信息技術(shù)與中學(xué)物理教學(xué)的整合

龔志華

摘要：在當(dāng)前的教學(xué)改革中，信息技術(shù)與中學(xué)課程教學(xué)的整合值得關(guān)注和研究。文章提出了網(wǎng)站或博客，尋求高層次整合的方法：構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)室功能、構(gòu)建研究性理論教學(xué)模式、培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力等。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);物理教學(xué);整合

一、運(yùn)用網(wǎng)站，尋求高層次整合方法

目前，在計(jì)算機(jī)輔助課堂教學(xué)這個(gè)領(lǐng)域中，市場上已有一定數(shù)量的物理教學(xué)軟件，但能夠真正適合教學(xué)的卻不多，加上教師自制課件的水平又不是很高，很容易造成“低水平重復(fù)”的現(xiàn)象。因而尋求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用的新路子——靈活運(yùn)用網(wǎng)站。

走素材資源庫和教學(xué)平臺相結(jié)合的新思路，是軟件開發(fā)和應(yīng)用走出目前困境的有效方法，也是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程高層次整合的有效手段。因此物理教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際，充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息資源庫和教學(xué)軟件，從中選取適合自己教學(xué)需要的內(nèi)容來制作課件，從而適應(yīng)不同教與學(xué)情境的需要，徹底改變教學(xué)

二、構(gòu)建模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)室功能

1.信息技術(shù)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)理科教學(xué)的重要組成部分。但在課堂的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)中，由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料、危害程度等條件的限制，實(shí)驗(yàn)效果不如人意。而采用模擬型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，通過多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的輔助，模擬一些重要的在目前條件下難以完成的實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的不足，提高實(shí)驗(yàn)的演示效果。

例如，做物理《凸透鏡成像規(guī)律》實(shí)驗(yàn)時(shí)，若用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行演示，由于常現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器和環(huán)境的限制，蠟燭在光屏上所形成的影像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯，誤差較大，致使學(xué)生對凸透鏡成像的特點(diǎn)不甚理解，并產(chǎn)生迷惑。此時(shí)如改用多媒體技術(shù)進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律模擬實(shí)驗(yàn)，演示物距從無窮遠(yuǎn)至小于焦距的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中物距、像距和像的變化情況，整個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)過程流暢、直觀、明了，從而使學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)清晰完整的認(rèn)識，利于學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律概念的形成。

由此可見，通過信息技術(shù)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的整合，可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)條件的局限，所以我們應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的特長，對那些難以觀察到的、復(fù)雜的、困難的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，使之成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，并與常現(xiàn)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到一個(gè)更高的層次，從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、形成概念、獲得新知，提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能。

2.運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下的虛擬實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮學(xué)生自主探索性實(shí)驗(yàn)作用

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)室，由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失，許多實(shí)驗(yàn)中的規(guī)章制度對學(xué)生進(jìn)行了諸多限制;由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù);有些實(shí)驗(yàn)材料的選用和實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物的排出，有違現(xiàn)代環(huán)保意識。這一切無不暴露出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的弊端。

學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，還可以通過網(wǎng)上人機(jī)對話，一邊操作，一邊網(wǎng)上暢游，或與其它同學(xué)交流、討論、獲取新知。讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主觀察。進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，從而掌握學(xué)習(xí)方法。

三、利用網(wǎng)絡(luò)資源，增進(jìn)課堂教學(xué)效果

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為師生提供了豐富的資源庫，網(wǎng)絡(luò)資源的開發(fā)和利用已成為一個(gè)現(xiàn)代教育工作者必備的信息素養(yǎng)。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新速度快的特點(diǎn)，例如中國中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)可謂是一間完整的中小學(xué)教學(xué)資源庫，它為我們提供了同步教學(xué)、優(yōu)秀課件等多種資源，且處于動(dòng)態(tài)的更新之中，通過了我這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習(xí)題，再作進(jìn)一步的組織加工就能設(shè)計(jì)出適合自己風(fēng)格的課件，為提高課堂教學(xué)效果服務(wù)。

例如，在物理中《浮力》的教學(xué)時(shí)，須向?qū)W生解釋浮力產(chǎn)生的原因。先設(shè)想一個(gè)立方體浸沒在水中，它的六個(gè)表面都受到水的壓力，它的左右兩側(cè)面、前后兩側(cè)面，受到的壓力都是大小相等、方向相反，互相平衡，只有上下兩面由于深度不同，受到的壓強(qiáng)大小不同，壓力也因而不相等。浮力的產(chǎn)生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差。但如果使用語言和文字向?qū)W生講授向上向下壓力差時(shí)，學(xué)生理解起來比較抽象，對整個(gè)過程反映比較茫然。可通過中國中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)物理課件庫下載相關(guān)課件解決這一難題。該課件以動(dòng)畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強(qiáng)、壓力相等，小木塊保持不動(dòng)，但加載上、下表面壓強(qiáng)、壓力時(shí)，小木塊慢慢向上移動(dòng)。活潑的動(dòng)畫效果、直觀的圖形，快速有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到很好的教學(xué)效果，同時(shí)為講授下一節(jié)阿基米德原理打好理論基礎(chǔ)，而這一切是傳統(tǒng)教學(xué)難以做到的。總之，讓學(xué)生在生動(dòng)、形象的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，由此起到事半功倍的作用，達(dá)到提高課堂教學(xué)效果的目的。

四、構(gòu)建探索研究性理論教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力

探索研究性理論教學(xué)模式依托由信息技術(shù)支持的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下小組成員相互協(xié)作地收集信息、交流討論、總結(jié)歸納、完成學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

總之，信息技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)，對傳統(tǒng)教育理念和課堂教學(xué)模式的沖擊是非常之大的，但它并不排斥傳統(tǒng)的理論、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)際運(yùn)用中應(yīng)把它們兩者辯證統(tǒng)一起來，最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理課程教學(xué)的科學(xué)整合。通過整合激發(fā)學(xué)生對理科學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣，課堂內(nèi)外參與意識會增強(qiáng)，對知識的理解掌握程度會加深，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理解能力、動(dòng)手能力。創(chuàng)新能力均會取得長足的進(jìn)步。同時(shí)，信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)的整合也能鞭策教師進(jìn)一步構(gòu)建新的教學(xué)模式，完善課堂教學(xué)，使教學(xué)過程更具有科學(xué)性，幫助教師在課堂上更合理地掌握和利用時(shí)間，吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生在課堂上接受和掌握更多的知識，發(fā)展更多的能力。