【正文】 “信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的理論與實(shí)踐研究” 課 題 研 究 報 告 湖北省黃石市第三中學(xué)課題組 執(zhí)筆：馬洪 胡建栗 我校申報的《信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中對中學(xué)生能力的培養(yǎng)的研究》課題，經(jīng)審定，被立為中央電化教育館“十五”教育技術(shù)規(guī)劃課題，課題負(fù)責(zé)人：馬洪，立項(xiàng)通知文號：教電館研 [2020]178— 28 號，后經(jīng)課題組申請，報中央電教館、湖北省教育信息化發(fā)展中心同意，課題更名為《信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的理論與實(shí)踐研究》，課題研究工作接受中央電教館和省信息化發(fā)展中心的管理和指導(dǎo)，從 2020 年 5 月起動，到 2020 年 8 月基本完成研究工作，在三年多的時間里我校課題組認(rèn)真開展整合實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行總結(jié)和探索，課題研究取得了預(yù)期的效果。 一、研究的內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo) （一）課題研究的內(nèi)容： 課題研究內(nèi)容主要包括： 高中物理教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)的途徑和方法； 基于信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的設(shè)計(jì)； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的模式； 如何評價一節(jié)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合課； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合對教師教學(xué)行為的影響； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的影響； 實(shí)施信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合對信息技術(shù)環(huán)境與設(shè)施的要求 ； 實(shí)施信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合對教師的要求； 提高教師信息技術(shù)與學(xué)科整合能力的措施和方法； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中如何提高學(xué)生的信息素養(yǎng)； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中如何提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中如何提高學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中如何提高學(xué)生的創(chuàng)新能力； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中如何培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和合作意識； 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、動機(jī)、注意力、情感等非智力因素的影響； 在課題研究過程中積累教學(xué)資源，包括課例、課 件、教學(xué)設(shè)計(jì)等。 （二）課題研究的預(yù)期目標(biāo)是： 通過課題研究 完成對以下五個方面問題的 探索和總結(jié)， （ 1）探索 信息技術(shù)與高中 物理教學(xué) 整合 的理論，（ 2） 探索 信息技術(shù)與高中 物理教學(xué) 整合 的目標(biāo)，（ 3） 探索 信息技術(shù)與高中 物理教學(xué) 整合 的方法，（ 4） 探索 信息技術(shù)與高中 物理教學(xué) 整合 的教學(xué)模式，（ 5） 探索 信息技術(shù)與高中 物理教學(xué) 整合 的評價模式。 通過課題研究探索出如何在課程整合中為學(xué)生構(gòu)建一個自主學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)的環(huán)境，如何在課程整合中提高學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力、探究性學(xué)習(xí)能力、以及協(xié)作精神和合作意識。 通過課題研究探索信息技術(shù)與學(xué)科整合對教師的基本要求以及在整合實(shí)踐中提高教師整合能力的途徑和方法，培養(yǎng)信息技術(shù)與課程整合的骨干隊(duì)伍，為在更大范圍內(nèi)開展信息技術(shù)與課程整合以及教師整合能力的培訓(xùn)工作積累經(jīng)驗(yàn)和大量的整合案例，進(jìn)而培養(yǎng)一大批適應(yīng)新課改要求的教師隊(duì)伍。 通過課題研究促進(jìn)學(xué)校信息化建設(shè)，積累教學(xué)資源。 二、研究方法的特色、研究措施及研究步驟 （一）實(shí)驗(yàn)及研究方法的特色： 在課題研究過程中我們精選實(shí)驗(yàn)研究人員，并確定實(shí)驗(yàn)班和實(shí)驗(yàn)對比班，對于經(jīng)課題組選定的實(shí)驗(yàn)章節(jié)或課節(jié)在實(shí)驗(yàn)班使用基于整合方式的教學(xué) 設(shè)計(jì)和教學(xué)方法及課堂教學(xué)模式，對比班使用傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，按照實(shí)驗(yàn)－總結(jié)－再實(shí)驗(yàn)－再總結(jié)的指導(dǎo)思想開展課題實(shí)驗(yàn)及研究工作。 采用的主要研究 方法有：行動研究法，實(shí)踐反思法和個案反思法。 以準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究法及行動研究法為主，輔以個案研究和調(diào)查研究等方法進(jìn)行試驗(yàn)研究。 實(shí)驗(yàn)研究與準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的研究：課題研究有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，認(rèn)真對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)假設(shè)），對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行控制，收集了有關(guān)信息和數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)提煉，形成實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證。 行動研究：課題組成員不斷反復(fù)地進(jìn)行整合實(shí)踐 ，并在課題組或更大的范圍內(nèi)進(jìn)行研究和批判性的思考，并采取相應(yīng)的行動對整合課的設(shè)計(jì)，實(shí)施不斷的改造。 調(diào)查研究：課題組成員運(yùn)用觀察、訪談、問卷、測試等方式收集研究問題的資料，并對搜集到的大量資料進(jìn)行分析、綜合、比較與歸納，從而得出研究結(jié)論。 個案研究：通過典型的課例作全面而深入的分析和研究，提煉相關(guān)結(jié)果。個案研究貫穿在其它的研究類型中，使研究成果更加具有說服力。 （二）主要研究措施有： 加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)。為了統(tǒng)一課題組成員的認(rèn)識，轉(zhuǎn)變觀念，掌握和了解有關(guān)課程整合及相關(guān)的理論。課題組每學(xué)期至少舉行一次封閉的理論學(xué)習(xí) ，并要求課題組合全體成員加強(qiáng)自學(xué)。 加強(qiáng)培訓(xùn)和交流學(xué)習(xí)。采取多種方式加強(qiáng)課題組成員的培訓(xùn)，提高課題組成員的整合能力，主要采用下面幾種方式：一是積極參加總課題組組織和省市相關(guān)部門組織的培訓(xùn)；二是積極參加各級教研和信息化管理部門，相關(guān)科研實(shí)驗(yàn)校組織的交流；三是校內(nèi)針對性培訓(xùn)。 認(rèn)真落實(shí)課題研究的實(shí)施情況。每月召開一次全體課題組成員參加的課題實(shí)施情況通氣會，各研究子項(xiàng)和小組匯報課題研究的進(jìn)展情況。調(diào)整和落實(shí)下階段課題研究方案。 強(qiáng)化整合實(shí)踐，要求課題實(shí)驗(yàn)教師每周上一節(jié)整合實(shí)驗(yàn)課，并對教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)過程，評價與反饋 作好記錄，特別是在教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施、反饋過程中涉及的整合方法和手段進(jìn)行認(rèn)真的研究。 作好課堂記錄與觀察。每節(jié)整合課均由課題組成員作好課堂實(shí)錄和課堂結(jié)構(gòu)性觀察，便于課后總結(jié)與反思，及時對課堂結(jié)構(gòu)性觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 作好課后分析、反思工作。每節(jié)整合課后，課題組成員結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)過程、師生反饋的相關(guān)信息與要素，進(jìn)行認(rèn)真的分析和反思，并形成書面資料。 作好總結(jié)。每學(xué)期在課題組內(nèi)進(jìn)行一次階段性的總結(jié)工作，每年參加學(xué)校的課題總結(jié)和交流。 學(xué)校提供信息化設(shè)備設(shè)施及教學(xué)資源的支持，為了支持學(xué)校信息技術(shù)與課程整合工作，學(xué) 校在 2020 年為每位教師配備了筆記本電腦，學(xué)校機(jī)房、電子閱覽等場館和設(shè)施對教師和學(xué)生開放。 借助外力聯(lián)合研究，與湖北師范學(xué)院教育技術(shù)系進(jìn)行聯(lián)合研究，獲得理論上的指導(dǎo)和支持。 （三）課題 研究 的步驟： 課題研究從 2020 年 5 月開始，至 2020 年 9 月，共分 5 個階段。 第一階段：準(zhǔn)備階段 （ 2020 年 5 月至 2020 年 12 月），主要任務(wù)有： 建立課題研究組織，確定研究人員，并對研究人員進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)； 學(xué)習(xí)理論，更新觀念，對“信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合”的重要性和必要性形成共識； 制定研究方案和實(shí)施方案，進(jìn)行可行 性論證。 第二階段：前期實(shí)驗(yàn)階段 （ 2020 年 12 月至 2020 年 9月），主要任務(wù)有： 實(shí)施整合實(shí)驗(yàn)和研究； 組內(nèi)交流整合經(jīng)驗(yàn)，教師通過培訓(xùn)、相互交流克服在整合課設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中遇到的困難，收集整合課程設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄和課堂觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 探討整合模式、整合課評價方法； 培養(yǎng)整合骨干。 第三階段：初步總結(jié)階段 （ 2020 年 9 月至 2020 年 3 月），主要任務(wù)有： 對前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和提煉，對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行分析和總結(jié)； 初步構(gòu)建信息技術(shù)與物理教學(xué)的整合模式； 總結(jié)課程整合對教師的要 求以及提高教師整合能力的辦法，初步形成教師整合能力的校本培訓(xùn)模式； 初步形成整合課的評價方法。 第四階段：后期實(shí)驗(yàn)階段 （ 2020 年 3 月至 2020 年 6 月），主要任務(wù)有： 前期實(shí)驗(yàn)教師在繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)前期實(shí)驗(yàn)成果，并進(jìn)行更深層次的整合實(shí)踐 利用前期成果，將實(shí)驗(yàn)擴(kuò)大到其它學(xué)科，開展第二輪實(shí)驗(yàn)教師的培訓(xùn) 第二輪教師開展整合實(shí)踐 第五階段：總結(jié)階段 （ 2020 年 6 月至 2020 年 9 月） 收集研究材料，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)成果。 完成研究報告、工作報告等。 聘請專家進(jìn)行成果鑒定，結(jié)題。 三、研究的主要結(jié)論 與觀點(diǎn) 通過信息技術(shù)與課程整合的實(shí)驗(yàn)，以及對實(shí)驗(yàn)總結(jié)、分析 ,課題組形成以下主要觀點(diǎn)和結(jié)論： （一）有關(guān)信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的理論探討和實(shí)踐總結(jié) 總結(jié)了 信息技術(shù) 與 高中 物理教學(xué) 整合的基本原則 （ 1）以學(xué)生 認(rèn)知 為中心的整合原則 建構(gòu)主義 “ 認(rèn)知工具 ” 理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是以思維為中介的，為了更直接地影響學(xué)習(xí)進(jìn)程，應(yīng)減少一直以來對傳遞技術(shù)的過分關(guān)注，而更多地關(guān)心在完成不同任務(wù)中如何要求學(xué)習(xí)者思維的技術(shù)。認(rèn)知工具理論就是在這種基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的。認(rèn)知工具是支持、指導(dǎo)、擴(kuò)展學(xué)習(xí)者思維過程的心理或計(jì)算裝置。前者存在于 學(xué)習(xí)者的認(rèn)知、元認(rèn)知策略；后者則是外部的，包括基于計(jì)算機(jī)的裝置和環(huán)境；它們都是知識建構(gòu)的助成工具。以多媒體教學(xué)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)成為最理想、最實(shí)用的認(rèn)知工具。課程整合中，強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)服務(wù)于具體的任務(wù)，學(xué)生以一種自然的方式對待信息技術(shù)，把信息技術(shù)作為獲取信息、探索問題、協(xié)作解決問題的認(rèn)知工具，并且對這種工具的使用要像鉛筆、橡皮那樣順手、自然。 要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會把信息技術(shù)作為獲取信息、探索問題、協(xié)作討論、解決問題和知識構(gòu)建的認(rèn)知工具，將信息技術(shù)作為演示工具、交流工具、個別輔導(dǎo)工具、情境探究和發(fā)現(xiàn)學(xué) 習(xí)工具、信息加工與知識構(gòu)建工具、協(xié)作工具、研發(fā)工具、情感激勵工具等。 （ 2）以物理課程為主體的整合原則 課程整合 的主體是課程而不是信息技術(shù)。所以，整合必須充分考慮物理學(xué)科的特點(diǎn)， 把信息技術(shù)有機(jī)地融入到物理教學(xué)中去，支持物理的教與學(xué)，實(shí)現(xiàn)有效的整合；它必須把提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)作為整合的主要目標(biāo)之一，在整合中讓學(xué)生的信息素養(yǎng)及其它能力自然得到提升。 （ 3）因材整合的原則 課程整合強(qiáng)調(diào) “ 具體問題具體分析 ” ， 我們決不能不顧教學(xué)實(shí)際，逢課必言整合，過于追求整合的表面形式，“為整合而整合”，以模擬代替實(shí)際操作， 以網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)代替生活體驗(yàn)，以媒體再現(xiàn)代替現(xiàn)場觀察。我們也決不能采用一種整合方案一整到底，不同的教學(xué)內(nèi)容 、 不同的教學(xué)對象，采取的整合方案應(yīng)該是有所區(qū)別的 。 整合是一項(xiàng)系統(tǒng)的優(yōu)化工程，在課程中網(wǎng)絡(luò)媒體是否介入并不是信息技術(shù)與課程整合與否的標(biāo)準(zhǔn)。用何克抗教授的話說，這個標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是 “新型教學(xué)結(jié)構(gòu)”的創(chuàng)建，即在進(jìn)行課程整合的教學(xué)設(shè)計(jì)工作中，教學(xué)系統(tǒng)中的四個要素（教師、學(xué)生、教材、教學(xué)媒體）的地位與作用同傳統(tǒng)教學(xué)過程相比是否發(fā)生改變？改變的程度有多大？等等?？梢姡灰?從根本上 能夠改變傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新 精神、實(shí)踐能力的要求， 這就是整合。所以，在整合中，我們不必拘泥于形式， 應(yīng)以課程目標(biāo)為最根本的出發(fā)點(diǎn)，選用合適的技術(shù)和手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程的整體優(yōu)化。避免在使用傳統(tǒng)教學(xué)手段能夠取得良好效果的時候，生硬地使用信息技術(shù)。 （ 4）可操作性整合原則 任何實(shí)驗(yàn)方案必須具有可操作性，缺乏可操作性的整合方案注定是無源之水，無本之木。所以， 高中 物理 課程與信息技術(shù)整合的 方案必須與實(shí)際教學(xué)聯(lián)系起來，可供操作是提出整合方案的前提。 （ 5）課內(nèi)課外結(jié)合的整合原則 整合為我們 提供了一個開放性的 教學(xué) 實(shí)踐平臺， 從某種意義上說， 學(xué)科性多媒體輔助教學(xué)網(wǎng)站 的 建設(shè) ， 數(shù)字化學(xué)習(xí)資源 庫 、 智能化模擬演示庫 、 互動交流協(xié)作學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的形成，已經(jīng)擦去了課內(nèi)課外的分界線，所以，我們在設(shè)計(jì)整合方案的時候，必須堅(jiān)持課內(nèi)課外結(jié)合的原則。 總結(jié)了信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合中 應(yīng)注意的幾個問題 （ 1）“整合”需從一點(diǎn)一滴做起。“整合”是一個長期的龐大的工程，需要方方面面共同努力，因此在進(jìn)行信息技術(shù)與物理學(xué)科“整合”的實(shí)踐中，既要著眼于未來，著眼于大局，又要切實(shí)可行，從一點(diǎn)一滴做起；既要勇于創(chuàng)新探索，又要善于總結(jié)過去的寶貴經(jīng)驗(yàn)：既要學(xué)習(xí)、了解、掌握信息技術(shù)，又要深刻認(rèn)識物理 教學(xué)的精髓與內(nèi)含；“整合”水平的高低，關(guān)鍵在觀念的轉(zhuǎn)變、在實(shí)踐的探索。 （ 2）“整合”要特別注意科學(xué)性。由物理學(xué)科本身特點(diǎn)，要特別注意內(nèi)容的科學(xué)性，因此，在進(jìn)行“整合”的過程中，特別在容易出現(xiàn)問題的動畫創(chuàng)意、課件的設(shè)計(jì)與制作中，更要把科學(xué)性放在首位。 （ 3）“整合”要注意實(shí)用性?！罢稀钡哪康氖菫樘岣呓虒W(xué)的水平、教學(xué)的質(zhì)量，不是為“整合”而“整合”，不是擺樣子，圖虛名，因此，在進(jìn)行“整合”實(shí)驗(yàn)時，要講究實(shí)用，不能脫離實(shí)際，要把教學(xué)質(zhì)量搞上去，這種“整合”才是真正有價值的，才是有生命力的。 （ 4）“整合 ”要符合學(xué)生年齡特征。我們是在為中學(xué)生講課，為中學(xué)生準(zhǔn)備“整合”的素材，因此，這些素材一定要符合中學(xué)生的年齡特征，要提高藝術(shù)性，注意趣味性，讓中學(xué)生愛聽愛看，從中培養(yǎng)學(xué)生的興趣，這樣學(xué)生才能生動活潑的主動的學(xué)習(xí)，喻教于樂，事半功倍。 探討了信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的幾個誤區(qū)以及避免的方法 （ 1）思想認(rèn)識上的誤區(qū) ① 認(rèn)為 課程整合 就是 多媒體輔助教學(xué) 。其實(shí)， 課程整合與多媒體輔助教學(xué) 有著很大的 差異 。 信息技術(shù)與課程整合，包含了所有與信息技術(shù)相關(guān)的教學(xué)活動 ， 因此，多媒體輔助教學(xué) 屬于信息 技術(shù)與課程整合的一個層面 ，它 強(qiáng)調(diào) 的是 對某個或某些知識點(diǎn)的輔助性學(xué)習(xí)，它考慮的是如何利用信息技術(shù)促進(jìn)某個知識點(diǎn)的教與學(xué)。信息技術(shù)與課程整合考慮信息技術(shù)對整節(jié)課甚至整個單元的作用，強(qiáng)調(diào)信息化教學(xué)的整體效果；信息技術(shù)與課程整合力圖利用現(xiàn)代信息技術(shù)有效地改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，改善學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境，從而提高教學(xué)質(zhì)量。多媒體輔助教學(xué)則主要著眼于利用信息技術(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)，提高傳統(tǒng)課堂教學(xué)的效