黄占林

生态的概念最早见于德国生物学家海克尔的著作《生物体普通形态学》[1]，本义为生物体和生存环境之间的相互关系。现在，从生态学的视角审视和思考教育问题已经成为学术界的热点之一。1976年，劳伦斯·克雷明最先提出了“教育生态学”的概念，借助生态学的概念来分析教育教学与社会环境之间的关系，主张实现教育的生态平衡[2]。自从20世纪80年代开始，周蕖、郑雪、吴鼎福等人先后从不同的侧面对教育教学与社会环境之间的关系进行了分析和讨论。此后，一些研究者也开始从生态学的角度思考和讨论物理教学。如韩叙虹认为，高中物理教学应该充分尊重学生的差异，借鉴生态学原理，寻求教学方式、教学内容和学生特点的最佳组合[3]；娄发勇认为，物理知识与社会生产各个领域有直接联系，高中物理教学要解决生态课堂实践中遇到的问题，就要走出课堂，延伸到学生的生态当中去；刘敏、邵建新和田德旭以教育生态学理论为指导，对物理教学中的地位、认知、条件、主客体4个方面的冲突进行了分析，认为要解决物理教学生态失衡的现象，就要协调师生生态位，更新教育理念，实现内容与模式的有机结合[4]。

由于信息技术发展迅猛，与教学融合的层次不断加深，高中物理课程的结构不断地发生变化。但是，每年以高中物理课程和生态学为主题的研究只有寥寥数篇。本文拟以教育生态学为出发点，对信息技术与高中物理课程的融合进行分析，讨论高中物理课程中存在的失衡问题，并提出改进策略。

一、信息技术与高中物理课程融合的内涵

信息技术与课程融合就是把信息技术有效地融合到各学科的教学当中，构建理想化的教学环境，实现自主、合作、探究的新型的学习方式，其本质是实现由以教师为中心的传统教学向以教师为主导、学生为主体的新型教学的转变。[5]信息技术与高中物理课程融合，就是将信息技术的应用融合到高中物理教学目标的制订、教学模式的选择、教学内容的组织和教学资源的开发当中，并使信息技术成为教学的重要组成部分。借助信息技术，学生可以根据自身需要，选择学习时间、学习地点和学习策略，在教师指导下进行自主学习，教师的主导作用和学生的主体地位同时得到了较好的发挥。

以教育生态学为出发点，讨论信息技术与高中物理教学的融合，就是把信息技术当成课堂生态系统的有机组成部分，构建多元化、立体化的课程生态系统，推动高中物理教学改革的发展。

二、信息技术与高中物理课程的融合路径分析

教育生态学当中的耐度定律、限制因子定律、花盆效应等都对信息技术与高中物理课程的融合具有指导意义，有助于思考和讨论教学模式、教学环境、课程结构等各方面遇到的问题。

1.融合自主学习与集体教学 突破耐度定律

耐度定律认为，每一个生命体都具有其耐受度和承受力，过度的压力将会产生不良反应。同时，在时空不变的情况下，生态系统的资源承载力和环境容纳度是不变的。在教育生态系统当中，教育资源承载力和课堂容量也是有限的。但是，随着各地普及高中教育步伐的加快，教育生态系统中的生命体不断地增加，教学资源短缺、师资力量不足等问题不断涌现。因此，某些地区高中班级容量超额的现象越来越多，甚至有的学校班级容量已经超过了100人，这显然是与教育生态学中的耐度定律和最适度原则相违背的。随着信息技术的迅速发展，网络上出现了掌门一对一、中国好课堂、好课网等自主学习平台，希望借助计算机技术实现课堂教学模式改革，满足高中学生物理学习需求。但是，由于高中生自主学习能力不足，尤其是行为表现能力不足，主要以高考作为学习目的[5]；加上许多教师将自主学习等同于自学，不重视对学生学习能力和学习策略的培养，不注意学生学习态度的纠正，对自身角色定位不准，而家长一味地控制学生上网，使网络自主学习平台难以体现出应有的生机，违背了教育生态学的整体性原则，难以与课堂教学形成互补。

针对这种情况，应该将课下自主学习与课上集体教学按照一定的比例和方式结合起来，开展混合教学。教师要充分发挥信息技术的优势，进行课程开发，优化教学内容和教学过程，丰富教学资源，根据学生个性差异进行个别指导和评价，引导学生借助互联网开展个性化的自主学习。在教学过程中，教师对学生的学习过程进行引导和启发。还可以通过自主学习与集体教学交叉混合的教学模式，将大额班级分成2～3个小班，交替进行自主学习和集体教学，将教学内容分解成若干任务，将学生分成若干小组，各小组相互竞争、共同发展，混合教学模式和任务驱动教学法有机结合，有效控制了高中物理课程的人员密度，使高中物理教学生态体规模趋于合理，更便于各生态因子互动交流，因而有利于学生自主学习能力的可持续发展。

2.融合物理环境和虚拟环境 破解花盆效应

花盆效应也叫局部生境效应。处于花盆之中的作物和花卉一旦离开花盆，就会因为缺少人的照料，无法适应环境的变化。多年来，高中物理教学一直处于封闭的课堂环境当中，缺少应用物理知识的社会环境。再加上传统的应试教育的影响，师生只注重考试分数的提高，而不是实际应用能力，一旦离开了课堂环境，所谓的物理知识和物理方法就成为一纸空文，这是典型的花盆效应。而信息技术的广泛应用，则为构建理想的学习环境，破解花盆效应提供了条件。

理想的学习环境不仅仅需要有课堂物理环境，还包括课堂管理制度以及在信息技术的基础上建立起来的虚拟环境，由此形成师生互动、生生互动和人机互动的混合教学环境。在混合教学环境下，教学双方借助信息技术，通过微信、QQ、电子邮件等实现个性化辅导和自主学习，使教学环境由传统的课堂延伸到课堂之外，变得更加开阔。在开放式的教学环境中，教师可根据教学内容和教学目标的不同，合理地安排自主学习和集体式教学，分解教学任务，引导学生以小组的形式借助网络开展探究式学习，而后借助信息技术营造出各种教学情境，并通过小组汇报、成果展示等形式完成学习成果检验和教学评价反馈。这样就依托网络实现了情景教学与异步交流的有机结合，摆脱了传统教学的时空限制，打造虚拟与现实相结合、课堂学习与在线交流相结合的开放式高中物理教学模式。

3.融合必修课程和选修课程 发挥边缘效应

生态系统遵循多样性和主导性原则，唯有同时具有多元结构和物种优势才能降低生存风险，实现健康发展。而生态系统内不同生物种群之间衍生出的交叉物种生命力旺盛，适应力极强，这就是所谓的边缘效应。

从目前而言，计算机辅助教学已经受到了人们的普遍认可，但是信息技术的应用更多地是教学当中的一个点缀，是作为“加分项”存在的，信息技术并没有真正地与学科教学融合在一起。其主要原因主要有两点，一是市场上数量可观的物理教学软件与实际教学不相符，二是教师制作课件的水平普遍不高。事实上，高中物理教师最主要的任务并不是开发教学软件，而是把现有的软件资源融合到物理教学当中，发挥出计算机的优势即可。

物理是典型的实验学科，实验是高中物理教学中最重要的内容。生动有趣的实验既有助于学生识记物理规律，更有助于强化学生的理解。由于学校实验条件所限，学生或不能观察到明显的实验效果，或不能得到与物理理论一致的实验结论，或不能亲临实验现场，利用多媒体技术模拟实验过程，则可让学生在虚拟的世界当中自主经历实验的策划、实施、观察、总结，主动地完成物理知识的探索过程，不断形成科学的世界观。

4.着眼教学生态的限制因子 提升教师素养

在生态学当中，当生态系统当中的某个生态因素低于或高于临界值时，就会对生态系统产生限制作用，不利于生态系统的平衡，这些生态因素就称为限制因子。对于教育生态系统而言，所有的生态因子都有可能是限制因子，而且师生除了适应限制因子外，还会主动地创造条件，使限制因子转变成为非限制因子。融合信息技术和高中物理课程，给高中物理课程的生态结构带来的改变是深刻的，而师生的信息技术素养和教学理念一时难以适应这一变化，就会成为高中物理课程生态系统的限制因子。因此，师生积极适应新形势，及时转变观念，努力提高信息技术素养，才能将这一限制因子转变为非限制因子。

现在网络资源的开发和利用已经成为教育工作者必备的信息素养，物理学科网(http://wl.zxxk.com)、物理备课大师(http://wl.eywedu.net)、101教育PPT(https://ppt.101.com/sem/physics-experiment/)等已经构成了相对完整的物理教育资源库，并在不断地丰富。登录这些网站，下载优秀课件、试题和教案，而后进行组织加工就可形成具有自己教学风格的教学资源。如果在教学当中遇到了疑难问题，教师可以利用QQ、微信和电子邮件向有关专家请教学习，也可以把自己的学习心得分享到微博、微信朋友圈和QQ空间当中，实现与同行共享资源、共同提高的目的。

以教育生态学为指导，融合信息技术和高中物理课程，使高中物理的教学结构发生了本质的变化。首先，实现了教师的主导作用与学生的主体地位的有机融合，形成了以教学并重为特征的新的教学结构；其次，在高中物理课程生态系统当中，师生之间、生生之间、师生与信息技术之间等都是双向互动的关系；再次，因为信息技术的应用，高中物理教学变得更加灵活，高中物理教学生态系统变得更加开放、更有活力。

三、结语

实现信息技术与课程的融合是现代教育发展的必然趋势，也是高中物理教学改革的必然趋势。从教育生态学的角度看，当前高中物理课程及教学当中存在诸多生态失衡的问题。借助信息技术推动高中物理教学改革，使信息技术融入高中物理课程生态系统当中，有助于维护该系统的生态平衡，有助于高中物理教学进入良性发展的轨道。