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论文:浅谈信息技术与物理课程的整合


浅谈信息技术与物理课程教学的整合
推进现代信息技术与学科课程的整合,是我国面向 21 世纪基础教育教学改革的新视点。 以多媒化、网络化、智能化为主要特征的信息技术,正在对传统的课程理念、课程内容和课 程实施以及课程资源,产生深刻的影响和变革。近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战 线上逐渐深入,但大多以“观摩课”的形式开展,只是教育教学中的一个点缀而已,信息技 术并没有真正与学科教学“融合”在一起。 究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中, 没有合适的应用软件和操作平台,需要教师自己研制开发课件,而开发课件需要花费大量的 时间和精力,有时候为了上好一节公开课,甚至要做数十小时的准备。鉴于此很多教师都反 映计算机辅助教学是一项投入多、产出少的工作,基本上适应不了日常教学。在这种情况下, 信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项 教学工具,能够把各种技术手段完美地融合到课程之中——就像教师在上课时使用黑板和粉 笔一样,届时计算机演变成为真正的教学工具, 教师最主要的任务不再是开发软件,而是如 何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来,进行学科教学。现就信息技术与物理课程教学 的整合,结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法: 一、应用信息技术改革物理课程教学,首先要对教师进行信息技术培训 要充分利用好网络环境,教师是第一要素,试想,建一个校园网投资少说也要数十万, 如果建成后只能供人参观那就非常令人心痛了,只有当学校有了一批能熟练进行网上教学的 教师时,这个学校的校园网才能真正发挥效能,这就是所谓的 “建网容易,用好很难”,所以 师资培训是重中之重,在建网的同时或之前就要考虑这个问题。 对在职教师的培训可以分层次地进行:专职管理人员必须经过系统严格的培训,达到可 以独立处理软、硬件设备的故障的水平,方可承担维护网络的正常运行的重任,另外还要能 承担对其他教师的使用培训任务。其他教师可以通过多种渠道和方式学习,比较有效的是由 学校分期分批分专题地组织培训,当然,关键还是靠教师自己多下工夫,在实践中边学边做, 这样就能很快地进入角色。学校应注意发挥年轻教师在新型教学环境和教学模式运用方面所 具有的独特优势,对他们提出明确的目标和更高的要求,鼓励他们尽快在网络环境教学上有 所建树。 在学校领导的重视和各个部门的配合下, 漯河二高早在 2001 年就对全校教师大规模进行 电脑培训, 部分教师通过了全国计算机一、 二级考试, 掌握了 Powerpoint 、Authoware 、 Flash、 几何画板等制作课件的工具,能够制作出丰富多采的多媒体课件。2002 年底,漯河二高投资
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80 多万装备了全市最先进的千兆数字校园网,每个教室都装上了嵌入式终端及 34 寸电视。 教师通过校园网教学系统辅助教学,取得了很好的教学效果。我们还提倡教师根据教学的需 要和自己的信息技术水平,利用熟悉的平台和已有教学信息资源编制课件,重组教学资源和 使用教学资源。 为了改变传统的课堂教学模式,我们特别就如何应用网络技术开展网络环境下的教与学 对全校教师进行了长时间的培训,让他们能在网上找到相关的信息,并能就相关课程制作成 网页的形式。为了更好利用现有的资源库,我校对全校教职工分批进行 K12 资源库、中教育 星等资源库的应用培训,对学校教师进行“中庆网络管理平台”应用培训。在长期的教师培 训过程中,主要达到了以下几个目的:一是转变教师观念,提高信息技术意识;二是提高应 用信息技术的水平;三是明确课题研究的内容和方向,更好地为课题研究服务。 二、信息技术在物理教学中发挥的作用 1、利用多媒体课件,发挥演示实验作用 物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰 富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关 结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。 在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。 而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的,但在现实实验环境下难以完成的一些 物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。 如笔者在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规 实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致 使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时我改为采用多媒体技术进行凸透镜 成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化 的情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认 识。由此可知通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应 当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助, 成为常规实验的补充,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学 生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。 2、 利用多媒体课件的动态模拟功能, 还能帮助学生从相似的物理现象中找到本质的联系, 使叙学能够由表及里。
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在《电磁感应》一节中,探索产生感应电流的条件是本节的难点,笔者在处理这部分教 学内容时,先让学生自己做实验,研究出导体或磁体朝什么方向运动时能产生电流。通过实 验,学生找到了产生电流的方法,但大部分学生,对于为什么这样做会产生电流,缺乏对其 本质的认识。于是学生实验后,教师进一步提出问题;“为什么无论是导体还是磁体在朝某些 特定的方向运动时, 导体中均有电流产生”?而解答这个问题所需要的磁场是看不见, 摸不着 的。同学头脑中很难建立起相应的物理图景。笔者在一个班用画图,打比方的方法,给学生 讲这个原因,虽然自己的语言已经足够生动、形象,但从学生面部表情的反映可以看出,仍 有相当一部分人还是似懂非懂,只得死记结论。究其原因,我认为还是教师未给学生提供充 分的形象思维的条件,也就很难让学生进行抽象思维。而另一个班中,利用课件,演示了在 磁场中加画磁感线后,无论是导体还是磁体运动时,磁感线被切割的现象,由于学生亲眼看 到了这个现象,所以,无需教师多费口舌,学生就找到了两种运动的本质特征,即:导体在 磁场中做了切割磁感线的运动,这正是产生感应电流的根本原因。这样使学生通过直观、形 象的动态画面,认清了概念的本质,可见多媒体课件对学生深入理解物理概念起到了不可替 代的作用。 3.利用课件帮助分析电路,从根本上改变了人与书对话的形式。 在电学问题中,有一类电路由于有烧毁电源、电表、用电器等危害,因此在实际操作中 不允许出现。以前学生只有通过看书,正因如此,很多学生就缺乏感性认识,难以体会到其 危害的严重性,也就更谈不上让其动脑筋,设法解除危害了。若利用多媒体课件,就可以把 这类实验中应杜绝的现象通过屏幕展示给学生,使他们能亲眼看到这些危害,也就容易促使 学生主动寻找解决问题的办法。在《电功率》 、一节中,我提出一个问题: “有一只‘2.5V, 3W’的小灯泡和一个电压为 4V 的电源,若要使小灯泡正常发光,应怎么办?”解答这个问题 需利用串联电阻可以分压的知识。为了帮助学生理解串联电阻可分任的特点如果用边画图, 边讲解的方法,采用问答方式,让学生知道;当实际电压超过额定电压时,灯会被烧坏。如 何解决这一问题?再引导学生考虑串联分压,试图让学生体会到串联分压的应用,效果不会 很理想。但如果利用电脑先演示灯直接连在该电源上,由于电压过大,灯泡被烧坏的情景, 引起了学生极大的注意和兴趣。接着再利用课件所具有的动态特点,演示在原电路中串联一 个电阻,分去了一部分电压,灯可以正常发光的动态画面。这样就会给学生留下了深刻的印 象。同时帮助学生理解了“串联分压”的特点。而且利用课件件还能使其更真切地体会到物 理知识和实际问题的密切联系,有助于增强学生自觉运用知识解决实际问题的意识。
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4、多媒体辅助教学还是进行情感教育的好方式。 例如:在《电磁感应》 。一节的教学中,为了体现教学内容的时代感,增强学生对学习物 理重要性的认识。我利用一段课件,演示了电和磁的多种应用,作为本节课的尾声。学生通 过色彩丰富的动态画面,看到了电和磁在各个领域的应用,感受到了物理知识广泛的应用前 景,体验到了物理学科对时代发展的深远意义,从而极大地激发起学生的学习热情;其德育 效果远远胜过了空洞的说教,也使紧张的学习变得活泼、轻松了。 利用了信息技术后学生在物理学习的兴趣上;在勤于动脑思考问题方面,以及在思维方 式上,都发生了很大的变化。在课堂教学中,我明显感到学生的学习热情高于以前,表现在 他们爱动脑筋,爱思考问题,更善于提问题。包括一些差生,都敢于质疑,都表现出很高的 积极性。而且在思维方式上,学生也有了很大的转变,他们不仅爱思考,而且还逐渐学会了 思考的方法。 可见多媒体辅助教学确实在课堂教学中起着其它教学手段不可替代的作用。 夸美纽斯说。 “教学艺术的光点是注意” 学习上兴趣的兴奋点和注意力会因新颖的教学软件而持之以恒. 使 学习效率大大提高。不仅如此,它还对培养形象思维,激发创造思维;起着重要作用。 利用信息技术在教学过程中能发挥的作用不仅仅是以上所说的几方面,教师在教学过程 中应不断的去发掘,将使信息技术具有的优势充分发挥出来,也就是最大限度地将信息技术 有机地融入到学科教学当中,这也是作为教师今后所要思考和研究的问题。 三.学生利用网络自主学习,让学生在网络学习中协作研讨、实践创新 空空在信息技术物理教学整合的探索中,我校教师体会到:必须创设实践环节,使这种整合 建立在实践的基础上,实现形式与内容的统一;以实践为基础的新型学习方式,才能使学生 的协作精神、创新能力得到良好的发展、提高。我们的做法是:由学生自主创设一些实践环 节,学校与教师给予必要的支持帮助,比如提供材料、设备,为学习小组聘请导师,安排实 践活动时间等等。 我们一般将学生利用网络自主学习过程分为四部分: (1)网上交互学习:调用物理仿真实验室、数理平台软件,通过电子白板展示本节课的 目的、重点及难点,及学生要完成的思考题,学生通过电子白板学习教师预存的电子教材和 进行小组讨论; (2)网上测试:利用自行开发的网上测试软件和题库让学生做课堂测验,学生可以即时
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获得结果信息; (3)网上复习和扩展学习;学生高阅试卷参考答案网页,根据自己的学习情况可以在此 网页中寻找详细答案。在此网页中教师还附加了些扩展内容鼓励学生去获取更多的知识。 (4)学生就本节课的内容与效果反馈给教师,让师生能进行更好地教与学。从而也解决 实际操作中存在的问题。 从传统的计算机辅助教学到现在的信息技术与课程的整合观,是基本理念的飞跃,其最 根本的出发点是教学从以教为中心向以学为中心的方向发展,更加关注学习者,让学生最大 限度地接触信息技术,让信息技术成为学习者强大的认知工具,同时也关注信息技术对学习 内容和学习环境的影响。只有这样,才能使信息技术成为学生发展的助推器,真正在物理教 学中发挥对学习的变革性的推动作用,最终达到改善学习的目的。

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