信息技術在高中物理教學中的有效應用

莊全海

摘要：信息技術在教學中的應用是大勢所趨，物理課的教學也從信息技術的進步中獲益。物理學科是一門觀察研究的學科，觀察研究的對象通常是課堂的演示實驗和同學們身邊的物理現象。這兩個小圈子的范圍遠遠小于物理學研究的范圍——整個自然界。信息技術的出現，可以很大程度上彌補這個不足。在物理教學中，信息技術通過多媒體動畫模擬、數字技術重現物理實景、應用軟件和互聯網的使用等方式提高了教學效果，開拓了師生的研究視野，促進了師生的創新意識。

關鍵詞：信息技術；物理教學；表現方式；創新意識中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）08-0262-01現代教育的職責是培養服務現代社會的高素質勞動者。"高素質"含義也不再僅僅是"學富五車、才高八斗"的知識型人才，而是能夠解決各種問題、提出創新構想的創新型人才。傳統的教育方式在培養創新能力方面是有很大不足的。究其原因，主要是傳統教育過程形式單一、枯燥重復、理論多于實踐。學生雖然能夠接受掌握，但那過程卻是不輕松的、效率是不高的、獲得的能力是不夠的。這種情況下，有兩個問題出現并走到了一起：一是社會對勞動者創新能力的要求日益提高；二是隨著技術進步，以信息技術為核心的教育技術也在飛速發展，并期待著進入課堂，服務于培養創新型人才的素質教育。所以教育技術在教學中的使用和逐步普及是必然趨勢，是社會的需要、時代的要求。

下面，筆者結合多年來物理教學的體會，談談對信息技術的認識。

1.物理學與信息技術關系密切

在中學各科課程中，物理應該算是與信息技術關系最為密切的。信息技術的硬件設備都是在建立在物理學的基礎上的（軟件主要成長于數學），信息技術的前提是各種設備。如果沒有物理學的發展進步，是無從談起什么設備的，更不要奢望所謂的信息技術了。而且，從各中學的分工現狀，也能看出這一密切關系：各校信息中心（或稱"電教中心"）的負責人、管理人員，大多是物理教師兼職或轉任。物理學為信息技術的出現和發展進步做出了不可替代的重要貢獻，從某種角度講，物理課也理當從信息技術的進步中獲益。

2.物理教學中可以采用的信息技術手段豐富多樣，且日趨完備

信息技術的發展十分迅速，一日千里。為教學中的使用提供了越來越多的選擇機會。這一點，大家應該都有一些體會。課堂教學有一個"先天的缺陷"：物理課程所研究的對象是整個自然世界的客觀規律，可老師學生大部分時間都是束于教室內，和自然界是拉開了一些距離。不客氣點說，類似于青蛙們坐在井底"研究"天空和大海。彌補的措施有二：回憶生活經歷、實驗重現某些過程。然而這兩者的表現能力都是很有限的，在遇到一些物理情境時也表現得無能為力，比如天體之間、微觀粒子之間等等。相比之下，信息技術的表現能力幾乎不受這些限制。信息技術此時的出現，其意義不亞于給井底青蛙裝上一臺潛望鏡，視野頓時擴大、思路頓時清晰。信息技術在物理教學中的表現力，主要有三個方式：動畫模擬、實景重現、應用軟件。此外，信息技術還有一個豐富的資源——互聯網。

中學物理課所研究或描繪的物理場景中，有相當一部分不僅不方便在課堂上實驗展現，就是在學生們的生活中也很少有機會見到。對于這樣的情況，若采用多媒體課件制作動畫來模擬，則效果相當好。在熱學部分，微觀尺寸下的分子無規則熱運動是無法直接觀察的，可以用一個GIF格式的動態圖片來模擬展示；電學部分的《交變電流》一節，發電機中的轉子線圈在磁場中的旋轉過程，也不便直接觀察，可以用FLASH制作一個動畫來模擬線圈在磁場中的一個旋轉周期，授課時還可以根據教學需要隨時"啟動"、"制動"，反復觀察，可研究每個四分之一周期時間內各物理量（磁通量、磁通變化量、磁通量變化率、感應電動勢等）的變化情況。類似的課件還有熱機工作過程中的一個工作循環的四個沖程的模擬、簡諧運動的一次全振動的四段中各物理量的變化、開普勒三大定律所描述的天體繞中心做橢圓軌道運行的模擬等等。這樣的技術手段彌補了傳統教學中不直觀的缺陷，增添了物理課程的魅力和趣味性。多媒體動畫模擬技術給物理課帶來了嶄新的形象，不過動畫這一方式在科學研究的角度來看，有點缺憾：美觀有余、真實性不足，不如真實的物理演示實驗有說服力。

3.信息技術進行物理實驗教學

在高中物理教學中，非常重要和必不可少的一個部分內容是實驗教學，物理實驗的特點是生動有趣、多彩豐富，通過實驗教學課，不但能夠使學生學習一部分實驗程序和與之相關的內容，尤為關鍵的是可以讓學生真正地理解和學會實驗結論得出的整個過程。然而，在傳統意義上的物理實驗教學中，教師常常需要學生發揮自身的想象力和聯想力對實驗進行理解，因為學生的想象力存在著差異性，因此會造成理解上的誤區，如此教師難以在物理實驗教學中為學生有效地講解知識，也未能夠實現理想的教學效果。而在高中物理教學中應用信息技術，通過信息技術對物理實驗教學進行呈現，創設"真實"的物理實驗，能夠在學生面前更加清晰地呈現物理實驗。例如，對于萬有引力定律和蘋果落地之間的聯系這個問題，教師通過信息技術為學生呈現，這樣會使得實驗過程更加清晰、直觀、形象，進而讓學生更加深刻地認識這個實驗。鑒于此，物理實驗跟信息技術的統一，能夠彌補傳統實驗設施教學的不足，因此，教師需要有效地體現信息技術的優勢，模擬一部分不好觀察和復雜化的實驗，且有效地統一傳統實驗教學和信息技術實驗教學，從而將實驗教學提升到一定的高度，方便學生學習知識和發現規律，最終培養學生的實驗能力和自主學習技能。

4.信息技術培養教師和學生的創新意識

信息技術進入物理課堂，這本身就是一次創新，對原來傳統教學方式的一種突破。任何創新的前提都是對現狀的一種突破，而任何突破的前提是解放思想、轉變觀念。有些老師習慣于原來沿用多年的傳統教學方式，不習慣不適應新形勢下的信息技術教學方式，對信息技術進課堂采取消極甚至是反對的態度。理由大概是："原先那樣教，不也照樣能學會學好嗎？"對這個問題，要問一下自己：教師是僅僅傳授知識，還是要培養學生的創新能力？答案不言自明。所以物理教師首先要認清自己的使命，轉變自己的教育觀念。信息技術進入物理課堂后，學生們的興趣是濃厚的、求知欲是強烈的，他們將在輕松快樂的狀態下進入物理世界，完成"感知——認知——建構"的學習過程。另外，現在中學已經開設《信息技術》課程，對多媒體技術也有一定的理解和掌握。所以我們也可以讓學生參與課件制作的過程中，以激發學習興趣。如果學生的技術水平不及，至少可以鼓勵他提出一些創意想法——不管是別出心裁還是異想天開的想法，都會使學生受益，教師都應該鼓勵。比如前面提到可以用DV機拍攝物理實景播放，在課后也可以鼓勵學生用自己家里的DV或數碼相機拍攝一些自己感興趣或者感到困惑的物理現象，然后教師可以將視頻集中起來在班級同學們之間交流討論。這些方式的采用必然會很大程度的激發學生的學習動力，鼓勵學生的積極參與，勤于思考，然后能勇于創新。

物理學是人類社會進步的最大推動力，而在21世紀，信息技術的進步已經成為社會進步的直接動力。兩大動力在課堂上的結合，必然會撞擊出無比燦爛的火花，照亮學生們年輕的心，照亮他們充滿無限潛力的頭腦，照亮他們充滿創意的人生，照亮世界的美好未來。

綜上所述，在高中物理教學中應用信息技術，能夠突破教學的難點知識，調動學生的學習興趣，以及使得高中物理教學課堂得以極大豐富，提高高中物理教學的科學性與有效性，進而提高教師的教學能力。

參考文獻：

[1]黃桂陽。信息技術與物理課堂教學的整合[J].實驗教學與儀器，2010（10）。