略談信息技術在高中物理教學中的應用

隨著計算機多媒體信息技術及網絡技術在教學中應用的普及，越來越多的學校在課堂教學中應用了多媒體的輔助手段進行課堂教學。它是教師用以運載知識、傳遞教學信息的物質媒介。特別是在表現一些抽象的概念和不易觀察的物理現象時，用多媒體輔助教學可以起到極好的作用，收到顯著的效果，使得復雜問題簡單化、抽象問題具體化。

一、根據物理學科的特點，準確理解課程整合的涵義。

現在國內研究人員對多年來的計算機輔助教學和教學軟件開發與推廣進行了反思和探討，借鑒國外的相關研究成果，引入了信息技術與課程整合概念，并且對計算機輔助教學同信息技術與課程整合的關系作出了自己的論述。例如何克抗指出:“信息技術與課程整合不等同于CAI(計算機輔助教學)。”“信息技術與課程整合后，實際上信息技術不再僅僅是輔助教或輔助學的工具，而是要從根本上改變傳統的教學結構與教育本質。”

因此，信息技術與物理課程的整合強調的是整合和融入，是基于全局觀和系統觀的，考慮的是整個物理課程的整體效果，是從教學內容、教學設計、教學方法、教學模式等各方面全面的整合，而不是孤立的物理知識點。它考慮的應是整節課甚至整個單元，強調采取信息化教學設計的方法來進行物理課程與教學設計，而不是只是考慮促進某個知識點的教與學。同時就信息技術的作用上，信息技術已經成為物理課程與教學中的一個因素，成為教師教的工具，學生學的工具，以及環境構建的工具，而不是單單作為輔助的媒體和工具。

所以，信息技術與物理課程整合不是簡單地將信息技術應用于中學物理教學，而是高層次的融合與主動適應。我們必須改變傳統的單一輔助教學的觀點，從物理課程的整體觀考慮信息技術的功能與作用。同時根據建構主義理論可以認為:知識是由學生觀察外在事物后的探索、體會與反思等思考活動(Thinking Activities)建立的，應強調的是以學生為中心(Learner-Centered)的學習環境。據此，教師應在現代信息技術與物理學科的整合的實踐中把信息技術作為促進學生學習物理的認知工具與情感激勵工具、豐富的物理教學環境的創設工具，并將這些工具全面應用到物理學科的各教學過程中，如創造數字化的學習環境，創設主動學習情景，并創設條件讓學生最大限度地接觸信息技術，等等;而學生則利用這些工具發展物理知識，并將工具當作自我學習伙伴(Learning Partner)，從而使各種教學資源、教學要素和教學環節，經過整理、組合、相互融合，在整體優化的基礎上產生聚集效應，從而實現學生自主學習、親自探索的構建過程，達到培養學生創新精神與實踐能力的目標。

二、應用多媒體物理課件教學可以多方位地提高學習效果和培養能力，提高課堂教學效果。

1.應用課件創設物理情景、培養學生的直覺思維能力。例如:回旋加速器是實驗室中大量產生高能粒子的實驗設備，高中物理課本以文字和插圖形式描述了它的工作原理，因為是靜態的，比較抽象、枯燥，不易被學生接受。利用幾何畫板或Flash制作成課件，創設情景，在這個情景中學生可以觀察到周期性變化的電場變化情況與粒子運動之間的時間對應關系，教師只提出為什么要有這種對應關系，就去激發學生思維的積極性，從而真正建立起粒子旋轉與義變電場“同步”的概念。這種觀念的建議和理解不是邏輯推理的結果，而是通過對物理情景認真反復地觀察、主動思考來實現的，是學生自己“悟”出來的，是一種直覺。

2.應用多媒體課件展現物理過程，培養學生的形象思維能力課件的制作，可以為課堂教學提供豐富、生動的實際情景，可以把復雜的物理過程(多種因素均在變化)暴露無遺，讓學生通過觀察、聯想和想象去理解動態的物理過程，形象地建立起相應的過程圖景，這樣一方面能使學生利用自己原有的知識結構、經驗去同化和順應當前所學的知識，從而實現對知識意義上的建構，另一方面又能在此過程中培養學生的形象思維能力，這樣更有利于學生產生靈感和頓悟。

3.應用多媒體課件分析圖景，培養學生的邏輯思維能力。如在“交流電的產生”一節教學中，交流電三要素(最大值、頻率、初相)若用動畫去設計，可以事先提出問題:當線圈匝數、磁感應強度、矩形線圈的面積、轉動頻率發生變化時，最大值會如何變化呢?學生可以想象，得出自己的結論后，教師開始演示、驗證，并進一步提出問題:為什么會出現這種情況呢?正弦圖像如何變化?這種形象的圖形會激發學生的興趣，應用所學過的知識及已有的圖景進行類比推理和演繹推理，并用數學公式和邏輯語言將其表現出來。

三、運用積件思想，尋求高層次整合方法。

近年來，計算機輔助教學工作在全國教育戰線上逐漸深入，但大多以“觀摩課”的形式開展，只是教育教學中的一個點綴而已，信息技術并沒有真正與學科教學“融合”在一起。究其主要原因是在進行計算機輔助教學的過程中，沒有合適的應用軟件和操作平臺，需要教師自己研制開發課件，而開發課件需要花費大量的時間和精力，有時候為了上好一節公開課，甚至要做數十小時的準備。鑒于此，很多教師都反映計算機輔助教學是一項投入多(時間，人力，經費)、產出少的工作，基本上適應不了日常教學。在這種情況下，信息技術與學科課程整合在計算機輔助教學(簡稱CAI)的條件上日趨成熟發展起來。信息技術作為一項教學工具(Learn from IT)，能夠把各種技術手段完美地融合到課程之中，就像教師在上課時使用黑板和粉筆一樣，使計算機演變成為真正的教學工具，

教師最主要的任務不再是開發軟件，而是如何應用現有的軟件把計算機的優勢發揮出來，進行學科教學。

在計算機輔助物理教學這個領域里面，市場上已有相當數量的物理教學軟件可供購買，但能夠真正適用于教學的軟件卻不多，教師自制課件的水平又不高，容易造成“低水平重復”的現象。在此階段上，尋求計算機輔助教學軟件開發和應用的新路子──積件思路應運而生。其指導思想是:“課件”向“積件”發展，工具型、資料型、開放型的教學平臺已成為計算機輔助教學軟件的發展方向，它包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。教師稍加培訓就能夠自如地運用它們來按自己的意愿制作課件，緊密配合自己的教學過程，為課堂教學所用，在真正意義上實現計算機輔助教學。

積件從何而來呢?我的經驗是通過Internet把別人好的課件下載分類保存，建立自己的積件庫。對于PowerPoint大家都會點，可以進行修改，還可以自己制作，把別人好的圖片、Flash課件插入使用，還可以把其它網站已有的課件的超級鏈接功能揉合到自己的CAI課件里，以“搭積木”的形式，把在教學實踐過程中制作的每一個課件鏈接起來，通過長時間教學的積累，逐步建立一個完整的教學課件體系。反之，其他教師也可通過網絡共享自己的CAI課件，克服傳統的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點，提高課件資源的利用率，充實網上物理學科資料庫，形成網上物理學科聯盟，實行資源共享。此外，教師和學生可以在任何時間、任何有網絡終端的地點，通過Internet網絡來訪問這些網站，進行物理教學的探討和鞏固性學習。