運用信息化技術手段的物理教學

張萍萍

摘 要 運用現代信息化技術手段輔助物理教學，能夠創設形象化、立體化、動靜結合的情境，構建物理教學實驗模式，提高物理教學的有效性。

關鍵詞 微視頻；物理教學；電子白板；實驗

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）11-0028-02

1 引言

現代信息化教育是指根據不同學科和不同學習內容的不同特性，通過合理地設計教學過程，選擇靈活多樣的技術手段開展教學，汲取傳統教學手段的長處，以現代多媒體信息作用于學生，引領學生積極參與課堂活動，使教學過程、結構更加合理，把學生的興趣和動力能夠保持在最佳狀態，并能積極開展自主探究，讓學生在單位時間里實現認知、理解，提升應用能力。

2 激發學生學習物理的興趣

實現教育現代化，首先要做到教學理念、教學思想、教學行為的現代化。教師在進行課堂教學過程中，以數字化的形式合理使用現代化手段，以數字化、立體化的圖像、文字、聲音動態呈現知識及其形成過程，這在教學改革推進中實現質的飛躍；它從多個角度對學生的感官進行同步刺激，符合初中生的心理特點，吸引了他們的眼球，激發了他們的興趣；現代信息化技術手段通過形象化、立體化多角度闡釋原理、呈現過程的形式，為學生搭建化難為易、化繁為簡的橋梁，使得學生在課堂學習過程中能夠以積極的情緒、狀態主動參與互動，實現主客體地位的演變，變功利性學習為自主性探究，在樂學的狀態中享受思考、探索的樂趣，從而迸發出創新思維的火花。

目前來看，PPT、Photoshop、Flash、電子白板、微視頻等具備符合學生認知興趣、幫助學生化難為易的優點，教師通過適當選擇和利用，會對教學產生極大的優化，對學生產生靈性的誘發作用。如傳統教學只能為學生提供內燃機模型，無法展示其工作原理，很難讓學生產生清晰地認知其工作原理。采用Flash軟件制作的課件，則可以清楚地演示柴油機或汽油機的內部構造和機器部件的工作狀態和工作原理，教師無須多講，學生就能明白其原理，根本不會有枯燥、晦澀感。

又如在教學“照相機”時，照相機成像的工作原理也是傳統教學的瓶頸之一，而采用Flash軟件制作的課件，可以把膠片上所成像的大小要受被照物體與鏡頭距離遠近變化影響的原理進行清楚、完整的循環演示。這種演示在化解傳統教學遇到的難題的同時，還會對喜歡機械原理和愛好攝影的學生產生極大的誘惑。

3 優化物理實驗

物理是一門以實驗為媒介的學科，實驗是初中物理教學的主要內容之一。學生對許多物理現象、物理變化規律的認知是建立在實驗的基礎上的，如果離開實驗，對知識、現象或規律的理解就會感到比較抽象、晦澀，對理解微觀世界的相關知識而言，會感到尤為困難。現代化手段的應用，以化抽象、虛無、枯燥為形象、具體、生動，讓學生對知識、現象、隱藏在事物其中的內涵形成清晰的認知。

“模擬”可大幅增強實驗效果。有些物理現象可以做實驗讓學生觀察，但是因一些實驗不易控制，或存在某種干擾，使得學生對主要物理現象的觀察不甚詳細和明了。物理實驗是通過“模擬”來詮釋現象的，由于部分現象會因為客觀條件所限或外在因素影響，不易于進行直接觀察，此時借助動畫模擬，可以將現象或規律準確而恰當地演示出來。如演示二氧化氮分子和空氣分子的擴散、交融現象的實驗，教師可以讓學生通過觀察帶有顏色的二氧化氮分子和空氣分子擴散、交融的漸變現象體會其過程，但常常會出現學生感覺不明顯的情況。此時，教師可以通過Flash動畫來演示兩種分子擴散、相互滲透的過程，會使學生提高理解力。因此，可以說這種方式是對實際操作的有效補充，是對學生理解的有效輔助。

又如理解電場、磁場概念是教學的重難點，因為看不見、摸不著，所以“場”的概念對初中生來說非常抽象，傳統實驗很難解決這個問題，得不到理想的效果。如果采用Flash演示的辦法，可以借助動畫形象讓學生對電場、磁場、磁感線等抽象的現象進行觀察，并得出清楚、完整、準確的結論。

在實驗教學中會遇到一些理論性強、危險性大、無法操作和演示之類的情況，傳統教學手段只是依靠教師的口頭講解，教學效果不理想。采用二維或三維動畫演示的形式對信息或圖像進行處理，會使學生實現科學認知的目的。如電路中的電流流動原理、內燃機的機械工作原理、帶磁物體周圍形成的磁場、原子彈爆炸后原子裂變的原理等，都是常規條件下無法進行的實驗，因為電流是無形的，人眼無法看到它；內燃機的機械工作是在機體內部，人們無法外現其動態；磁場看不見、摸不到，也無法產生具體的感受；原子裂變更是沒辦法在常規條件下進行演示的，且原理具有一定的抽象性。這種情況下，現代信息化技術手段（Flash或Photoshop）為教學提供了有效的支持和輔助功能，教師可以通過動畫模擬，讓學生對現象、原理實現準確認知，使實驗獲得理想的效果。

有一類實驗，雖然對條件、環境、器材等方面的要求并不高，但因操作起來比較費時費力，課上進行得不償失。這些實驗可以采用現代化手段進行模擬，使教學效果得到充分優化。如在進行“凸透鏡成像”教學時，由于呈現凸透鏡成像規律前，要讓學生先在光具座上做物距和像距以及像的大小的變化的實驗，但這個實驗因另外需要連續的移動光屏和物體，才能使屏上呈現出清晰的“像”，光屏移動的速度要不同于物體移動的速度，所以學生實際操作起來較難把握精準度。如果在電子白板上通過調用虛擬器材，設計精準的操作步驟，學生就會對成像原理形成清楚、準確的認知，教學難度能夠得到有效化解。

4 制作課件突破難題，提升教學容量，提高教學效率

運用信息技術手段，教師可以高質量地開展教材中的每一項物理實驗，為突破制約實驗教學的傳統瓶頸提供強有力的支持，這不只是對傳統教學短板的有效彌補，也是對物理實驗教學思路、方法、手段方面的拓展。

設計和制作課件，以虛擬的形式可以將實際狀態下難以操作和演示的過程演示出來。比如上邊提到的原子（分子）結構演示、電場（磁場）演示、氣壓及無法直接呈現的機械內部工作原理演示等，這些均不同程度地受到實際環境或條件的限制，如果采用現代信息技術手段如二維或三維動畫、微視頻等，可以虛擬立體演示，既精準又形象生動，還可以針對理解需要在演示保持的時空上進行靈活設計，甚至反復重演，有效地彌補實際演示教學的短板。在現實環境中，難以演示的實驗較多，如磁力線環繞方向、磁體周圍磁場現象、電流流向、放小磁針時磁針的指向等較為抽象的現象和原理等，這些都是傳統實驗中無法實現理想效果的內容，如果采用信息化手段進行模擬或演示，可以輕松地讓學生認知其本質、理解其內在規律。

此外，有些現實條件下無法做的實驗也可以采用現代化手段進行演示。如在進行“導體和絕緣體”的演示時，學生通過觀察小燈泡發光現象，就能夠想到溶液是導電的這一特質，但對酸、堿、鹽的水溶液正負離子的移動導電現象無法直接認知；還有電磁感應、電流的形成、失重狀態等，都是難以在現實條件下進行的實驗。如果采用動畫模擬或電子白板演示的方式，就可以讓學生對實驗背后的原理形成清楚的認識和理解。

提升容量、提高效率的一種情形包括類似電荷間的相互作用、驗電器使用方法演示指導，由于這類演示難度低，個別指導既費時又費力，采用動畫手段進行示范和說明，學生就能看明白、會掌握，教師只需在屏幕上逐一進行演示（配上相關的口頭說明和強調），學生就能達成目標。提高效率的另一種情形還可以指在進行重點知識小結和單元小結的時候，利用動畫或微視頻手段，可以幫助學生迅速歸納整理，形成知識體系。如透鏡成像是學習光學知識的重點，需要學生掌握透鏡成像的正倒、大小、虛實物體移動時“像”的變化和移動規律，通過實驗法、作圖法、公式法都可以讓學生快速掌握好。小結的時候教師只需用動畫或電子白板課件演示物體沿主軸由遠及近向透鏡移動、變化的運動情況，就可以讓他們形成系統性認識和理解，達成省時高效的目標。

現代化教學手段是實行新課改背景下輔助教學的新型工具，突破了時空的局限，以文字、聲音、動畫、圖像、視頻等情境化優勢功能，為教師對教材、學生、教法進行個性化整合提供技術支持。教師在進行整合過程中，在結合學生學情的基礎上，創新性地進行激發學生興趣、挖掘學生潛力、培養和提高學生能力、增強課堂教學效果、提升課堂生成等方面的探究，在充分體現生本意識、生態意識、民主意識的前提下，使課堂保持和諧、民主、生態化本色。這是素質教育的要求，也是學生發展和時代對教育、教師提出的要求。必須注意的是，素質教育的核心離不開學業知識和基本技能這一核心，運用現代技術手段的目的就是要增加教學容量、化解教學難題、提升學生探究能力、培養學生創新意識，提升學生的學科素養和綜合素質。

蘇聯教育科學院院士巴班斯基說：“教學過程的最優化就是老師和學生在耗費最少的必要時間和精力的情況下獲得最好的效果。”現代信息技術手段的支持功能彌補了教師在現實條件和環境下無法演示的短板，以清晰、完整、跨越時空限制的視聽效果，給學生揭示出事物背后的本質或規律，化解了制約教師開展實驗教學的難題，擴展了課堂容量。實施素質教育的目的，是真正減輕學生過重的學業負擔，把時間、空間交給學生，使其得到自由、自主發展。這就要求教師在有限的時間內，借助現代化手段通過課堂教學改革，把信息化元素引入課堂教學之中，通過改變傳統的教學思想、方式，優化課堂結構和手段，加大信息傳輸量，發展學生的多元智能，提高學習物理的效率。

5 結語

應用現代信息技術手段輔助物理課堂教學，可以根據教與學的需要，在課堂推進的每個環節，從多個角度刺激學生的不同感官，讓學生在輕松、有趣的狀態下達成各個目標。教師不僅要在具體應用中注重效果、發揮它的優勢，更要站在教書育人的高度來認識和審視自己的行為。只有這樣，才能把教育改革不斷推向深入。