中学物理获奖论文浅谈信息技术与物理教学的优化整合

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中学物理获奖论文浅谈信息技术与物理教学的优化整合
湖北省利川市谋道初级中学   李广
【摘要】：
随着科技的高速发展,以多媒体、计算机、通讯和网络为核心的信息技术现已影响到人们生活、生产、学习和工作的各个方面。教育、尤其是学校教育作为培养社会主义接班人的主阵地，应该具有前瞻性，并使得我们培养的人既要满足社会的需要，又要符合人未来的发展。所以，将信息技术运用到学校教育中去，显得既迫切又必要。可以预见：将信息技术与物理课堂教学有机地结合起来，其效应无异于一场革命，本文仅就这一方面,结合我个人的实践，谈一谈一些认识和感受。
【关键词】：
多媒体技术     信息技术   传统教学  优化整合
       当今世界,科技高速发展,知识量、信息量翻番的时间比以往任何时候都要短,新技术、新产品、新工艺日新月异。其中,以多媒体计算机技术、通讯网络技术为核心的信息技术影响着人们生产、生活、工作和学习的方方面面。在这种大背景下,目前的学校教育,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。这种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;注重人的能力的全面发展。因此,把信息技术应用到物理教学中势必对人的培养规格、培养目标以及传统的对人的培养模式均产生了极大的冲击。本文仅就我个人所遇和所识,谈一谈这些问题。
      一、信息技术与物理教学的新格局
       1、现有载体信息量不足,知识更新慢
      众所周知,当今世界已跨入知识经济、信息时代。作为在传统教学中知识的主要载体------教材,已经在有些方面跟不上社会发展的步伐,也不符合人的未来发展的需要,这体现在两个方面:知识量的严重不足,使得学生的视野、思维受到极大的限制。大家都知道,初中强调的毕竟是基础教育,要求受教育者有较宽的知识面,见多识广,这不仅仅是为了应付以后的考试,更主要的是为了让受教育者更好地适应社会,更好地满足人的持续性发展的要求。另一方面,教材知识更新的速度慢。尽管在最近几年,教材作了一些改革,试图把当今社会生活、生产中最具有典型性的新科技纳入到其中,但量有所限,更新的速度也远远地落后于科学技术发展的速度。
     2、打破思维的条条框框,让思维活跃起来

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     人的培养是否达到预期的目标,不只是绝对地看这些人拥有知识的多少,更主要的是看这些人是否有良好的思维品质以及是否能很快地适应社会。而现在的班级教学制度,其历史已有几百年,它有很强的生命力,也有很多优点,到现在还少不了它,但有些过于传统、保守的地方毕竟与社会发展、生产力的进步不协调,除了上面所述的以外,还有,受教育者在从小学到高中所遇到的教师数量并不多,由于每个教师是在特定的生活、学习环境中成长起来的,再加上多年的从教经历,于思维的模式上,易于形成“惯性”并深深地影响着学生,使他们的思维模式同样受限,学生的潜力------思维的开放性、创新性得不到开发。更有甚者,学生还有可能成为他们的“复制品”。在另一个层面上,教材的编写也只是局限于数量较少的老师,其情形亦类似于上面。在这一点上,如能把信息技术与传统教学有机、良性地结合起来,则在一定的程度上可以缓解这个问题。
      3、物理学科的特点
      物理学属于一门自然学科,课本上的知识多是人们在以往的生产、生活和科学研究中逐渐积累起来的。对学生来说,纯属间接知识,这其中,有不少知识很抽象,难于为学生所理解和接受,同时在现行的教学条件和设备的局限下,演示实验、学生实验很难开足、开齐,但如果在物理教学中,合理地将信息技术嵌入进去,充分发挥它的优点(如:模拟实验规范精确,形象直观等),则既可以弥补这些方面的不足,又为学生理解和接受知识降低了难度。
      二、信息技术的一些优势
      、1容量大
      上过信息课的老师,都有这种体会:与传统的教学模式相比,一般来说,信息课(将信息技术与物理教学结合起来的课的简称)的容量大,在传统新课教学中,要完成大纲规定的教学任务,达到预期的教学目标,45分钟的时间往往非常紧张,而且大部分时间都是老师在讲(不敢让学生自做),学生被动地听,例题讲得少,作业在课堂上基本上没有时间处理。这些问题在采用了信息技术之后,往往能轻而易举的得到解决。这样,一方面节约了宝贵的上课时间,提高了效率,课堂教学得到优化;另一方面,也扩大了学生的视野,在此基础上,如果能恰当地引入网络技术,这种优势将更加明显。
      2、效果好
      教学要讲直观、形象,尤其是碰到抽象的、难于理解的知识更应如此。在信息课中,提供给学生是良好的图形界面、互动式的学习环境,同时,声、光、色并存,使得学生在学习的途中,心理上比较放松,易于提高他们的学习兴趣,注意力能较长时间保持在兴奋状态,另外,多种生理器官共同参与,给学生造成深刻的、积极的印象,学习效果良好。
      3、利于探究式学习
      在传统的教学中,老师是主导,学生是主体,但在实际的教学过程中,老师的主导往往重于学生的主体,学生在教师固定的思维模式下,被动地学习,他们的思维得不到张扬,标称优秀思维品质的开放性、发散性,创新性得不到培养,不利于学生的发展。但是在信息技术介入之后,尤其是比较好的多媒体课件或直接在网络环境下,学习过程中师生、生生之间良好的交互性,合作性,学生个体学习内容的自主选择性,学习过程中的较大的自由度都真正使得学生从课堂教学中的“后台”走到“前台”,真正地体现了“学生主体”的地位,打破了传统模式中很多人为的条条框框,这既符合当前素质教育的要求,又给学生良好思维的形成提供了极为有利的条件。

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       4、方便易行
      把信息化引入物理教学,将使得课堂教学的外延大大地的延伸。比如,我校自去年开始,就开通了校园网,建立了本校的网站,在总的网站下面,每个学科都建立了自己的网站,相关的老师也建立了自己的网页。在这些网页、网站上,有较为丰富的教学资源,如:探究式学习、试题库、网上考试、教材介绍(包括难点和重点,以及处理的方法等),网上疑难解答,还有素材库等等,这些丰富的资源随时都在网上,学生无论在哪个地方,只要他具备了上网的基本条件,就可以随时随地进行学习。
       5、教学手段多样化
       在过去的物理教学中,限于生产力的发展水平、学校经济条件,很多教师只能在教室里,按照传统的模式进行教学,教学手段单一,教学过程枯燥、乏味,学生学习物理的兴趣不高。但有了信息技术,教师就可以根据学生的年龄特点、心理特点和教材的知识结构,合理地嵌入信息技术,以求得最好的教学效果。
    以上所述,只是我个人在从事这一方面工作的一些感受,而且肯定还是挂一漏万的,如有不对的地方,敬请指正。
　   三、信息技术与物理课程整合中的具体应用
　　1、可以直观展现抽象的物理知识。物理课程中涉及较多抽象的概念，如分子动理论的相关知识、电流的形成、平抛运动等。常规的教学中运用挂图、幻灯片、模型等静态教具，缺乏准确的感性效果。而信息技术不仅可用图形、图像、动画、声音和色彩等方式向学生提供丰富的感性材料，还可以用二维或三维的图像、动画进行模拟，从而把文字材料获得的抽象概念具体化、把难以想象的微观世界宏观化、把难以演示的实验形象化。例如讲分子动理论知识中的扩散现象，通过学生观察红棕色二氧化氮气体和空气的扩散，再观察信息技术模拟的分子运动，彼此进入对方来直观展现抽象的知识，充分的让学生能理解和认识扩散现象；同样的讲本节知识中“物质由分子组成”、“分子间有间隙”等都可以用同样手段模拟，把微观的变为宏观，让学生更具体的认识。再如：在平抛运动教学中，由于实验中的小球在空中运动太快，学生对此看得不太清楚，教师通过先做实验，学生观察，再看电脑模拟实验的过程中小球运动的轨迹图像，借此演示平抛小球在竖直方向的自由落体运动，在水平方向的匀速直线运动，学生在知识理解上就显得轻松容易了。
　　2、可以呈现多种媒体的教学信息。教师利用多媒体软件中的超链接功能，灵活便利地呈现各种形式的教学信息，为课堂教学提供了很好的工具。例如：利用PowerPoint演示文稿软件，可以将板书内容、物理例题及相应解题过程、必要的物理板图等制作成电子教案，把讲课用的视频资料、例题、条件分析、解题步骤、板图等，存储成不同的画面或单元，再用超链接的方法链接到需要的部分。当教师讲到相关部分时，用鼠标点出，就可以方便地调出需要的内容了。信息技术的引入，特别是习题教学和实验专题的复习课教学，将更体现出“省时、高效”和课堂的“大容量”。
　　3、可以展示学生难以见到的生活中的物理情景。物理课中的很多内容很难通过语言讲解而表达清楚，也由于客观条件所限制，一些生活中的物理情景、科学技术运用于实际的场景学生很难见到，更不可能都身临其境，运用信息技术就可以为学生展示这些物理情景，从而激发学生的学习兴趣和探究知识的欲望。如宇宙的演化、闪电、光及物质间的相互作用、飞机的空中加油、飞机投掷炸弹、船闸原理、“神六”的发射等等。都可以通过视频、声音等多媒体资料显示，让学生就有了身临其境的感觉。

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　　4、可以为学生提供仿真实验室和营造理想化状态下的实验环境。学生通过动手实验，培养了他们的动手、探究和创新能力。但针对有的物理实验会在空间、时间和器材等方面受到这样或那样的限制。利用信息技术的仿真物理实验室就能解决上述所有问题，用仿真物理实验来探究物理实验，与我们在物理实验室使用真实器材做实验完全一样，可以按照自己的意愿设计实验，进行数据读取、记录、分析，得出实验结果等。例如《仿真物理实验室──电学》是一个全开放性的电学实验仿真平台，与常规的物理教学软件大不相同。学生和教师都可以针对自己的要求亲自动手创建出自己所能想象的所有电子实验，比如自由的连接串联、并联电路、测路端电压、惠斯通电桥精确测量电阻等，让学生有了更自主的动手和体验空间。
　　还有物理教学中常见的名词术语“光滑”（无摩擦）、“空气阻力不计”、“理想气体”、“质点”、“匀速直线运动”等，这些在实际生活中都无法找到完全相符的案例，通过信息技术把这种状态模拟出来，可以让学生观察并探究这种理想化的现象。
　　5、可以利用网络资源帮助学生进行探究性学习。教师将相关的教学内容、教学资料、学生需要的相关学习资料或优秀网站链接放在个人主页上，引导学生融进网络，借助信息技术传递信息快、灵活等特点，实现教学内容的实时、超时空开放，加上网络资源信息量大、知识面广、内容更新快，让学生上网自主学习、自主探究。
　　总之，信息技术与物理课程的最优化整合，还是一个很大的研究课题，需要我们全体信息技术教育工作者和一线教师从理论上、实践中去认真探索和研究。物理课程是实验性的教学学科，将信息技术应用于其中，一定要以培养学生的科学思维、探究能力、操作技能等为最终目的，不能因为强调信息技术的应用而放松常规的实验教学活动。只有将信息技术的运用与学生的实践活动有机的整合起来，才能在物理课程教学中发挥学生的主动性，提高教学质量和效率。当然，我们更希望各学科教学都要在新的教学形式下，应用好信息技术和现代远程教育资源在学科教学中的整合，更好发挥出现代教育技术设备的效益，提高我们的教学水平。