簡論現代信息技術與物理學科整合

隨著社會的進步，科學技術的發展，信息技術以其獨有的先進特性進入各個學科的教學。以多媒體、網絡化、智能化為主要特征的現代信息技術，正在對傳統的課程理念、課程內容、課程實施及課程資源產生深刻的影響和變革作用。信息技術，尤其是多媒體技術的運用，在整合物理學科教學中具有很大的作用。

一、現代信息技術與物理學科整合的重要作用

首先，現代信息技術被引入物理教育領域后，物理教學手段將變得更加豐富、生動和多樣化。物理教學手段的多樣化，不僅將帶動物理教學組織形式、教學方法的多樣化，而且可以促進物理教學過程信息交流的多元化、認知方式的多元化，最終實現物理教學目標的多樣化。

其次，在實施物理教學的過程中，現代信息技術在對多種媒體信息進行整合與傳輸時所表現出的集成性、交互性、開放性、情景性、智能性等特點能為物理教育過程提供多元化的教學資源、智能化的教學過程、非線性化的教學信息組織等全方位的技術支撐，因此，將對傳統的教育觀念、教學模式、教學方法、教學環境、教學組織形式等產生深刻的影響。由此形成的基于計算機信息技術的計算機多媒體輔助教學將為提高教學質量和教學效率、實現教學過程與教學目標的最優化提供全新的教學方式。

再次，現代信息技術和課堂教學有機結合，能優化課堂教學的構成要素，改進學生學習的學習方式，增強教學效果。在信息技術環境下，學習變成學習者與學習資源的一種對話，學習資源包括教師、學生、教材、好朋友、網絡等。學生可以自主選擇學習資源，實現個別化學習。在網絡和虛擬網絡的世界里，教師與學生對于許多新事物、新知識的認識常處于同步狀態，學生完全可以按照自己的意愿捕捉、篩選和處理各種信息，實現自主性學習。

二、現代信息技術與物理學科整合的實施策略

1.教學內容現實化

利用現代信息技術所具有的對視頻、動畫等多種媒體信息的高超編輯能力，通過將微觀過程實施宏觀模擬、把宏觀場景進行縮微處理、將瞬變過程轉為定格分析，進而使物理教育具有變抽象為具體、變動態為表態、化枯燥為生動等特征，把教材中的圖像和現象轉化為視頻和動畫展示給學生，讓學生直觀地看到物理過程及其過程所產生的現象，增強學習效果。比如，用動畫模擬演示帶電粒子在磁場中的運動；自然放射性現象中的三種射線的偏轉等。利用動畫模擬將學生帶入一種“現實”場景中，通過親眼觀察，非常清楚地了解比較抽象的物理知識，省時省力，教學效果明顯。

信息技術與高中物理學科的整合，使教學內容從封閉走向開放。信息技術為物理教學內容增添了鮮活的時代氣息，克服了傳統教學脫離現實生活實際的弊端，這就對教師提出了更高的要求，即物理教師要不斷學習日新月異的信息技術，不斷拓寬自己的信息面和知識面，以便更好地選擇教學內容、設計教學過程，引導學生獲取和有效地利用與課程相關的資源，使教學內容更具有時代氣息，更貼近生活和現代科技。

2.學習方式自主化

實現信息技術與物理課程的整合，意味著信息技術不再是一種技術手段，而是一種學習方式的根本變革。信息技術的發展，使教育傳播媒體不再局限于印刷書本上的單一文字，還有融文字、聲音、圖形、動畫、影像于一體的電子教科書、多媒體軟件，以及網上傳輸的影視節目、衛星節目和虛擬現實的學習環境等。信息技術在學生自主學習、主動探究、合作交流等方面有明顯的優勢，學習者從傳統的接受式學習轉變為主動學習，形成一種將書本知識與社會信息相結合、教師傳授與自我探索相結合的觀念和模式。信息化時代，具備獲取資料和信息的能力，成為學生自主學習的前提和基礎，成為決定和衡量學生自主學習能力與水平的一個重要標志，因而給學生創造最有利的信息資源環境，在教學過程中培養和不斷提高學生獲取、加工信息的能力，是教師教學工作的基本任務。對于學習者來說，所有的信息都是開放的，不受時空限制，也不受年齡、職業和條件的限制。在電腦和互聯網的支持下，學習的時間、地點和進度的控制權將交還給學生，徹底改變傳統課堂教學形式及教師講學生聽的教學方法。

3.學習過程探究化

新一輪基礎教育課程改革中，學生將越來越多地參與到探究性課題研究中，進而意識到他們所學知識與科學發展、社會生活的關聯。在探究過程中，他們不是機械地記憶信息，而是根據某項“任務”，自主搜尋、檢索、分析、組合與探究課題有關的資訊，從而達到培養獲取信息、處理信息的能力和基本的科學素養的目的。信息技術為學生在學科教學中的探究學習提供了技術工具和環境氛圍。網上資源為物理課題探究提供了豐富的材料，學生不但可以看到、聽到各種信息，而且可以進入學習內容中，去處理信息和生成新的信息。比如，在探討汽車的高速行駛與安全問題之前，教師可利用圖文并茂的材料和視頻向學生展示由于汽車的高速行駛所導致的交通事故，并引導學生從上述情境資料中積極發現問題。學生圍繞問題在后續探討汽車的速度、慣性和保護裝置等時，都一直保持著濃厚的興趣和很高的積極性。

4.課程資源媒體化

利用現代信息技術與計算機網絡技術的有機組合，通過對網上多媒體信息資源的共享，進一步豐富教學資源，使物理教學過程從局限在課堂中的封閉性走向開放性，以達到最優的教學效果。課程資源的物化載體不單是教學用書、參考資料等文本印刷品，學習者可以直接從信息環境和數字化資源中獲取知識。在教學活動中，教學資源作為抽象名詞，首先是作為教學內容的載體——媒體而存在，媒體作為一種傳遞信息的工具，溝通了教與學的過程，起到了良好的橋梁和紐帶作用；然后才是作為媒體的內容即教學信息的存在，它使得教學得以持續進行，使教師和學生通過資源內容得以共同進步；最后才是作為教學活動得以生存的教學環境和條件存在。信息化教學資源，就是信息技術環境下的各種數字化素材、課件、教學材料、網站。網絡資源的突出優勢在于知識更新速度快、能夠突破教育環境的時空限制，用各種相關資源來豐富封閉的、孤立的課堂教學，極大地擴充課堂教學知識容量。