展现在电子媒介中,不仅辅助教师课堂上的教学活动,而且帮助了学生学习,同时满足了教师和学生的需求。但是目前电子教材在中学物理课堂上的应用很少,文章从电子教材的概念、电子教材在中学物理教学中的应用分析、电子教材在中学物理教学中的设计这三方面来论述电子教材在中学物理教学中的设计研究,为使电子教材更有效地融入到中学物理课堂教学中。

    关键词:电子教材;中学物理;设计

     一、引言  

   随着科技的不断进步,越来越多的电子产品涌现在人们的日常生活中,而在教育中也不乏电子产品的出现,从最早的幻灯片,多媒体电子教室,交互式电子白板,到现在的电子书包,电子教材等。电子产品在教育中的不断引入改变了传统教育方式,充分体现了以学生为中心,教师引导的学习方式,大大加强了学生自主学习的能力,电子产品在很大程度上为教师的教学提供服务。

现如今,很多中小学都已建立多媒体教室,还有一些学校甚至为学生配备平板电脑,这样,学生就可以改变原有的那种上课记笔记,下课抄笔记,考试背笔记,毕业扔笔记的状况。学生可以利用现有资源,运用电子教材进行学习,这样不仅方便了教师的教,同时也使学生的学更加容易,而且符合数字化时代的教育发展要求。

    二、电子教材国内外研究现状

    (一)电子教材的概念界定

有人认为电子教材就是把传统教材一字不差地以一种数字化形式呈现在学习者面前,其实不然,电子教材有别于早期的电子书,以及在线课程等,随着广大专家学者对电子教材的不断探索以及电子教材技术的不断进步,学者对“电子教材”的概念表述是:电子教材是基于计算机软硬件为载体,借助互联网的信息高速传输和更新的优势,包含图、文、声、像等多媒体形式整合式的、动态的来展现教学内容并以网页的形式存在,教学资源丰富多样并能及时更新,突破了时间和空间的限制,教师和学生可在任何时间任何地点进行学习和交流,是一种集开放性、动态性和共享性于一体的数字化教学资源[1]

   (二)电子教材的国外研究现状

电子教材在国外的研究起步较早,以美国、新加坡、法国、马来西亚等为代表的许多国家在电子教材领域做出了大量的研究和开发。早在1995年,美国的第一代电子书包问世;其后在1999年,新加坡教育部推出“EduPAD—教育电子簿”试验计划,并在德明中学试行了首批163个电子书包,新加坡是第一个走进电子书包时代的国家;2000年法国哈瓦斯出版公司生产出一类更加先进的,以笔触操控的方式的电子书包;2001年马来西亚教育部在200所学校试行电子书包。

   (三)电子教材的国内研究现状

我国对电子教材的研究起步较晚,但是经过不断的研究与探索,电子教材已经在各个方面取得进步。2000 8 月,我国推出第一部电子书:“金博览”;2000 10 月,我国首部电子书包在天津问世,它是由中外公司天津津科电子有限公司和美国 ADS 公司联合研发;2001 1 月,台湾首部电子书包“文昌一号”问世,并与我国的人民教育出版社合作在高中进行电子书包的试点工作;2001 11 月,我国首批电子书包将分别在北京等发达城市试用,近几年这些发达城市的小学已经开始对电子教材的教学模式进行大量的应用研究[2]

电子教材以多元智能理论和人本主义理论为理论基础,充分体现出每名学生的各项潜能和以人为本的原则,以学习者为中心,尊重学习者的个性,个性化学习,以教师为辅学生为主,教师只是学习过程中的引导者和促进者,电子教材是支持课堂教学活动的学习资源和重要的认知工具,电子教材在教学中的应用是新时代数字化学习的趋势。

    三、电子教材在中学物理教学中的应用分析

   (一)前情分析

在这个数字化时代,虽然在我国各大城市的学校已经投入资金开展电子教材的教学,但是对于电子教材的应用可谓是正处于起步阶段,特别是电子教材在中学物理教学中的应用更是少之又少,导致这种现状的原因分析归纳为以下几方面:

1.教师方面,在当前教育体制下,教师虽然认为电子教材是一种发展趋势,而且在未来有可能会取代传统教材,但教师的教育技术水平有限,有些年老或是守旧的教师对这种数字化资源接受较慢,而且对于教学活动和学习方式的设计需要教育专家进行设计;

2.学生方面,大多数学生对课堂中使用电子教材普遍持肯定态度,期望电子教材能够减轻课业负担,但对于一些应试型的学生来说,他们可能不愿接受这种新型的学习方式;

3.家长方面,家长对使用电子教材的担心体现在:视力影响,课堂注意力,设备依赖,网络成瘾,硬件质量等方面[3]

   (二)学习者特征分析

    八年级学生在皮亚杰的认知发展阶段理论中来说处于形式运算阶段,在这一阶段的学习者具备假设-演绎思维、抽象思维、系统思维,他们不仅在逻辑上考虑现实的情景,而且根据可能的情景进行思维,在解决问题时,能够在心理上控制若干变量,同时能考虑到其他几个变量[4]。八年级学生刚开始学习物理这门学科,但经过第一二单元的学习后,学习者已经了解物理这门学科,而且形成了适合自己的特定的学习方法。在这个信息化时代,绝大多数八年级的中学生都接触过电子产品,对于电子教材的使用也不陌生,学习者可以很轻易的找到电子教材的各模块内容,也能够在学习基础知识之后在网络上与教师及其他学生进行互动。

   (三)教学内容分析

《汽化和液化》是人教版八年级物理第三章第三节的内容,学生在第一节学习了温度,知道温度的概念,还有温度计的使用方法,在第二节的学习中知道自然界的物质通常有三种状态,知道什么是熔化以及什么是凝固,这些知识点都为这一节汽化和液化的学习作基础,做到新旧知识的联结。本节讲述了汽化和液化的概念,汽化的两种方式,以及汽化和液化的方法,实验是在物流学中非常重要的一部分,由于这一节“水的沸腾”这一实验,危险系数比较高,有些学生不能正确的使用实验器材,所以在传统课堂主要以教师演示为主,学生不能亲身体会,而电子教材在物理教学中的引用能使学生通过Flash动画亲身体会实验步骤,对于不明白的环节还可以重复观看,懂得水的沸腾是一种剧烈的汽化现象,在不懂的地方可以通过在线答疑,同学与老师及时交流,培养了学生发现问题,探究问题的自主学习能力。

本节课的的教学重难点就是通过电子教材上提供的学习资源即以Flash动画的形式展示的实验过程来让学习者了解液体沸腾时的特征。

    四、电子教材在中学物理教学中的设计

   (一)电子教材在中学物理教学中的总体设计

电子教材在物理教学中的应用使电子设备走进学习者的学习生活,其目的主要是为了在数字化时代给学习者创设一个方便且优越的学习环境,在符合学习者学习特征和认知水平的基础上,根据学习者所掌握的知识适当地提供自主学习的环境。所以在电子教材总体设计方面需遵循以下几个特点:

   1.以教材为中心,对教学内容进行重构,不单单是把教材内容多媒体化,而是在此基础上对教学内容有所延伸,涉及课外阅读部分,而且提供笔记、在线答疑、课后作业等功能;

   2.在教材内容重构的同时注重与之前学过的知识进行结合,在课前导学部分回忆旧知识,目的是为了更好的学习新知,使学生积极主动的获取知识;

   3.整个学习过程包括教材内容重构、笔记功能、课堂交流、学习资源、课后作业、测试反馈等部分,使学习者可以自定学习步调,通过测试反馈部分得知自身不足,实现自主学习;

   4.支持讲授式、任务驱动式、支架式等多种教学方法,同时也支持自主学习、协作学习等多种学习方法。

电子教材在中学物理教学中的总体设计结构如图1所示:

 

1

   (二)界面设计

电子教材在物理教学中的应用设计除了要考虑到各个学习模块的功能设计之外,还要考虑到电子教材的界面设计。从学习者的特征和课程内容特点方面考虑,界面应符合以下几个方面的要求:首先,界面的视觉效果要符合学习者的特征;其次,界面要充分展现出数字化特点,如电子教材的交互性方面,不能只是传统教材的电子版;最后,要从界面的颜色,各个学习模块的布局,字体还有导航条这几个方面进行具体的设计。

   (三)学习模块的设计

学习模块设计主要是为了帮助教师引导学生进行自主学习,所以主要设计成以下几个模块:教材内容重构、笔记功能、课堂交流、学习资源、课后作业、测试反馈六大部分。

   1.教材内容重构

   这一个模块就是对传统教材《汽化和液化》这一节的内容进行再设计,使传统教材上的内容以视、音、图、文的形式展现在电子教材中,传统教材对于水的沸腾这一个实验是以一个图片的形式展现,在本节电子教材教学中对于水的沸腾这一实验,以Flash动画的形式展现在学习者面前,使学习者更方便的观察水的沸腾的实验现象并得出结论。

   2.笔记功能

笔记是学习者在学习过程中必不可少的部分,在传统课堂教学中,学习者在课上学习的内容不能被学习者长时间的记忆,所以在课上学习者要记下教师的板书,这样浪费了大量的课上时间,而电子教材则省去了这一步,学习者可以在电子教材笔记功能这一部分直接看到教师在课前准备好的《汽化和液化》的知识点,这样大大提高了课堂的效率。

3.课堂交流

   这个模块是为教师和学生准备的交流答疑模块,学习者在学习电子教材内容在教师讲解后,对于学习者不理解的部分,可以在课堂交流这个模块进行教师和学生,学生和学生之间的交流,这为实现合作探究式学习提供了良好地环境。

   4.学习资源

   学习资源这个模块中包含视频讲义和课外阅读两个部分,视频讲义部分时教师课前上传的本节课的视频课程,这样使学习者在有电子教材的情况下可以随时随地的学习成为可能。课外阅读部分是除了在课堂上讲到的汽化和液化的过程、特点之外,补充一部分在日常生活中常见的汽化和液化的例子,并解释这种现象出现的原因,使学习者在学习物理知识的同时联系到实际,体现了物理这门学科从生活中来到生活中去的价值。

   5.课后作业

   在课后作业这个模块,教师可以上传本节课的作业内容,学生可以从这个模块下载作业内容,并完成作业在规定时间内上传,教师对上交的作业及时的批阅,做到及时的反馈。

   6.测试反馈

   在这个部分就是教师根据《汽化和液化》这节课的知识点,对于重点部分给学习者一份测试题,要求学习者在规定时间在线答卷,并统一交卷,最后由教师给出成绩,学习者根据成绩反馈,对于不懂的知识点可以在笔记功能部分再次学习。

    五、总结与展望

在本文写作过程中,笔者主要做了如下几方面的研究:

   首先,对电子教材的概念进行界定,通过阅读大量文献梳理电子教材的国内外研究现状;

其次,分析目前国内电子教材在物理教学中应用现状,即电子教材很少在物理教学中应用,并分析出现这种现状的原因,并提出意见;

最后以八年级物理《汽化和液化》这一节为例,对学习者特征和教材内容进行分析,设计出数字化时代符合课程改革要求的电子教材设计原则。

随着教育信息化的不断深入,电子教材在各个学科中的应用将是未来教育的发展趋势,有关专家和学者需要不断地深入探究应制作什么样的电子教材才能更有利于学生的有效学习。本文在电子教材在物理教学中的应用做了初步的设计,为以后电子教材在物理教学中的应用与开发的实现提供参考。

 

参考文献:

[1]项国雄. 从传统教材到电子教材[J]. 信息技术教育,2005,05:8-10.

[2]李林,王冬,覃文圣,张淑琴,高栩. 论电子教材取代纸质教材发展趋势的必然性[J]. 中国信息界,2011,05:42-44.

[3]龚朝花,陈桄,黄荣怀. 电子教材在中小学应用的可行性调查研究[J]. 电化教育研究,2012,01:94-99.

[4]何克抗,郑永柏,谢幼如.教学系统设计[M].2002,10.

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