中学物理参赛论文信息技术在物理教学中的应用研究

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中学物理参赛论文信息技术在物理教学中的应用研究
［摘要］运用教育信息技术，发挥各种多媒体的教学功能是教师教学必不可少的能力，对于信息技术在教学中的应用研究成为了当代教育的课题之一。本文重点介绍了教师利用信息技术在学生的物理实验和在线学习中，对培养学生学习兴趣、科学探究和自主学习方面的应用，突出了教师为主导，学生为主体的教育理念，与传统教学方式进行优势对比，确定了信息技术是辅助教学工具的性质，并针对实践中出现的问题，指出了避免和解决的方法。合理利用现代信息技术，实现传统教学和信息技术的优势互补，对于提高和优化物理教学有着重要的意义。
［关键词］ 优势 演示 实验 在线学习 以学生为中心
一、研究背景
《基础教育课程改革纲要（试行）》提出，要“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”因此，我们不仅要具备信息技术有关知识、能力，还要把信息技术应用到物理教学中，有效推动新课程的改革和实施。
二、发展趋势
现代计算机技术是信息技术的核心，正朝着网络化、多媒体化的方向发展。
（一）网络化
2014年7月21日，中国互联网络信息中心（CNNIC）在京发布第34次《中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）。《报告》显示，截至2014年6月，中国网民规模达6.32亿，互联网发展重心从“广泛”向“深入”转换，各项网络应用深刻改变网民生活。网络技术进入教育领域，会对教育体制和教学模式产生很大的冲击。基于网络环境的教育模式不受时间、空间和地域的限制，从而使教育的全民化、终身化、多样化、自主化和国际化的实现成为可能。
（二）多媒体化
多媒体技术在物理教育中得以广泛应用，并且正在成为教育技术中的主流技术，它具有以下特点和优势：
1. 允许学生根据学习需要与自己的学习经验和风格选择感知方式；
2. 为学习者提供多种感官刺激；
3. 高保真的声音、高质量的活动影像、二维和三维动画使学生更有学习兴趣；
4. 丰富的交互方式可增强学生的参与性；
5. 为教师和学生建立资源丰富的教学环境；
6. 有助于学生开展以问题为中心的学习，培养其自主学习和自主探究的方法和习惯；
7. 多媒体与计算机网络技术相结合将会有很好的发展前景。

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三、信息技术在物理教学中的实践应用
（一）在课堂演示中的运用
1.直观、生动地演示物理过程
综合使用各种教学素材，编写演示文稿或多媒体课件，可以形象地演示物理教学内容中某些难以理解的内容，或用图表、动画反映物理现象或物理量的动态变化过程。例如：在学习“两球弹性碰撞”的内容时，通过课件中两相碰物体相互作用过程的放慢和定格演示，学生可以清楚地看到弹性碰撞的两个小球从接触、挤压、形变、产生弹力，然后形变逐渐恢复，弹力逐渐减小，最后形变完全恢复，两球体分离的全部过程。这些过程的课件设计可以通过Flash软件来完成，也可以将Flash导入到PowerPoint中演示。通过演示，让学生了解在碰撞过程中能量是如何传递的，进而得出两小球的末速度和初速度的关系，这样才能对动量守恒有更深刻的了解。
2. 连贯而富有逻辑性的演示物理实验
    通过多媒体课件的动态模拟功能，使信息技术与物理课程教学整合，根据中学生的认知特点，提供形象直观、感染力强的信息，使学生理性思维能力得到提高，有利于激发学生对学习物理的兴趣。例如：在“闭合电路欧姆定律”的教学中，学生对“路端电压”、“内电压”、“断路”、“短路”等一些词句和现象难以理解。有相当一部分学生认为断路就是物体对地电阻为无穷大，短路就是物体对地电阻为无穷小。这种理解具有一定的片面性，也影响了对闭合电路的欧姆定律公式的掌握，为解决这一难题，可根据教学内容，通过摄像、剪辑等手段，在大屏幕上直接演示物理实验，正确建构概念，稳步推导闭合电路欧姆定律公式。由于多媒体中那鲜艳的色彩、生动直观的演示画面，刺激着学生的感觉器官，充分调动了学生的思维积极性，从形象思维过渡到理性思维便顺理成章。
（二） 在科学探究中的运用
1.“仿真物理实验室”模拟实验
运用网络技术支持下的虚拟实验室，发挥学生自主探索性实验的作用。“仿真物理实验室”为教师和学生提供了一个实验器具完备的综合性仿真实验室，学生可以亲自动手创建其所能想像的实验和物理模型，特别适合于物理探究性学习。例如，研究电阻的串并联规律是物理电学教学的一项重要内容。由于受到实验条件和教学时间等因素的限制，一般的教学设计都采用理论演绎，推导得出公式的方法。利用“仿真物理实验室”提供的虚拟电学工具箱，按探究过程设计实验步骤，不仅使实验成为现实，完成了科学探究，而且，也可以避免真实实验操作中由于失误造成的器具的损坏。
2.简化测量工作、处理实验数据、绘制图表
在科学探究中，有的实验需要大量的测量和计算工作，有的实验要精确地绘制图表，消耗很多宝贵的时间。例如，通过实验探究自由落体运动规律，让学生根据实验中打出的纸带上测得的位移h和时间t来计算得出公式v=gt和h=（1/2）gt^2，并画出h-t和h-t2图像，我们可以使用DIS数字化信息系统，通过传感器+数据采集器+计算机来实现测量、计算和画图工作，如果没有DIS的话，我们也可以利用Excel强大的表格计算功能和插入图表功能来完成计算和绘图。同样，这种方法也适用于探究加速度与合外力、质量的关系，探究路端电压和电流的关系等等。

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（三）在线学习中的运用
很多学生缺少网上学习技能，学习效率不高；无法把握访问方向，无法控制学习起点和步骤，有很大盲目性；认知过程无组织，接收的信息太多，太乱，出现“信息过载”现象，针对这些问题，我们教师要做到：帮助学生掌握网络资源检索利用的正确方法，加强对信息利用的目的性教育，提示学习目标和特定学习策略，引导学生运用元认知策略，不断监控自己学习的方法、目的、有效性，帮助学习者准确评估学习、预测学习过程。
四、要避免进入的误区
（一）忽略传统课堂教学模式
部分教师利用课件“一课到底”，没有板书，没有讲述。其实，一手漂亮的粉笔字，精心设计的板书，干净利落的简笔画，抑扬顿挫的语调，适时的讲解、提问、表扬和鼓励，这些不仅能收到更好的教学效果，也是学生喜欢这个老师的理由，是学生喜欢物理课的理由。因此，我们要把“课件”思想转变为“积件”思想，提高教师的各项基本素质。多媒体网络教育模式不能取代传统课堂教育模式，我们要真正发挥信息技术的作用，实现优势互补。
（二）重形式，轻内容
部分教师过于迷信信息技术，追求教学媒体的多样化，追求技术的表面形式，忽视了信息技术的工具性和辅助性，教学变成了以信息技术的应用为中心，而不是以学生为中心，没有师生和生生间的交流与互动，变成了“屏幕灌”“满堂问”，学生缺乏学习的积极性和主动性；我们必须认识到：使用信息技术的最终目的是将其融入物理教学中，以达到突破教学重点难点，实现传统教学方式难以达到的直面高效的教学效果。
五、结束语
综上分析，信息技术作为一项教学工具，教师应学会将其完美融合于物理教育，应以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师由知识的传授者、灌输者变为学生主动建构的帮助者、促进者。