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随着时代的发展,教师传授知识的方式也在更新,除了传统的粉笔教学外,计算机辅助教学的授课方式早已走入课堂。几年来,我在教学实践中,对于将信息技术应用于物理教学方面进行了初步探索。
一、结合物理学科的特点,准确理解整合的内涵
信息技术与课程整合是在计算机辅助教学基础上发展起来的。计算机辅助教学的观念与实践对教学起到了一定的促进作用。但是计算机辅助教学仅仅将信息技术作为辅助教学的媒体和工具,很多物理“课件”集中展示与课堂教学内容相关的物理现象,或者用“课件”展示理想化的物理过程,但课堂教学仍然以教师讲授为主,演播式的多媒体课件只是把不形象的形象化,使教学过程人性化,而并没有突破教师讲、学生听的传统教学模式,只能有限提高教学效率和质量,作为传统教育的补充。
信息技术与课程整合强调的是整合与融入,是基于全局观和系统观的,是从教学内容、教学设计、教学方法、教学模式等各方面的整合,考虑的是物理课程的整体效果,是整节课甚至整个单元,而不是孤立的知识点。信息技术可以作为教学工具、学习工具和环境构建工具,成为物理教学过程中的一个因素,凡是与信息技术相关的教学活动都属于信息技术与课程整合。信息技术与课程整合后将有效地改善学习,革新传统的学习观念,转变学生的学习方式,改善学习资源的学习环境,构筑面向未来社会的学习文化,将中学物理教学从传统的“灌”式教育中解放出来,极大地提高教学质量。信息技术与课程整合的实施需要将现有课程与教材进行重新设计,教师要转变传统教学观念,转变教学方式。
信息技术与物理课程整合之主体是物理课程,而非信息技术,物理教师要注重提高教学基本功,注重对教材的理解,注重教学内容的拓展研究,物理学科的特点和功能不能被削弱。物理教师应以课程目标为出发点,根据教学内容适时选择技术,避免生搬硬套,成为“鸡肋”。
二、对复杂的物理现象和物理过程的形象展示
在物理教学过程中,许多复杂物理现象、物理过程,用语言、文字、挂图很难讲清楚,学生也很难想象出它们的具体情景;而利用信息技术却能变静为动、变难为易。
比如:“平抛运动的剖析”。平抛物体运动是怎样分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的?这是难点,也是教学的重点。常规教学是用做实验的方法,让两个小球同时分别做平抛运动和自由落体运动,但学生看不真切,一瞬间还没搞清是怎么回事,两球都已落地,如果眼睛盯紧一点可看到最终两球同时落地了,但在运动过程中呢?两小球是否总在同一高度(即竖直方向是否是相同性质的运动)?给人的感觉是“看不清”,或者“大概是”。我用电脑模拟平抛运动时,是在两球同时运动时,描出它们的运动轨迹,当然水平方向同时也描出一个做匀速运动的小球的运动轨迹,在竖直和曲线轨迹上取出竖直间隔相等的一些点来表示它们的高度每时每刻相同,在水平和曲线轨迹上取出水平间隔相等的一些点来表示它们的水平位置每时每刻相同,这样就表达清楚了:平抛物体运动是怎样分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的,解决了重点和难点。这样就能引导学生观察分析、比较、判断、推理地思考问题,培养学生的抽象思维能力。
还有如“机械波的产生过程”、“弹簧振子的回复力”、“速度与位移的关系”、“LC振荡过程”等,用计算所模拟时可化抽象为具体、变静为动、变难为易,还可以用“慢镜头”播放,形象地帮助学生理解具体情景和物理过程。
再如波的叠加、干涉现象和衍射现象。实验往往看到的是“结果”,而“过程”和“本质”是不容易看清楚的。在没有现代信息技术之前,这个课题比较困难。现在可以先做有关实验,初步了解事实,然后用电脑模拟补充,实现“优化组合”来达到教学目标。
三、模拟难做的实验和物理现象
1.夸张地表现微观世界和宏观世界
微观世界看不见摸不着,宠然大物又说不清道不明,过去在教学中只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述,学生很难得到正确完整的认识与印象;现在可以利用信息技术把微观世界加以放大,把庞然大物加以缩小,展示在学生眼前,许多情景不言自明,复杂情景图文并茂,有利于学生获取和理解知识。
例如:α粒子散射是二十世纪物理的重大发现,并引出原子核式结构的认识,在高中物理教学里也是重要课题。新课程标准明确建议:“用录像片或计算机模拟,演示α粒子散射实验。”又如:“理想气体模型”、“布朗运动”、“链式反应”、“自转的地球绕太阳公转”等内容也可以用计算机来模拟。
2.超越时空展示日常生活中物理现象和科技成果
有些物理现象是瞬间变化的,有的只能在特定的环境下才能观察到,科技成果会受到时间、空间的限制,一时无法“搬”到课堂上,这些也可以通过电脑来模拟,如“海市蜃楼”、“大炮反冲的现象”、“火箭发射”等,及时地再现在学生面前,还可按教学的需要而延迟或加快时间,让学生有身临其境之感,真实地再现物理现象和科技成果,与学生发生“共鸣”。
四、进一步完善以教师使用信息技术为主的演示型教学模式
以教师使用信息技术为主的演示型教学模式是在现有教学模式基础上,把计算机作为新教学媒体使用,主要用于课堂教学中的演示。尽管有许多不足,但在目前阶段仍旧可以作为一种较好教学手段。这种模式在重新组织提供物理情境,创设物理过程,克服某些条件的限制,突出事物的本质特征,从而促进学生形成稳定清晰的表象,为学生学习概念规律创造条件,促进学生对重、难点知识的理解等方面有许多优越性。而且这种教学模式对硬件配备不足的学校和计算机操作技能一般的教师选用也比较适合,并且可以应用于目前中学物理教学中最常见的新授课、复习课和习题课甚至实验课。
在应用的时候要特别注意结合新课程的要求,注重运用先进的教学理念和教学设计思想,加强人机对话的交互功能,突出学生自主学习的主体作用,以及教师必不可少的主导作用,避免如前所述的诸多不足。同时,主要针对难点、重点突破,有针对性地选择运用,不滥用,或搞形式。例如因物理学科其自身的特点,物理演示型课件就不同于其它学科在利用信息技术时可以利用丰富的视、听等多媒体效果刺激学生的感官,激发学生的学习兴趣,如果在教学中一味利用视听刺激,久而久之学生必然产生厌倦情绪,反而不利于学生学习兴趣的激发。另外,应加强并重视与物理实验教学相互结合渗透,使之相得益彰。