试论基于教学资源库的案例教学法在物理教学中的应用

论文关键词:教学资源库 物理 案例教学

论文摘要:计算机技术与教育理论相结合的教学方式已成为实现教育普及化的重要趋势.在传统物理教学方式的基础上，研究教学资源的合理利用与物理教学相结合，提出构建相应的教学资源库，充分发挥案例教学法在物理教学中的优势.

物理的主要目的是使学习者初步建立正确的客观物理世界的图景，培养其物理思维的能力.目前普遍使用的物理教材，主要是以经典物理学的基础知识为主，教材中所涉及的知识、方法，不论是物理概念的建立或物理规律的发现，还是物理基础理论的创立和突破，都离不开思维能力和抽象过程.如牛顿运动定律、法拉第电磁感应定律等，都是以实验事实为基础，运用分析、综合、推理和归纳而总结出来的.基于物理学科的特点，在传统教学模式下，学生往往机械地解决静态的模型化的问题，埋头于大量的枯燥的练习，而把物理学解决实际间题的完整过程和思维方法割断，从而失去了学习物理的兴趣，与培养具有创新能力的人才的要求相悖.因此，传统的教学观念、教学模式必须改变.

近年来，计算机越来越多地影响着人们的日常生活、学习和工作.让计算机技术进入中学物理课程，成为物理课程的组成部分，从而可以加强物理课程内容与现实世界的联系，促进学生学习方式的改变，促进学生的发展.因此，构筑信息技术平台，实现物理课程与计算机技术的整合，探讨教学资源库建设以及基于教学资源库的案例教学法在物理教学中的应用具有实践意义.

1 教学信息与教学资源库建设

在当前教育信息化蓬勃发展的环境下，教学资源库的建设应以教育需求为前提田，遵循国家颁布的技术规范，在较大范围内实现资源的开放与共享.对教学资源库建设有关人员，如任课教师、技术组人员，应当进行合理的任务分配，使各部分人员掌握工作的技术细节，明确资源建设项目的目的和整体实施计划.

1. I教学信息资源的组织

教育信息资源建设的主力是工作在教学最前线的教师，他们了解教学中最迫切需要的是什么，因而应由他们来确定资源建设的详细内容(具体按教学大纲和课程目录的顺序划分要建设的资源)，细化到对资源每个属性的具体要求，以便于技术人员制作.制作时，技术人员应当参考任课教师的要求，以知识点为基础，将各素材在资源库进行多元化的表示，包括图形、表格、文字、声音、动画、视频等多维信息的集合.

教学资源库的设计将传统的浏览器/Web服务器的两层体系结构扩展成浏览器一Web服务器+应用服务器一数据库服务器三层体系结构.采用JAVA技术架构设计的多层B/S结构:JSP +SERV LET -f- J AVABEAN实现MVC三层模式，后台数据库使用My SQL Server 5. 2.

根据现实的需求分析，本课题研究开发的教学资源库主要实现以下功能:

1)系统管理.通过系统管理功能，管理员可对教学资源库服务进行配置;对系统相关用户信息、用户权限进行管理，确保不同类型、不同角色的用户具有不同的权限;管理资源的上传和资源的发布;系统的数据备份与恢复管理.

2)教学资源库.教学资源库分为教师模块和学生模块.教师模块提供教师在备课和制作课件时所需的一些资源，如教案、教辅资料和教学案例等.学生模块提供关于学生在课后自学或复习以及进行知识扩展方面的学习资源，包括教学大纲、教材、多媒体课件、教学单元知识以及与学科有关的网络课程等.

3)资源管理.资源管理模块对资源库内的信息资源进行管理，包括资源的分类、入库、更新、查询、检索、上传、下载等.系统地管理资源，使教师和学生可以方便快捷地查询到所需要的信息、资料等.

4)资源维护.作为系统的主要功能模块，允许有权限的用户将教学资源上传到资源库中，并对资源的相关信息(如名称、编号、学科、类型、使用对象等)及其存放进行管理;对一些资源的使用过程进行组织;上传资源者可对其拥有的资源进行编辑及相关属性进行修改等.

5)论坛.论坛是教师(资源共享系统的使用者)、学生与建设者之间交流的工具.当然教师与教师，学生与教师，学生与学生之间也可以通过此板块进行交流等.

本课题研究设计的教学资源库，具有安全稳定、可广泛共享、方便易用的特点.有效地实现教学信息资源的数字化、共享化，把多媒体教学网络系统与现代化教学设施有机的结合在一起，从而丰富教学手段，优化教育教学环境."

2案例教学法在物理教学中的应用

案例教学法是一种突出培养学生综合能力的教学方法，最早兴起于美国哈佛大学法学院，后来在医学和工商管理等教学领域得到推广20世纪80年代初，中国一些高等院校也开始在一些学科教学中引入案例教学，经过多年的实践和探索，案例教学法的运用已日趋规范，对中国高校教学的改革和发展起到了很大地促进作用.

随着研究性学习在中学的广泛开展，人们开始探索适应物理课程的教学方法.就是在这种背景下，本文提出通过构建教学资源库，将案例教学法更好的应用到物理教学中去.教师根据课程教学目标和教学内容的要求，通过设置具体的教学案例，引导学生参与分析、讨论等活动，让学生在具体的问题情境中积极思考探索.它强调以学生为主体，以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为目的.

案例教学法可以改变枯燥的教学氛围，调动学生的课堂积极性和主动性，激发学生发现问题、思考问题、解决问题，从而实现主动学习的效果，这也是学校教育的目的所在，改变“填鸭式”的呆板的教学模式.此外，案例教学法可以贯穿多个知识点，实现教学内容的融会贯通，使学生达到综合把握知识点的效果，把零散的知识点以不同的线索串联起来，形成综合思维，避免片面性.案例教学法还可以将理论与实践很好地联系在一起，防止二者之间出现脱节.案例教学法在教学中的运用，使学生成为课堂的主角，充分调动学生学习的热情，达到良好的教学效果.

在物理课中引入案例教学法，充分利用理论教学与计算机技术相结合的优势，将教学及实验过程中所涉及到的主要内容，分层次、有条理的构建到教学资源库中去，便于教师和学生检索、使用.充分利用学校现有的多媒体及网络资源，将物理课程中的教学案例，以静态画面的形式投影到屏幕上，便于教师讲解和学生观察;对于一些复杂的动态过程，能够进行动态的演示，使抽象的过程形象化;对于一些无法用实验进行演示的微观结构和微观现象，也可以通过多媒体技术显示出来.可见，基于教学资源库的案例教学法对于促进中学物理教学改革和加强素质教育有着更加积极的意义.

2. 1教学内容组织

物理课程案例教学法成功与否的关键是教师对于课程的科学建设与课堂指导.一方面，在任课教师的精心策划和指导下，由课题组成员根据教学目的和教学内容的要求收集整理相关知识点，构建与教学内容密切相关的教学资源库.依托多媒体教学设施和教学资源库，使教学内容更加形象直观、生动活泼.既激发学生的学习热情和主动性，加深学生对理论知识的理解，又能培养学生的学习能力和分析解决问题的能力.另一方面，教师又可根据教学要求和教学进度，从教学资源库中选取适当的素材，精心组织课堂教学，形象生动、直观的演示课程中涉及到的实验、例题，诱发出学生的直观兴趣，进而激发学生的思索兴趣.运用案例教学法以案例带出问题，通过问题及问题的解决阐述相关概念及理论，引导学生善于归纳，培养主动探究的意识.

2. 2实验教学设计

在物理课程教学不断深化的背景下，要重点开展创新型实验教学体系的研究，开展创新型实验选题、案例、指导模式等系列研究.课上演示实验引入新课的好坏，直接影响教学效果.本课程着重于与教学内容相关的验证性实验，另外安排了部分练习和探索性实验，因此，除了要注意演示实验的形象、生动、有趣外，更重要地还应注重可见度，以增强演示实验的直观性，将群体的积极性及学习兴趣调动起来.教学实践充分证明，生动、形象、直观、有趣的演示实验导人新课，是提高课堂教学效果的关键一环.因此，物理实验教学更应当与计算机结合起来，充分利用已有教学资源.

本文对计算机在物理实验教学中的应用进行了专门的研究，将其主要优点总结如下:

1)演示静态内容，充分调动学生感官.利用多媒体可以“解剖”复杂的实验仪器，让学生了解仪器的组成、结构特点和使用原理，使学生对常见仪器的使用有深刻地了解.

2)演示动态变化过程，使抽象的过程形象化.许多物理实验虽然可以用实物仪器做，但物理过程速度极快，现象发生极为短暂，学生无法观察到.以“弹性碰撞”演示实验为例，碰撞是一个在极短时间内完成的物理过程，实验中学生只能看到碰撞前后的情况，碰撞过程中学生难以观察碰撞瞬间的变化.运用多媒体技术可以延长碰撞过程的时间，通过多媒体的定格慢放，可以清楚地观察弹性碰撞的物体从接触、挤压、变形、产生弹力，然后变形逐渐消失，弹性逐渐减少，最后恢复原状，到两物体分离的整个过程.整个过程既形象生动，又能揭示物理的本质.

3)再现微观世界，提供形象感知.许多微观结构和微观现象无法观察，演示实验也难以完成.传统教学中只能靠教师板书和语言进行讲授，学生普遍感到印象不深，难以理解.应用多媒体技术配合教学，可以起到良好的效果.例如“粒子散射”实验，由于受条件限制做不了这种实验，就可以将粒子散射的实验现象通过多媒体技术显示出来.学生可以观察到放射源中射出的粒子射到金箔原子上，绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子发生较大偏转，极个别的粒子甚至被弹回来.这样学生在实验条件不具备的情况下仍可通过多媒体亲眼目睹粒子散射的情景，增强感性认识，加深理解，提高学习能力.

3结束语

案例教学法使得学生能够通过对某些过程的研究与发现来进行学习，在必要的时候回忆出并应用这些知识与技能.而物理是一门系统性较强的学科，其学习过程与观察、实验和思维密不可分.由本课题组成员构建的教学资源库能够为教师和学生提供多元化的信息表达形式，可将课程中涉及到的某些抽象问题形象化，既方便教师课堂教学内容的组织，也提高了学生对于学习物理课程的兴趣.因此，本文作者认为基于教学资源库的案例教学法非常适合于物理课程的教学.