中学物理参赛论文浅谈信息技术与初中物理教学的有效整合

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中学物理参赛论文浅谈信息技术与初中物理教学的有效整合
摘　要：物理学是一门以观察、实验为基础的自然科学。但是传统的实验教学有诸多的局限性，有不少实验是无法在课堂上完成的。信息技术应用到物理实验教学中，就打破时间、空间和课堂条件的限制，弥补了传统教学中语言、文字描述的局限性，弥补了物理实验器材、过程的局限性，丰富了物理教学资源，优化了课堂教学结构，可以很好的揭示物理现象内部的发展变化，使得一些抽象的和不易看到甚至根本看不到的事物形象直观的显示出来，激发学生学习兴趣，降低学生理解难度，开阔学生视野，提高课堂教学效率，也更好的让学生建立物理知识和生活实际的联系，本文介绍如何应用现代教育技术来改变传统的教学模式，来优化物理学科的教学。
关键词：信息技术　　物理教学　　整合
信息技术应用到物理实验教学中，就打破时间、空间和课堂条件的限制，弥补了传统教学中语言、文字描述的局限性，弥补了物理实验器材、过程的局限性，丰富了物理教学资源，优化了课堂教学结构，可以很好的揭示物理现象内部的发展变化，使得一些抽象的和不易看到甚至根本看不到的事物形象直观的显示出来，激发学生学习兴趣，降低学生理解难度，开阔学生视野，提高课堂教学效率，也更好的让学生建立物理知识和生活实际的联系，本文介绍如何应用现代教育技术来改变传统的教学模式，来优化物理学科的教学。但同时也应看到，信息技术只是辅助教学工具，不是万能的，对于信息技术对物理教学的影响，应从以下几个方面来认识：
一、信息技术在物理教学中的优越性
1．利用多媒体课件，发挥演示实验作用
物理是一门以实验为基础的学科，实验教学是中学物理教学的重要一环。在物理教学中，由于受到实验仪器本身的限制，一些不易观察、有危险性、无法或没有条件实现的实验，用多媒体仿真实验来进行模拟演示能够较为真实地再现物理变化过程，让学生通过观察、操作来获得感性认识并对物理规律进行探究，从而弥补学生实验的不足，给学生产生不可磨灭的印象，使学生加深对所学知识的理解。
例如，在做托里折利实验时，由于实验器材的限制，加之水银有毒而不便进行实际操作，但本实验又非常重要，学生如果没有感性认识就很难理解这一测量方法。借助多媒体技术进行模拟演示托里折利实验的测量方法，教师讲解容易，学生也易于理解接受，这样就可以收到事半功倍的教学效果。
再如，进行日食、月食形成的教学中，课本上只是用一个平面图表示出来，不够形象，如果只通过平面图给学生讲解，学生学习的效果只是一般，还是有部分学生不理解怎么形成的环食，在什么地方能够看到环食或偏食？为了使教学效果更好，可以用Flash动画把太阳、地球、月亮三者按天体中的坐标放好，使三者按实际情况运转起来，这样什么地方形成什么现象就很明显直观了，学习效果非常好。
2．利用多媒体课件的动态模拟功能，还能帮助学生从相似的物理现象中找到本质的联系，使叙学能够由表及里。
在《电磁感应》一节中，探索产生感应电流的条件是本节的难点，笔者在处理这部分教学内容时，先让学生自己做实验，研究出导体或磁体朝什么方向运动时能产生电流。通过实验，学生找到了产生电流的方法，但大部分学生，对于为什么这样做会产生电流，缺乏对其本质的认识。于是学生实验后，教师进一步提出问题；“为什么无论是导体还是磁体在朝某些特定的方向运动时，导体中均有电流产生”？而解答这个问题所需要的磁场是看不见，摸不着的。同学头脑中很难建立起相应的物理图景。笔者在一个班用画图，打比方的方法，给学生讲这个原因，虽然自己的语言已经足够生动、形象，但从学生面部表情的反映可以看出，仍有相当一部分人还是似懂非懂，只得死记结论。究其原因，我认为还是教师未给学生提供充分的形象思维的条件，也就很难让学生进行抽象思维。而另一个班中，利用课件，演示了在磁场中加画磁感线后，无论是导体还是磁体运动时，磁感线被切割的现象，由于学生亲眼看到了这个现象，所以，无需教师多费口舌，学生就找到了两种运动的本质特征，即：导体在磁场中做了切割磁感线的运动，这正是产生感应电流的根本原因。这样使学生通过直观、形象的动态画面，认清了概念的本质，可见多媒体课件对学生深入理解物理概念起到了不可替代的作用。

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3、在物理教学中使用多媒体课件生动、形象使抽象的物理问题变得直观降低教学难度
运用多媒体课件，我们可以模拟仿真各类情境，在课堂教学的过程中针对不同的教学内容，综合运用文字、声音、图形、图像、动画、视频等多媒体手段创设情境，变不可见为可见，变静态为动态，变抽象为直观，使各类较难的问题变得简单明了。以初中二年级物理《连通器 船闸》为例。 可能很多教师都有同感，由于绝大多数学生都没有看过船船闸，他们无法想象船闸是什么样子，更不能理解它是怎样利用连通器原理来解决通航问题的，所以他们对这一节的知识感觉既深渊又无趣。但是对于一位懂得多媒体技术的教师而言，他就能把这一节课上得生动有趣。我在给学生讲解船闸之前，先通过多媒体让学生一边欣赏毛主席的诗词《水调歌头》，一边向他们展示长江三峡拦河大坝的一系列图片，然后向学生提出问题：在构筑拦河大坝，提高上游水位后，造成上下游水位相差极大，那么又如何保证船只的畅通？在同学们苦苦思考却不能想出办法之际我给他们播放《船闸》的FLASH动画，直观地演示船只在上下游之间自由通行的情景。最后我为了让学生对船闸有更深的理解，我又给他们播放葛州坝船闸的通航录像，这样既增长学生知识，增强学习兴趣，还进行了爱国主义教育。
4、利用多媒体技术可以扩大教学容量   
   传统教学方式在传授内容时，教师需要在黑板上写板书、画图，费时又耗力。用多媒体辅助教学，只须把所要的内容进行加工制作成课件，在课堂上按照教学程序把图、文呈现出来，既清晰又规范，节省了课堂板书的时间，加大了课堂传递的信息容量。多媒体教学速率明显加快，教学环节和信息变换频繁，学生就必须快速反应，好的学习习惯随之而来。例如，复习凸透镜成像规律时，死记硬背固然不行，重新利用光具座实验也费时费力，而且效果还不如人意。采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验，演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况，整个模拟实验过程流畅、直观、明了，从而使学生对该实验重新有了一个清晰完整的认识。再如，在学习“欧姆定律”一章时，由于所涉及的物理量、仪器、实验特别多，因而成为学生学习的难点。同时欧姆定律是电流的基本定律，它是整个电学基础，因而它与串并联电路的特点成了初中物理重点。电压表、电流表测电阻这一实验把本单元中的物理量、仪器、仪表及规律综合在一起，因此是本实验单元也是初中物理的一个重点实验。面对容量大、难度、要求高，为了增加学生直观性，加深学生对电路的理解，我们将这一章内容制成多媒体课件。滑动变阻器改变电路中电流和分压作用及电压表、电流表测电阻实验通过现成课件的精彩呈现，使学习变得更加生动、直观，易于接受。
二、信息技术与物理教学融合中的问题
信息技术与物理教学融合，促进了物理教学改革，在学生素质教育方面有着不可忽视的作用。但同时，由于这种融合仍处于探索阶段，在实施的过程中出现的一些问题，应引起我们的重视。一是信息技术手段喧宾夺主，影响了教学效果。综观眼下各种各样的研究课、评优课，多媒体是必备的教学用具，教学课件的应用使得整节课生动有趣，师生积极参与。但在有些课后对学生的调查却反映，给学生留下深刻印象的是花花绿绿的动感画面，往往是动画播放完毕，学生的注意力不能及时转移到课堂教学中来，影响了教学的进行。还有的老师为了体现课堂教学的“大容量”，例题一题接一题，本该让学生逐步思考、推导、反思的过程被鼠标的快速点击带过，挫伤了学生主动思考的积极性。二是过分依赖模拟实验，忽视传统实验。由于传统实验要有相关的仪器设备，相应的技术手段与技巧，做实验费时且容易失败，这些都导致了一些老师认为传统实验很麻烦，不如教学课件简单明显，成功率高，喜欢用模拟实验代替传统实验，用鼠标敲击的虚拟过程代替本该亲自动手完成的实验，这恰恰是违背素质教育精神的。传统实验在开发学生探究乐趣，培养学生动手能力和团队精神，锻炼学生坚韧不拔的毅力，鼓励学生不怕遭受挫折，从失败中吸取教训总结规律、体验生活等方面，有着模拟实验无法取代的教育功能。

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三、把握信息技术的应用，进一步深化教学改革
1．回归信息技术的本位
盲目使用信息技术，会出现教师与学生过分依赖计算机，将物理展示过程变成机械式在现，教学设计缺乏灵活性，教学实施见物不见人，见技术不见精神。随着信息技术与学科教学融合的进一步深化，教师对于信息技术在教学中的应用应有清醒的认识：信息技术只是一种教学工具，要服务于教学，应设法找出信息技术在那些地方能增强学习效果，能使学生完成那些用其他方法做不到的事，或教一些重要的生活技能。这样教师才能够从容地把信息技术用到自己的教学去，合理地选择和组合各种媒体，把它们融入到整个教学过程中，使它们就像以前的粉笔与黑板一样成为教学过程中天然的、不可缺少的一部分。
2．把握信息技术在物理教学应用中的原则
信息技术在教学中应用时必须遵循一定的原则，才能得到良好的效果。(1)目的性原则：信息技术应用的目的指导和支配着教育教学活动，有了明确的目的，才能避免任意性和盲目性，使教育教学活动沿着正确的道路前进。(2)整体性原则：在教育教学中，教师、教育信息、现代教育技术、学习者是一个相互联系、相互依赖、相互制约的整体，必须处理好各要素之间的关系，使教育教学系统的整体功能得到充分的发挥。(3)主体性原则：在教学中，教师和学生都是主体，是双主体。只有发挥两个方面的积极性，双方都积极参与活动，才能取得良好的效果。(4)视听与思考结合的原则：在信息技术应用于物理教学时，视听与思考紧密相连，不可分割。在教学中不能使学生的认识仅仅停留在感性阶段，必须上升到理论阶段，由形象思维向抽象思维转化。(5)及时、准确的反馈原则：学生对教师的教学做出反应是反馈，教师对学生的反馈做出评价也是反馈。不论是学生的反馈还是教师的反馈，都要及时、准确，才能起到调控教学过程的作用。
3．教师应有先进的教学理念
对计算机辅助教学的研究发现，尽管计算机在教学中有很大的应用潜力，但它决不是万能的，它只是一个工具，一种技术，计算机能否在教学中发挥作用，作用发挥的程度怎样，取决于教师怎样使用它，而其中的关键环节在于教师如何设计自己的教学，从而以适当的方式把计算机用到教学中适当的环节。而教师的教学设计思想来源于教师的教学理念，教师只有通过不断的学习总结，发现自己的不足，摒弃自身已有的落后理念，有意识地尝试和实践科学的、先进的理念，才能避免形式上的融合，避免低效甚至无效的融合。(1)教学不仅仅是呈现新知识，而且要探发学生已有的知识经验，让学生运用现有的经验理解新知识，帮助学生在新旧经验之间建立联系，从而把新知识同化到经验体系中去，成为自己的经验。(2)学习意味着灵活运用已有的知识来解决问题，特别是实际生活中具有一定复杂性的真实具体问题，而不只是编造出来的书本题目。学生需要学习各种科学原理，但又不能停留在抽象的概括水平上，而要与具体的现实问题联系起来，看到它在具体情况下的变式，并综合运用各方面的知识经验来解决实际问题。教师要针对教学内容，寻找和创设问题情景，引导学生的探索。(3)教学要增强学生之间的讨论、交流，使学生看到同伴解决问题的方法，对各种现象的理解，在相互讨论中增进对知识的理解和对学习过程的自我监控。(4)教学还意味着使学生学会学习，使学生明确自己想学什么，不断地反思自己学习的如何，效果怎样，是否有更好的学习方法等，增强对学习过程的监控，学习和灵活运用学习策略。  
总之，信息技术使物理实验在物理课上“活”了起来，在信息技术的的辅助下，对传统教育理念和课堂教学模式的冲击是非常之大的，但它并不排斥传统的理论、实验教学模式物理实验的形式更加丰富，现象更加直观，并且开始从课堂走向了生活，走向了社会。