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2013年12月09日 17:13 朱冬林 点击:[]

浅析信息技术在物理教学中的作用

【摘要】信息技术与传统教学相结合,可以提高学生的观察效率,可以把一些抽象的、不易理解的知识转化为熟悉的、形象的知识,可以创设情景、拓展思维空间,激发学生的学习兴趣,使学生喜欢物理,爱学物理。
【关键词】信息技术     物理教学     教学效果     存在问题
    
信息化是二十一世纪的标志,是当今世界  经济和社会发展的大趋势,以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术已成为拓展人类思维的创造性工具。面对信息时代知识经济的崛起,无论是发达国家还是发展中国家,都试图在未来的信息社会中让教育走在前列,以便在国际竞争中立于不败之地。作为高科技的计算机网络及多媒体技术已被作为新型的教育手段、教育方法引入到教育领域。现代信息技术的发展为素质教育提供了保障,对实现我国政府的科教兴国战略有特别重要的意义。因此我国教育部不失时机地提出:要把现代教育技术(主要指多媒体)当作教育改革的“制高点”和“突破口”。近年来,计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入,多媒体教学工具可以提供生动逼真的教学画面,可以提供悦耳动听的音乐,这些要素可以使原本枯燥抽象的教学内容生动化、清晰化。本人结合自己的实践情况,谈谈信息技术与物理课程教学整合方面的几点看法。

一、扩大信息来源,提高教师教学水平

  1、了解物理学科发展形势、把握教学动态:

  我们通过Internet在官方权威网站上查看有关物理发展动态,可以做到在时事政策上紧跟形势,在物理学科教学时作出及时调整。物理作为一门理科学科,大量的习题是必要的,但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点,这对于学生习题更新、掌握中考的习题形势是不利的。为了克服这一缺点,我们可以充分利用Internet这一信息资源,从网络如中国中小学教育教学网上的物理试题中心、中国园丁网试题集锦栏目和其他一些重点中学网站试题库上下载最新的试卷、搜集物理相关试题,用来给学生作为测试题和平时练习。实际情况证明:这些题目题型新颖、信息准确,对于启发学生的思维,开阔学生的视野有着很大的帮助。

  2、增进学习交流、提高教学水平

网络的交互性给物理教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用电子邮件与有关专家进行交流,学习前沿的理论知识,获取名教师的经典教案;另一方面还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛,如在中国名师教育网我们可以与重点学校的名师专家探讨物理教育应培养怎样的人才,在中国园丁网、中国物理教育网的教育论坛我们可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法,通过网上学习交流,实现资源共享,达到提高教学水平的目的。

二、 电脑模拟,发挥物理演示实验、虚拟实验室的功能

  1、信息技术与物理实验教学整合,发挥演示实验作用

  物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的,但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验,则可弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。

  如本人在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解,并产生迷惑。此时我改为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有了一个清晰完整的认识。由此可知通过信息技术与物理实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助,成为常规实验的补充,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。

  2、在网络技术环境支持下,发挥学生自主探讨性实验作用

  在传统物理实验室,一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,有许多实验室规章制度,对学生诸多限制;另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不一致,甚至出现相反的数据,这一切无不暴露出了传统实验室的弊端。

  让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如笔者在上传统电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程,电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,而有些学生自主意识很强,常常会进行一些“地下操作”,最终损坏了仪器。然而,须知这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。如本人曾在网络环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件),实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作,通过网上人机对话,学生可以一边操作一边在网上畅游,获取新知识,或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。

   这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。

三、利用网络资源,增进课堂教学效果

  进入网络时代后,网络环境为师生提供了丰富的资源库,网络资源的开发和利用已成为一个现代教育工作者必备的信息素养。网上资源具有信息量大、更新速度快的特点,例如中国中小学教育教学网可谓是一间完整的中小学教学资源库,它为我们提供了同步教学、优秀课件等多种资源,且处于动态的更新之中,通过了我这些优秀课件、优秀习题,再作进一步的组织加工就能设计出适合自己风格的课件,为提高课堂教学正效果服务。

  例如,在物理中《浮力》的教学时,须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中,它的六个表面都受到水的压力,它的左右两侧面、前后两侧面,受到的压力都是大小相等、方向相反,互相平衡,只有上下两面由于深度不同,受到的压强大小不同,压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差。但如果使用语言和文字向学生讲授向上向下压力差时,学生理解起来比较抽象,对整个过程反映比较茫然。可通过中国中小学教育教学网物理课件库下载相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等,小木块保持不动,但加载上、下表面压强、压力时,小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形,快速有效地激发了学生的学习兴趣,收到很好的教学效果,同时为讲授下一节阿基米德原理打好理论基础,而这一切是传统教学难以做到的。总之,让学生在生动、形象的环境中进行学习,由此起到事半功倍的作用,达到提高课堂教学正效果的目的。

四、信息技术与物理课程整合存在的问题

   在初中物理教学应用信息技术过程中,我感到存在以下几个问题,这些问题带有普遍性,在其他学科的课程整合过程中同样也会遇到:

1、硬件设施落后

中学现已配置了计算机和多媒体教室,但信息的来源缺乏,还有一部分学校未能通宽带网。还存在有设备不能用现象,资源浪费,利用效率低,不能充分发挥信息技术作用。

2、教师的教育意识和教育观念滞后

有的教师不太愿意运用信息技术进行教学,当心不能成功,没了面子又影响学生的成绩。或将运用信息技术进行教学理解为把课本上的内容简单地移植到网络上去,由人灌变成机灌,或将课程整合仅仅理解为课件制作和课堂上的演示。以人为本的教育观念体现不足,只重知识的传授,忽视信息素养的培养。观念的滞后不仅影响到教育技术作用的发挥,而且必将对新课程改革形成障碍。

3、教师的课程整合的技术不高

就目前状况而言,教师的信息素养制约着整合的进程,不解决好教师如何教的问题,就不会落实好学生如何学的问题,学生也就不能真正地运用信息技术这个认知工具进行自主有效的学习。技术的整合不仅仅是一个展示手段的问题,也不仅仅是为了解决教师如何教的问题,而是要把信息技术作为学生认知工具整合到对各学科的学习中去。因此,学校引进或培养专业技术人才对加速课程整合的进程很有益处,这将关系到即将全面推进的新课程改革。

4、制约整合的瓶颈是数字化教学资源的匮乏

教育资源虽然丰富,打开网页浏览器,物理教学网站不下百个。我们经常使用的有为您服务教育网“K12资源库、各地教育科研网和一些教师个人网站提供的资源,尽管看似很丰富,但许多内容实际上都是通过链接来被接种到各个网页上的,面目一样。另外从教与学的角度来讲,真正从学习规律的角度去设计的数字化教学资源依然很匮乏,许多教学资源不能被教师直接运用到课堂教学中去,一线教师又没有更多的时间和精力去搞开发。所以,一方面是教学资源匮乏,另一方面却是教学资源的浪费。大量的冗余信息、过时信息成为人们快速获取所需信息资源的障碍。

5、缺乏智能、便捷的新平台

对每一个教师来说,朗读、演讲、板书、绘画等,是传统教学的基本功,是一笔宝贵的教育财富,应当保持和发扬。但随着课程改革发展的需要,教师必将需要学习新技能和方法,如搜集、筛选和处理信息能力、课程开发和整合能力、信息技术与教学整合的能力、有效整合课程要素的能力、指导学生开展研究性学习和合作学习的能力等。又如物理学科中航天技术、纳米技术等,教师不仅要对些新知识、新领域、新发展有所了解,而且更重要的是教师要能根据教学需要,采用自己认为最合适的呈现方式,引导学生去探究、讨论、学习。因此我们热切地期待着智能化的方便快捷的理想教育平台和网络制作平台的出现,营造良好的数字化教学环境更好地促进课程整合。

  6、信息污染与网络安全。

一方面加强信息伦理教育提高信息素养,同时向学生推荐要访问的网站,限定范围,让学生互相监督;别一方面应用各种软件进行防护。但是仅靠这样的努力是不够的,需要全社会来关心与爱护校园这一方净土。从传统的计算机辅助教学到现在的信息技术与课程的整合观,是基本理念的飞跃,其最根本的出发点是教学从以教为中心向以学为中心的方向发展,更加关注学习者,让学生最大限度地接触信息技术,让信息技术成为学习者强大的认知工具,同时也关注信息技术对学习内容和学习环境的影响。只有这样,才能使信息技术成为学生发展的助推器,真正在物理教学中发挥对学习的变革性的推动作用,最终达到改善学习的目的。

五、对信息技术与学科整合后的几点思考

  我们不难看出进行信息技术与学科整合不光是新时代教育事业改革的方向,也是新课程理念的具体表现,是值得大力在各学科推广的一种教学新模式。同时,也应该清醒的认识到在信息技术与学科整合的过程中,要注意避免以下的误区:

误区之一:高难度的课件需要高水准的技术

  我认为,从发展的趋势来看,要求全体教师都能融入这样的改革中来。既然是对全体教师而言,那么对技术需求就要有层次。目前,PowerpointAuthorwareFlash等多媒体应用软件已被广泛应用,同时它们也在技术要求上形成了一定的层次。多媒体制作的使用不应该是作秀,最主要的功效是实用,是改进教学效果,改变当前教学模式,与新课程改革理念结合。所以不能一味的追求Flash等技术要求较高的课件,应该要根据课堂教学情况因地制宜,这样才是切合实际的。

误区之二:多媒体技术的引进可以替代教师

  其实多媒体教学说到底,也只是电化教学的一个新的辅助手段,在教学过程中它只是代替了教师的部分功能和作用,在实际教学中,教什么、怎么教、学生怎么学、学什么,一切的教与学的效果决定于教师,因此如何在教学中使用多媒体工具,有效改善课堂教学效果,教师是关键。

误区之三:为使用技术而使用技术

  信息技术与课程整合,其主体是课程,而非多媒体信息技术。绝不能为使用技术而使用技术,甚至不惜牺牲课程目标的实现为代价。特别是在使用传统教学手段能够取得良好效果时,生硬地使用信息技术。这样就失去了多媒体信息技术与学科整合的价值。

总之,在物理教学中合理运用多媒体这一先进的教学手段,可以弥补传统教学的不足及实验条件的限制,激活学生思维,活化课堂气氛,扩大学生参与度,提高学生的求知欲望,促进学生对知识的理解和记忆,拓宽思维,有效地培养学生的各种能力。但无论如何,多媒体仅是一种辅助的工具,是一种手段,而不是目的,不能越俎代庖反客为主,不能成为师生教学活动的主宰。在教学活动中务必摆正其辅助性的位置,要多尝试、多探索、多实践,才能使多媒体在教学中恰到好处地使用,达到应有的效果。

【参考文献】

    [1] 邓鸠洲,浅析信息技术与物理课程整合性建设研究

    [2] 郑春和,中学生物学探究教学模式的研讨

    [3] 秦力,网络环境下课堂教学模式的探索

    [4] 管长存,信息技术与学科课程整合的教学模式

 

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