信息技術讓教學過程變得更美

本文以現代信息技術與物理課堂教學的整合為主題，就整合的功能、整合中存在的問題及整合的策略談三點思考。

一、整合的功能

在當前物理課堂教學中應用信息技術可以概括為三個方面的內容：(1)基于多媒體計算機技術，它包括以文本、圖像、聲音、動畫、視頻等形式作為載體，與物理教學內容結合，滲透于教學過程；(2)基于傳感器技術，并應用于課堂教學的實時研究；(3)基于網絡技術，應用于教學資源的開發和利用，并探索與課堂教學模式的整合和課堂教學結構改革的研究。在班級授課制的框架內，眾多的案例和對案例的評價，揭示了信息技術與課堂教學的整合，對優化教學過程和提高課堂教學效率、促進學生學習方式的轉變、完善課堂教學模式和課堂教學結構，都有著積極的意義和功能。具體可從兩個層面來加以分析。

第一層面的功能，指在不改變原有課堂教學結構(即教師、學生和教材)和課堂教學模式(如講授式教學)的前提下，將信息技術作為教學的輔助手段和認知工具，以此來提高課堂教學的效率，部分實現教學目標的功能。這種整合是淺層次的，是以信息技術中某些要素作為載體，與課堂教學過程的某一環節和內容的整合而體現出的一種特殊功能。

1 用于突破教學難點

在《研究電磁感應現象》教學中，通過實驗可以發現，若回路中的面積變化或磁感應強度變化，都有可能產生感應電流，那么它們同時變化是否一定會有感應電流呢?為了否定上述假設，要做一個實證實驗。操作時，將跟靈敏電流計相連接的軟質導線圈按磁感線分布形狀制成錐形塑料座收縮，靈敏電流計檢測不到感應電流，從而否定假設。但這一過程由于實際上看不到磁感線的分布，故很難理解。用Author ware制作的課件，可形象地描述線圈沿磁感線方向移動時的情景和結果，以此來突破教學難點。

2 將高速(瞬態)和微小的不能觀察到的物理過程或物理現象變成可觀察、可展示的物理過程或物理現象

在《超重和失重》的教學中，應用視頻技術，將數碼攝像機拍攝到的模擬電梯(阿特武德機)上升或下降過程中加速和減速時瞬間測力計讀數的變化，通過計算機在大屏幕上的投影進行慢放和放大，從而使學生有可能對超重和失重現象的全過程進行比較和分析，歸納出引起超重和失重的原因和條件。又如布朗運動的演示實驗，肉眼是很難觀察到微小顆粒的無規則運動的，若將其放在視頻展示臺(實物投影儀)上，利用其底光功能就能一覽無余了。若再將其底面稍作傾斜，就能發現顆粒在重力作用下的定向運動，從而讓學生聯想到分子無規則運動是分子間相互作用的結果。

3 將無法顯示制作、觀察和經歷的宏觀或微觀的現象用網絡下載資料或動畫模擬的方式展現

在《宇宙的結構》教學中，由于天體的結構和運行規律無法用實驗演示，教師可引導學生在網上搜索并下載有關天體結構及運行的圖片，進行交流。這樣可充實學習資源，加深探究的印象。

4 利用傳感器技術及數字化信息實驗系統探究物理規律，感受科學過程，提高課堂教學效率

在《單擺》這節課教學中，采用逆向思維的方法要求學生根據單擺周期公式，利用Ti圖形計算器和運動傳感器測出不同周期下的一組擺長，并要求學生用刻度尺實測一組接線的長，通過采集的數據的比較發現始終存在，從而為讓學生初步體驗建立單擺模型的條件，即擺球的直徑應遠小于擺線長度，才可將擺球視為質點。繼而還可應用Ti技術讓學生自主探究單擺周期T與振幅、線的材料、擺長的關系等，采集的數據可通過Ti圖形計算器直接顯示參數的函數圖象。統計表明：應用Ti技術和傳統實驗器材完成相同項目的時間比約為1:4.7，這說明應用信息技術能在較大程度上提高課堂教學的效率。

第二層面的功能，指信息技術已成為課堂教學結構中一個要素，由此形成新的課堂教學模式將較全面地體現新的課程標準和理念。它將全方位支持學生的自主學習、主動探究和交流合作，在教學設計和實現教學目標中，它不再是單純地用于創設情境和作為認知、交流、探究、演示、加工信息和處理信息的工具。第二層面的整合功能是高層次的，真正體現了綜合、融合、集成一體化這種含義，在哲學意義上體現了一個整體統一的建構和序化過程。這種建構和序化過程在當前是基于信息技術支持建構主義理論、多元智力論的前提下，結合學生的實際和已有的教學資源，形成一種嶄新的課堂教學模式。由于文章篇幅所限，此層面的功能就不再舉例。

二、整合中存在的問題

當今，由于各地區信息資源和信息化環境的開發和利用程度不同，對整合的認識和實踐也不盡相同，差異是存在的，問題可以從兩個方面來闡述。

1 未能充分認識信息技術中各元素的特點和功能

“平拋運動”的仿真實驗課件，對學生進一步自主探究作平拋運動的物體，其運動情況受哪些參數影響，無疑是有益的。但如果學生此前沒有經歷平拋運動的真實體驗和實驗，那么學生獲得的認識仍是紙上談兵。虛擬世界的認知圖象違背了科學的認識過程。

一般說，制作或選用的多媒體課件應能凸現其不可替代性和自身的優越性。如把抽象的概念形象化、高速運動或瞬間的過程低速化、靜態與動態的相互轉化、分散問題集中化、宏觀與微觀問題的互相轉化，使學生對難以理解的現象和過程以易于感知的形式顯示，而這種轉化又是傳統媒體所不及的。但在實際應用中。仍有較大的偏差，有些教師用Power Poinl制作的電子文本僅是教材上文字和圖象的翻版，而且顯示文字和翻頁的速度快于學生思考和理解的速度。使課件成了一種時髦的標簽和裝飾。

2 觀念相對滯后，對整合的內涵在理論上缺乏認識，在實踐中缺少反思。

在日常的教學工作中，大多數教師將多媒體課件作為教學的王具應用于課堂教學中，有些人錯誤地認為這就是整合，他們在觀念上沒有把整合提升到“可以營造和構建一種理性化的教學環境，形成一種全新的有助于學生自主學習，自主探究、自主發現、合作交流的學習環境”這樣的高度來認識，而是把教學設計和教學過程僅僅停留在第一層面的功能設計和整合上，在課后的反思中也局限于對技術應用的效果上進行評價，缺少對學習方式、學習資源的利用和開發的評價。

三、整臺中改進的策略

針對上述認識上和實踐中存在的問題，筆者認為可通過以下三個方面的策略來推進整合的進程。

1 進一步提高物理教師自身的信息素養，以此提升整合的水平和層次

在知識經濟時代，信息素養已成為科學素養的基礎。它大致包括信息獲取、分析、加工、利用、創造、傳遞和對信息內容的批判與理解能力，以及融入信息社會的態度和能力。對物理教師來說，目前不單是會使用搜索引擎工具，還應逐步掌握文字處理工具、作圖工具、網頁制作與開發工具、信息集成工具、多媒體素材制作工具，并能用它們去解決課堂教學中的實際問題，這也是整合的基礎。

2 重視信息資源的開發和積累，為學習者提供開放性學習、交流探討的平臺

由于整合的目標是凸現學生的主體地位，其核心是要讓學生真正實現自主學習、自主發現、自主探究，而教師僅僅是學習的組織者和指導者。鑒于這一點，首先要有豐富的學習資源提供給學習者。讓其選擇自己感興趣的內容和情境進行學習。學習資源包括課件，但由于自己制作的課件受時間限制，難度也高，所以我們主要采取拿來主義的態度，引進現有較為成熟的、通用性較強的教學課件，達到資源共享。除此以外，課程本身的資源和Intenet上的網絡資源是今后實現第二層面功能的資源基礎。前者包括網絡教學平臺上的資源(如校園網、電子圖書館、問題資源等)：后者包括利用瀏覽器或搜索引擎使用Internet上的網絡資源。例如，結合“人造地球衛星”的學習，可以讓學生在網上獲取衛星的歷史、載人航天、宇宙探測器、航天飛機、空間站等大量信息。

3 改變觀念，重視整合的內涵，注重課堂教學模式的探索和實踐，逐步提升整合的層次和功能

當前首先要改變信息技術僅僅作為輔助教或輔助學的工具的觀念，并逐步學會利用信息技術去建構一種理想的學習環境，一種能充分體現以“自主、探究、合作”為特征的新型學習方式。這要求教師在課堂教學設計中應注意：

(1)利用信息技術創設的情境不單要能激發興趣，還要有利于學習者自主的選擇。例如，利用多媒體教學軟件的超文本結構就能為學習者提供多個學習起點的選擇，學習者還可在超文本結構中靈活跳轉，通過多種途徑解決問題。

(2)注重信息技術與協作學習環境的設計。建構主義認為，學習應當是被促進的，而不應當受到控制與支配，不同的學習者可以對某個問題形成不同的假設和推論，教師可以通過小組討論、意見交流、游戲、辯論等形式，促進學習者之間的溝通互動，合作解決問題。

(3)注重信息技術與物理實驗探究的設計。在課堂教學中，物理實驗是讓學生掌握物理概念和規律的重要手段，引入DIS實驗系統，開發和拓展其應用的范圍有重要的價值。建構主義認為，只有學習者在親身體驗和經歷的基礎上，才能真正實現意義的建構，而DIS實驗系統不但為學習者提供了這種體驗和經歷，而且為實現探究教學活動，提高課堂教學效率，培養學生獲取信息、處理信息的能力提供了有力的支持。

總之，隨著信息技術不斷的發展，教學資源環境和教學理論的不斷完善，整合的實踐和探索將使我們的教學更完美，思想更富于創意。