信息技術(shù)與物理整合的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

　　隨著時(shí)代的發(fā)展，教師傳授知識(shí)的方式也在更新，除了傳統(tǒng)的粉筆教學(xué)外，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的授課方式早已走入課堂。幾年來，我在教學(xué)實(shí)踐中，對于將信息技術(shù)應(yīng)用于物理教學(xué)方面進(jìn)行了初步探索。
　　一、結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn)，準(zhǔn)確理解整合的內(nèi)涵
　　信息技術(shù)與課程整合是在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的觀念與實(shí)踐對教學(xué)起到了一定的促進(jìn)作用。但是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)僅僅將信息技術(shù)作為輔助教學(xué)的媒體和工具，很多物理“課件”集中展示與課堂教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的物理現(xiàn)象，或者用“課件”展示理想化的物理過程，但課堂教學(xué)仍然以教師講授為主，演播式的多媒體課件只是把不形象的形象化，使教學(xué)過程人性化，而并沒有突破教師講、學(xué)生聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式，只能有限提高教學(xué)效率和質(zhì)量，作為傳統(tǒng)教育的補(bǔ)充。
　　信息技術(shù)與課程整合強(qiáng)調(diào)的是整合與融入，是基于全局觀和系統(tǒng)觀的，是從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)模式等各方面的整合，考慮的是物理課程的整體效果，是整節(jié)課甚至整個(gè)單元，而不是孤立的知識(shí)點(diǎn)。信息技術(shù)可以作為教學(xué)工具、學(xué)習(xí)工具和環(huán)境構(gòu)建工具，成為物理教學(xué)過程中的一個(gè)因素，凡是與信息技術(shù)相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)都屬于信息技術(shù)與課程整合。信息技術(shù)與課程整合后將有效地改善學(xué)習(xí)，革新傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，改善學(xué)習(xí)資源的學(xué)習(xí)環(huán)境，構(gòu)筑面向未來社會(huì)的學(xué)習(xí)文化，將中學(xué)物理教學(xué)從傳統(tǒng)的“灌”式教育中解放出來，極大地提高教學(xué)質(zhì)量。信息技術(shù)與課程整合的實(shí)施需要將現(xiàn)有課程與教材進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式。
　　信息技術(shù)與物理課程整合之主體是物理課程，而非信息技術(shù)，物理教師要注重提高教學(xué)基本功，注重對教材的理解，注重教學(xué)內(nèi)容的拓展研究，物理學(xué)科的特點(diǎn)和功能不能被削弱。物理教師應(yīng)以課程目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時(shí)選擇技術(shù)，避免生搬硬套，成為“雞肋”。
　　二、對復(fù)雜的物理現(xiàn)象和物理過程的形象展示
　　在物理教學(xué)過程中，許多復(fù)雜物理現(xiàn)象、物理過程，用語言、文字、掛圖很難講清楚，學(xué)生也很難想象出它們的具體情景;而利用信息技術(shù)卻能變靜為動(dòng)、變難為易。
　　比如：“平拋運(yùn)動(dòng)的剖析”。平拋物體運(yùn)動(dòng)是怎樣分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的？這是難點(diǎn)，也是教學(xué)的重點(diǎn)。常規(guī)教學(xué)是用做實(shí)驗(yàn)的方法，讓兩個(gè)小球同時(shí)分別做平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)，但學(xué)生看不真切，一瞬間還沒搞清是怎么回事，兩球都已落地，如果眼睛盯緊一點(diǎn)可看到最終兩球同時(shí)落地了，但在運(yùn)動(dòng)過程中呢？兩小球是否總在同一高度（即豎直方向是否是相同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)）？給人的感覺是“看不清”，或者“大概是”。我用電腦模擬平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，是在兩球同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，描出它們的運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)然水平方向同時(shí)也描出一個(gè)做勻速運(yùn)動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在豎直和曲線軌跡上取出豎直間隔相等的一些點(diǎn)來表示它們的高度每時(shí)每刻相同，在水平和曲線軌跡上取出水平間隔相等的一些點(diǎn)來表示它們的水平位置每時(shí)每刻相同，這樣就表達(dá)清楚了：平拋物體運(yùn)動(dòng)是怎樣分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的，解決了重點(diǎn)和難點(diǎn)。這樣就能引導(dǎo)學(xué)生觀察分析、比較、判斷、推理地思考問題，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。
　　還有如“機(jī)械波的產(chǎn)生過程”、“彈簧振子的回復(fù)力”、“速度與位移的關(guān)系”、“LC振蕩過程”等，用計(jì)算所模擬時(shí)可化抽象為具體、變靜為動(dòng)、變難為易，還可以用“慢鏡頭”播放，形象地幫助學(xué)生理解具體情景和物理過程。
　　再如波的疊加、干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)往往看到的是“結(jié)果”，而“過程”和“本質(zhì)”是不容易看清楚的。在沒有現(xiàn)代信息技術(shù)之前，這個(gè)課題比較困難。現(xiàn)在可以先做有關(guān)實(shí)驗(yàn)，初步了解事實(shí)，然后用電腦模擬補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)“優(yōu)化組合”來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
　　三、模擬難做的實(shí)驗(yàn)和物理現(xiàn)象
　　1.夸張地表現(xiàn)微觀世界和宏觀世界
　　微觀世界看不見摸不著，寵然大物又說不清道不明，過去在教學(xué)中只能讓學(xué)生看看掛圖或用語言、文字加以描述，學(xué)生很難得到正確完整的認(rèn)識(shí)與印象；現(xiàn)在可以利用信息技術(shù)把微觀世界加以放大，把龐然大物加以縮小，展示在學(xué)生眼前，許多情景不言自明，復(fù)雜情景圖文并茂，有利于學(xué)生獲取和理解知識(shí)。
　　例如：α粒子散射是二十世紀(jì)物理的重大發(fā)現(xiàn)，并引出原子核式結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，在高中物理教學(xué)里也是重要課題。新課程標(biāo)準(zhǔn)明確建議：“用錄像片或計(jì)算機(jī)模擬，演示α粒子散射實(shí)驗(yàn)。”又如：“理想氣體模型”、“布朗運(yùn)動(dòng)”、“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”、“自轉(zhuǎn)的地球繞太陽公轉(zhuǎn)”等內(nèi)容也可以用計(jì)算機(jī)來模擬。
　　2.超越時(shí)空展示日常生活中物理現(xiàn)象和科技成果
　　有些物理現(xiàn)象是瞬間變化的，有的只能在特定的環(huán)境下才能觀察到，科技成果會(huì)受到時(shí)間、空間的限制，一時(shí)無法“搬”到課堂上，這些也可以通過電腦來模擬，如“海市蜃樓”、“大炮反沖的現(xiàn)象”、“火箭發(fā)射”等，及時(shí)地再現(xiàn)在學(xué)生面前，還可按教學(xué)的需要而延遲或加快時(shí)間，讓學(xué)生有身臨其境之感，真實(shí)地再現(xiàn)物理現(xiàn)象和科技成果，與學(xué)生發(fā)生“共鳴”。
　　四、進(jìn)一步完善以教師使用信息技術(shù)為主的演示型教學(xué)模式
　　以教師使用信息技術(shù)為主的演示型教學(xué)模式是在現(xiàn)有教學(xué)模式基礎(chǔ)上，把計(jì)算機(jī)作為新教學(xué)媒體使用，主要用于課堂教學(xué)中的演示。盡管有許多不足，但在目前階段仍舊可以作為一種較好教學(xué)手段。這種模式在重新組織提供物理情境，創(chuàng)設(shè)物理過程，克服某些條件的限制，突出事物的本質(zhì)特征，從而促進(jìn)學(xué)生形成穩(wěn)定清晰的表象，為學(xué)生學(xué)習(xí)概念規(guī)律創(chuàng)造條件，促進(jìn)學(xué)生對重、難點(diǎn)知識(shí)的理解等方面有許多優(yōu)越性。而且這種教學(xué)模式對硬件配備不足的學(xué)校和計(jì)算機(jī)操作技能一般的教師選用也比較適合，并且可以應(yīng)用于目前中學(xué)物理教學(xué)中最常見的新授課、復(fù)習(xí)課和習(xí)題課甚至實(shí)驗(yàn)課。
　　在應(yīng)用的時(shí)候要特別注意結(jié)合新課程的要求，注重運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)設(shè)計(jì)思想，加強(qiáng)人機(jī)對話的交互功能，突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主體作用，以及教師必不可少的主導(dǎo)作用，避免如前所述的諸多不足。同時(shí)，主要針對難點(diǎn)、重點(diǎn)突破，有針對性地選擇運(yùn)用，不濫用，或搞形式。例如因物理學(xué)科其自身的特點(diǎn)，物理演示型課件就不同于其它學(xué)科在利用信息技術(shù)時(shí)可以利用豐富的視、聽等多媒體效果刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如果在教學(xué)中一味利用視聽刺激，久而久之學(xué)生必然產(chǎn)生厭倦情緒，反而不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)。另外，應(yīng)加強(qiáng)并重視與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互結(jié)合滲透，使之相得益彰。