信息技术与高三物理课堂教学有效整合策略的研究

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信息技术与高三物理课堂教学有效整合策略的研究
摘要：为了适应现代社会新型人才的需求，目前的课改从课程体系、教材结构、教育观念和教育模式进行了很大的改革，主要体现在下面的几个方面：注重理论与实际相结合；注重课堂教学与生产、生活相结合；注重人的可持续性发展和能力的全面发展。新的教改理念如何落实到高中物理课堂教学上仍存在一些实施策略和效果的问题，现代化信息技术的飞速发展为解决此类问题搭建了很好的平台。为了有效地发挥信息技术在课堂教学中的作用，需要教师不断地探索、实施和论证，找到信息技术应用与课堂教学的最佳结合点，才能辅助教师完成课程教学任务将新课改理念落实到常规教学中。本文从教材内容要求与学生实际特点出发，结合自己的教学实践谈一谈高三物理课堂的整合策略。
关键字：新课改理念；信息技术整合；教学质量和效率
当今科技高速发展，新技术、新产品、新工艺日新月异，对学校教育培养人才规格、培养目标以及培养模式均产生了极大的冲击。目前的新课改无论是课程体系、教材结构；还是教育观念和教育模式，都正处在新一轮的改革中。改革的主旨主要体现在下面的几个方面：注重理论与实际相结合；注重课堂教学与生产、生活相结合；注重人的可持续性发展和能力的全面发展。基本教改理念在落实到高中物理课程教学上时仍存在的一些问题引发部分高中学生学习物理存在一些困难，诸如：物理知识点多、面广、理深、重在定量分析与计算，理论性强缺少形象直观的感受；新课标课堂教学的组织工作会遇到各种挑战——对指导学生探究，学生自主学习的自由度把握；学生由于长期处于应试教育的学习状态中，主动地探究能力差，学习效率较低，灵活运用知识能力差等等。信息技术的飞速发展为解决此类搭建了很好的平台。如何使信息技术与教学有效结合克服教学中的困难，需要教师找到现代信息技术应用与课堂教学的最佳结合点，不断地探索、实施和论证。下面谈一谈我在物理课堂教学实践中的一些有效教学策略和方法。
一、资源二次开发弥补教材的不足、开阔视野激发兴趣
高考的趋势要求学生有较宽的知识面，见多识广，更好地实现持续性发展的要求。最近几年，教材作了一些改革，把当今社会生活、生产中最具有典型性的新科技纳入到其中，设计了许多开放性栏目，如“说一说”“做一做”“STS”“科学漫步”等。这些内容篇幅有限， 如：全息照片的拍射利用了激光的干涉原理,教材的用意仅是作为激光的一个应用出现吗?但学生更感兴趣的是怎么看照片?怎么能体现也立体图像?可是教材没有详细说，教材中几张简单的图片，并不能展现物理现象和知识的魅力。航天飞机（卫星）绕地匀速圆周运动，其中的物体处于完全失重状态，学生对相关物理题目总是不能正确把握。海市蜃楼现象、核能的利用等等。在讲解诸如此类问题时又不能运用太多的课时，又不能一带而过，在处理这方面内容时网络中的视频材料或一段微课程起到了很好的作用。我在网上搜集大量的素材与多媒体课件整合应用在课堂上，在很短很少的时间就能真实立体的展现了这些物理过程和原理，这种真情实感是教材所不能达到的，记忆也是长久的。同时激发学生强烈的学习兴趣，对学习物理知识起到潜移默化的作用。
二、信息进行加工处理，突破物理学习中的难点。
在高中现行的理科教学中物理是学生普遍认为是最难的一门课程。原因主要有一下两点：第一、理论知识抽象繁多，抽象思维方法运用中形成的难点。如：向心加速度、电势、磁感应强度等概念，难于理解和记忆其内涵实质；物理规律的应用要通过情景分析正确建立物理模型并运用数学知识才能解决问题。第二、处理高中物理问题的过程中数学知识的缺乏也是学生头痛的主要原因。

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（一）运用信息技术重放、模拟等功能对信息进行加工处理，弥补学生逻辑思维能力的欠缺。
高中物理知识来源于生活又高出生活，研究对象现象和物理过程都是忽略次要因素抓住主要因素，进行抽象化后建立理想化物理模型。学生最大的困扰是——看到题目后，很难想象出题目中情形并正确建立物理模型，无奈之下将头脑中原有的思维错误迁移。
题1：带有1/4圆弧的光滑轨道的小车放在光滑水平地面上，弧形轨道的半径为R，最低点与水平线相切，整个小车的质量为M。现有一质量为m的小滑块从圆弧的顶端由静止开始沿轨道下滑，求当滑块脱离小车时滑块和小车的各自速度。

本题学生错误造成的原因是将此题当成小车不动的模型。诸多此类问题的出现主要是因为学生缺少形象直观的感受。这是学生的年龄阶段的共性问题。面对这一问题教师的语言讲解显得很无力，需要教师改进教学方法。我处理此类问题的方法是运用现代信息技术的模拟、仿真等功能将抽象问题形象化，并将两种模型形成鲜明的对比，学生在脑海中很快建立了形象的动态情景，更容易被学生理解和接受。
（二）克服学生物理知识与数学结合的障碍提高数、形、图转化能力
高中物理知识的表达离不开数学工具的支持，要以数学为工具，然而由于学生数学知识积累不足和习惯用物理公式替代物理概念、规律。由于数学知识而处理不了的问题随处可见，如力学中力的动态平衡问题；带电粒子在边界磁场中圆周运动问题；电学实验中物理量的关系用图像来表达问题等，这些问题要求学生运用数形结合分析问题，运用数学方程和图像解决问题，能力的要求是较高的，而学生将物理知识与数学结合的能力普遍较差。
例2：　如磁感应强度大小B=0．15T、方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径R=0．10m的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点O，右端跟荧光屏MN相切于x轴上的A点。置于原点的粒子源可沿x轴正方向射出速度v0=3．0×106m/s的带正电的粒子流，粒子的重力不计，荷质比q/m=1．0×108C/kg。现以过O点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90°，求此过程中粒子打在荧光屏上离A的最远距离。
　　      
此类题目对学生的几何空间想象能力有较高要求。学生刚接触时感觉难度大有畏难情绪。教师板图要花很长时间，而且板画也不是很精准。如何克服这一障碍，提高能力需要教师不断地摸索寻找有效地方法。我在讲解此类数形结合问题时运用了几何画板、Authware等设计动画，让图形动起来，既形象直观便于理解。

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三、利用信息技术辅助学生建构知识体系，巧设专题模块
高中阶段的学习学生感受最深的是内容多、任务重，做了那么多题，哪些题属于哪种类型，是需要我们归纳，形成知识网络、方法体系，尤其是高三一轮复习更显得重要。完全靠教师讲效率低，靠学生独立形成知识网络时间不允许。在建构主义学习理论和互动理论的指导下，我利用现代化信息技术给学生搭建一个复习阶梯，组织开展小组合作学习，实施开放式课程体系，下面是我在教学中复习动力学的一个例子。
先利用多媒体建立整体知识体系框架和模块（每个模块都链接相应知识点例题与练习），分成几课时让学生分小组按模块讨论，每讨论一个模块是先让小组达成共识，每个小组出代表发言，教师总结形成结论。在完成每个模块后都可以回到知识框架讨论下一模块。教师在课堂上能过做到收放自如。通过教师与学生、学生与学生、学生与网络、师生与教材的互动，使学生在各种情景的交互作用过程中自主构建知识网络和相关知识点间的联系，并且对培养学生主动探究能力起到了很大的作用。新型教学方法的运用增强师生获取处理信息的能力，减小因学生水平参差不齐造成的课堂吸收效率个体差异，收到很好的教学效果。
现代化信息技术集图、文、声、像多重刺激于一体,使学生大脑的视觉、听觉等中枢都处于兴奋状态,对所学内容进行比较、加工、归纳,很快由感觉记忆进入到深层记忆。有效地促进了学生的理解记忆能力。信息技术在教学中运用中如果不能合理的使用也会给教学带来负面影响，造成喧宾夺主。 如有的教师设计的课件非常精致，但是背景音乐和一些与教学无关的动画却分散了学生的注意力。教师再利用信息技术时要充分考虑其在教学中的实效性、有效的结合点，将教学资源、教学方法、教学内容的结合在一起；才能辅助教师共同完成课程教学任务，提高学生的科学思维、探究能力、操作技能；才能充分调动学生的主动性，提高教学质量和效率。