信息技術在物理實驗教學中的整合與創新

黃堅

摘 要：在新課程改革理念指導下，探討、摸索新的物理教學模式，是教育走向現代化過程中物理教師們普遍關注的問題，也是當前物理教師重要的研究課題之一。信息技術已經進入生產、生活中，滲透到日常生活每個角落，深刻地影響人們的思維，左右人們的行動。對物理教師來說，要探討怎樣將現代信息技術與初中物理課堂教學進行整合與創新更好地為初中物理教學服務，使初中物理教學水平不斷提高和發展。

關鍵詞：信息技術；實驗教學；整合；創新

怎樣將現代信息技術與物理實驗教學進行整合與創新，以現代化信息技術促進物理教育的現代化、物理教學科學化、物理實驗合理化，借助現代信息優勢，探討、摸索新的物理教學模式，是教育走向現代化過程中物理教師們普遍關注的問題，也是當前物理教師重要的研究課題之一。利用信息技術，可以使一些在課堂上難以講清的物理概念、物理現象、化學現象、生物現象以及難以完成的物理實驗等生活生產中的實際問題通過圖片、漫畫、動畫、“慢鏡頭”等形式清楚地展示出來。這樣的整合應用不但增強了學生學習物理的興趣，而且也有利于教師講清所傳授的知識，從而提高了物理實驗教學效率。同時，可以把“傳統意義”上的“學習”物理改為“探究”物理，真正地把物理實驗引入物理課堂中，為培養學生的創新意識和創新能力提供了良好的學習環境。

針對當前“課改”精神和結合我校物理程教學的改革實踐，認為可以從以下幾個方面對信息技術在物理實驗教學中進行整合和創新。

1 信息技術在物理實驗情趣教學中的整合與創新

第斯多惠說：“教學藝術不在于傳授的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。”如何激勵、喚醒鼓舞使他們樂于學習，勤于探索呢？情趣教學是激發學生興趣最有效的方法。而信息技術因其本身特有功能而具備了趣味性和涉奇的特點，對學生學習動機的激發具有極大動力，從而使學生更好、更快、更準、更深地把握教學中的重點、要點和難點。

例如：教學《內燃機》這對多數學生來說是相當陌生，單靠課本中文字述和圖畫說明是無法使學生清楚地認識和理解。若采用信息技術，有選擇地向學生展現早期蒸汽時代背景，介紹科學家瓦特的傳記和內燃機的發展史，進而進行仿真摸擬內燃機工作全過程，用“慢鏡頭”向學生展示了內燃機四個沖程工作過程，從而迅速地讓學生進入課堂的教學情境中，這樣的情境自然激起學生學習興趣、求知欲望和探究精神，使學生“課伊始，趣亦生。”

2 信息技術在物理實驗教學中對培養創新能力的整合與創新

在物理實驗教學中，學生創新能力的含義是很廣的，它不但包括學生觀察能力、實驗能力、實驗設計能力、多思維就變能力，還包括學生自己提出問題、探究新規律、得出新結論，甚至會提出新理論的能力。培養學生具有創新意識和創新能力是物理實驗教學的最終目的。展現 物理實驗情景過程，發展學生的創新意識和創新能力，把物理實驗引入課堂。例如：“船閘”是初中物理“連通器 船閘”一節的子課題。它不算重點，但素質教育要求我們，不能光重視需要考查的重點內容，對于一般的知識點也要認真教學，以實現其提高學生素質的功用。“船閘”是個經典的難點，難在要讓學生體會出其中包含的原理，就要真正理解船閘工作的動態過程，教材中插圖太小，不易體會出其動態。帶學生參觀船閘的機會不多，更不可能讓學生操作、體會。而應用信息技術，則可以創設出一個控制船閘上下的仿真環境。創設一個仿真環境，創設一個仿真的船閘控制臺，臺面上四個撥動開關分別為船閘上下游的閥門和閘門，學生可以用鼠標單擊開關操作船閘，軟件自動配合船只的行動。從教學的角度，我鼓勵學生發揮自己的求知欲和想象力，有意無意地進行各種嘗試，任意操作只要不違背自然規律，船閘和船只都能做出相應的反應，從而積累學生的感性認識 ，各種錯誤的操作（注：也沒有造成損失），確會給出了生動的反饋，從而增長學生的知識，加深了對物理規律的理解。這樣讓每個學生都能親自動手操作進行各種嘗試。這樣在每個學生面前展現了物理實驗情景、物理過程，給學生充分的探究時間，使學生不僅懂得發現物理規律的過程，而且領會到物理規律形成的條件，使學生的認識和能力都進入一個新的高度。

3 信息技術在培養學生自學能力方面的整合與創新

埃德加·富爾在《學生生存》一書中說：“未來的文盲不是不識字的人而是沒有學會怎樣學習的人。“所以，在某種意義上說：我們的教育活動宗旨是培養、增強、提高學生的自學能力。只有使學生成為教育活動中真正主體地位，才能使學生在未來的競爭社會中立于不敗之地、有所作為。與傳統實驗教學方式相比，借助信息技術可以讓學生擁有足量自由度，具有不受時間、地點、環境限制的優點，例如“非典”期間，許多學生通過信息技術就可以在家中完成學習任務；同時，現代信息技術教育為他們提供自由探索，嘗試各種實驗創造條件，特別有難度的實驗，例如核聚變反應實驗、核裂變反應實驗等。物理教師在實驗教學中，可以結合課本中實驗，有計劃、有目的地引導學生運用各種方法進行自主學習，主自實驗（或電腦上模擬實驗），如引導學生上網查找相關的物理實驗資料，包括了解物理發展史、物理實驗發展狀況、物理實驗設計思路和方法、網上答疑等。也可以通過BBS、收發E—mailL交流學習心得、實驗體會、開展研究性學習、實驗思路，將相關等知識內容輸入電腦，使全班、全年級學生得到資源共享。在這樣良好的學習環境中，學生學習物理有了動力和興趣，發揮了創新精神，實現了學習的自我反饋。這樣，在物理實驗教學中體現學生自己學習；讓學生在團結協作中學；讓學生在物理實驗教學中學；使物理實驗教學能充分地面向全體學生。使廣大學生在學習中，不僅僅學到物理知識，而且還學會如何與同伙合作。

4 信息技術對初中物理課堂教學資源的整合、應用與創新

信息技術對教學資源的傳播和再利用起到積極、有益的作用。信息教育技術應用數字化，使物理教學材料，具有可以長久保存，可以通過網絡技術或其它通訊手段廣泛傳播特點，便于學生和教師、教師與教師之間交流與合作。信息技術的傳遞手段方式在當代教育的發展起無可替代的作用。在傳統教學中，許多優秀的有經驗的物理教師耗費心血寫的物理教案和有個性物理課堂教學風采，由于傳播后保存不便或無法保存，缺乏交流，隨著歲月的流失而遺失，從某種意義講；造成了物理知識、物理經驗教學資源的浪費，采用信息技術，物理教學的智慧和教學經驗在制作物理課件中以電子技術的方式記錄，使這些物理課件的保存應用成為其教學生命的延續與發揚，當后續物理教師使用前輩的課件時，可以深切感受和體會他們深遂的思想、豐富的教學經驗。后繼的物理教師可以根據新物理課程的發展和授課對象的要求，吸收經驗，更新、完善和應用。（注：使其盡快地成長優秀物理教師，形成新的教學風格，創造發揚了校園文化。）同時，也大大地緩解學校設備等問題（尤其在農村及偏遠山區），極大地改善了學校教學條件。

5 信息技術在物理實驗教學整合與創新中必須注意的事項

物理實驗教學是培養學生物理思維、學生實驗能力、觀察能力、創新意識、創新能力等活動過程。我們借助信息技術輔助教學，其目的是優化教學結構提高物理實驗課堂教學效率，既有利于教師的教，又有利于學生的學，減負增質，實施素質教育。因此，采用好的多媒體CAI課件進行教學顯得尤為重要，因為好的課件不僅給學生多感官多類型的刺激，激發學習興趣，而且使學生的形象思維與抽象思維統一起來，從而極大提高課堂效率。但教學課件的制作必須遵循以下五條原則：

（1）必須關心課件的教學價值，遵循教學性原則即圍繞課件的教學目標，選擇適合的教學內容，發揮信息技術的優勢，按學生的認知規律來表現組織形式。

（2）遵循控制性原則，即課件要有良好的操作形式，良好的交叉性，容錯性，操作簡便靈活，便于控制。

（3）遵循簡約性原則，投影的畫面要符合學生的視覺心理，布局突出重點，減少無益信息的于擾，在色彩、音響、內容的切入、退出、運動設計上應簡約。

（4）遵循科學性原則，即原理要正確、細節要深化、允許夸張，但力求準確。

（5）遵循藝術原則，即在前四個原則的基礎上，盡量使畫面美觀、逼真、直觀、流暢，實現形式為內容服務目的。

總而言之信息技術在物理實驗教學中的整合不僅是一種物理教學方法的更新和改進，更是把信息資源引入物理課程改革活動中。合理、有機地運用信息技術，把學習、探究的時間空間還給學生，給學生提供視覺感受及實踐機會，極大豐富學生的想象空間，能有效地培養學生自學能力，創新意識和創新能力。