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1、合理利用信息技术，优化高中物理教学 珠海一中 刘俊纯摘要：利用现代信息技术，优化课堂教学是目前学校教学探讨的热门话题。本文以高中物理学科为议题，从三个角度进行理论及实践分析，阐述如何根据教学内容的特点合理整合计算机技术及资源，以提高教学效果。关键词：信息技术 多媒体课件 自主学习随着信息社会的到来，现代信息技术以不可阻挡的态势对教育进行着冲击，它所产生的影响是全方位的。如何利用信息技术提高教育质量与效益，推进素质教育的实施，已成为人们所关注的问题。中学物理作为自然科学基础学科，对全面提高学生的素质，特别是培养探索自然科学的能力，即提出问题、发现问题和解决问题的能力，具有非常重要的作用。因此，合
2、理利用信息技术，与课程整合进行科学的物理课教学设计，将有助于充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性。信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。整合强调信息技术要服务于课程；强调信息技术应用于教育其出发点首先应当是课程，而不是单纯的信息技术；强调应当设法找出信息技术在哪些地方能增强学习的效果，能使学生完成用其他方法做不到的事。教师真正把计算机当作自己教学、工作甚至生活的工具。在深刻地理解了它的强大功能后，进一步从自己学科的角度来研究如何使用计算机来帮助自己的教学，把计算机技术融入到学科教学
3、中就象使用黑板、粉笔、纸和笔一样自然、流畅。中学物理教师可从如下三个方面着手进行计算机教学：一、制作多媒体课件，辅助课堂教学。高中物理理论分析强，许多教学内容离不开教师的仔细分析与论证，所以大多数情况下教师仍是课堂教学的支配者。当然，物理教学的一个重要方法是展现物理现象和物理过程，这是让学生通过体验学习掌握物理知识的一种有效方法。但是在实际教学中，有许多物理现象和过程无法或难以在现有的教学条件下展示，光靠教师讲解使学生在学习的过程中遇到困难或难以达到教学目的。在必要的情况下，利用各种软件制作多媒体课件，将有关知识直观、清晰化，辅助课堂授课，特别是针对难以理解或难以想象的物理概念、模型通过采用多
4、媒体课件，可以十分直观形象地解释、演示出来，被学生充分理解，做到难点突出，达到意想不到的教学较果。这也是早期运用计算机教学的主要方式。如高一年级的学生在学习“简谐振动”这一节时，往往感到吃力，原因是振动问题综合性强，弹簧振子振动过程中，变化快、变量多、较难掌握。通过“Flash”或几何画板课件演示，使振动过程放大、放慢，学生们得以仔细观察多个量的变化，而且在课件中不同鲜艳色彩的箭头把各个的大小、方向、变化都显示出来，教师边操作边讲解，明显感觉到讲起来轻松，学生听起来也轻松。再如讲解“滑块与小车相对滑动”时，得画许多物体运动过程示意图，找位置关系，教师累，学生也觉得繁杂，但如果相对滑动过程用计算
5、机课件演示的话，过程就很清楚，只需将课前制作的文本、公式、图片等资料显示出来就行，且可以通过各种控制器，使过程缓慢演示，反应慢的同学也可以反复看，这样就可以起到事半功倍的效果，学生接受起来很轻松。学习“碰撞”问题时，可以用动画课件来演示各种碰撞；关于平抛知识的“飞机投弹”问题，无法从实际观察，而动画可以达到一样的效果；讲授“力的合成”、“几何光学”，可以利用几何画板制作力图、光路图，准确反映物理量之间的定量关系，各量之间的动态变化关系这样大大提高了课堂效率，激发了学生们的学习兴趣，使物理教学进行得生动、活泼。用多媒体课件模拟物理现象、过程，可变抽象为直观，形象、生动、感染力强，有助于理解和记忆
6、，培养学生分析问题、解决问题和抽象思维的能力。虽然教师仍是课堂教学的支配者，但借课件的辅助作用以突破难点，使教学形象生动，达到事半功倍的效果。当然，如果传统的板书板画、实验能解决问题时甚至效果更好时，则没有必要非得用课件参与，避免摆花架子。二、利用网络教育资源，学生自主学习。知识经济的来临，呼唤学校教育应尊重学生主体和主动精神，能使全体学生全面发展，以人为本。当前，以学为中心的教学设计是广大教师探讨的热门话题。主要是以认知学习理论为基础，是选用学习资源或外界帮助主动建构知识意义的过程，它的主要内容是设计学习资源，认知工具以及学习者的自主学习和支持主动学习的教学策略、模式。这种以学为中心的教学设
7、计符合了人本主义及素质教育的对教育的要求，而且随着网络技术、通讯技术对教育的影响越来越深入，现代信息技术为这种教与学方式提供了有利条件。高中物理大多数内容需要教师严密的理论分析，但也提供了不少可以由学生自学掌握，难度不大，却可以从资料中总结并突破课本限制的内容。如“能量的转化与守恒”、“能源的开发与利用”、“声学及相关知识”、“原子与原子核”、“光纤通信”等。这些知识有的网络资源丰富，课外阅读容量大，有的与人类生活息息相关，有的是热门的近代高科技知识。教师可以充分利用网络，建立主页，对教学资源进行收集、整合，并找一些相关网站，或开辟讨论区等，组织学生根据自己的学习兴趣和学习水平，开展自主研究学
8、习，为学生的认知能力、个性爱好留下发展空间。例如高二物理第九章“原子和原子核”一章中的“重核的裂变与轻核的聚变” 是在掌握了原子核组成和质能方程的基础上，进一步探讨原子核的能量问题。在课本上这两节的内容相对较少，虽然在课文后面有关于核反应堆、核电站的介绍，但一般情况下老师通常把两节并为一节讲解，对于选学内容一带而过。但是，我们知道原子核能是当前解决能源问题中大家关心并积极研究的大事情，尤其是通过裂变和聚变这两条有效途径获得原子能，学生对此也相当感兴趣。那么，教学中除了传统教学中的重点之外，如何利用这样一个机会向学生传授相关的科学知识，培养社会责任感就值得教师好好发挥了。教学中可以引入互联网，利
9、用计算机网络作为资源环境、协作交流环境和电子作品的发布环境。一方面给学生提供充足的知识信息，让他们在知识的海洋中自由畅游，各取所需，利用网络这种媒体达到因材施教的目的；另一方面可以通过网络寻找与本课相关的感兴趣的内容，并且可以在网上的讨论区随时自由地发表自己的见解或向其他人求教某个问题。通过这样的自主学习，学生就不再拘泥于书本和老师所讲授的内容，而是通过网络运用物理视角审视自然现象和实际问题，掌握知识的同时开拓了视野，提高了他们运用物理知识观察、分析实际的能力，也培养了他们的创造性思维能力，以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的能力。三、应用教学软件，教学指导与自主学习相结合。教师支配下
10、的多媒体课件辅助教学和学生完全自主学习的模式外，有些教学内容则更适合两种方式相结合。如“万有引力在天文学上的运用”、“牛顿第一定律”、“静电感应及应用、“电路的设计及分析”等，基本知识点离不开教师的引导分析、归纳总结，而知识拓展的余地较大，运用知识解决问题的实例较多。这样，可以灵活选择教学素材，制作相关教学软件，创建既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体作用的教学设计。例如高一“牛顿第一定律”的教学内容，初中学生已接触过，并已运用它解释自然界的一些常见现象，本节之前分章学习了力的相关知识和直线运动，第三章则将前两章的内容结合，研究力和运动的关系。而牛顿第一定律不仅是其中的一种特殊情况，理解透
11、彻后可以更完整地从本质上解析物理现象，也是分析力和运动关系的基础。鉴于本章内容不难，但又是比较重要的经典力学三定律内容之一，有必要的知识点，学生应掌握牢固并能运用。同时运用它重在理解并解析常见的物理现象。这节课可以采用学生自主学习，教师主导，充分交流的方式。通俗的说，即非完全讲授，也非完全自学的形式。授课内容和过程的安排设计如下：运用现代计算机技术，采用 Vb作为工具，将学习材料系统的安排好，作为一个可执行文件连接于各学生的子机上。学生每人一台电脑，按教师的授课计划进行自主学习、消化。文件内容（按教案设计）包括：学前思考、历史溯源、定律内容、现象解析及巩固练习五个部分。第一阶段：学生自学，初步
12、掌握。让学生在学习文件后，利用学习材料，在10分钟左右的时间内完成前三部分的内容。学习的过程中，教师应提醒学生作好相应的笔记。若学生的时间相对宽松，则可以自行进入后面的“现象解析”及“巩固练习”部分，思考如何解决问题。本节中的伽利略理想实验,很难实物演示，纯粹靠老师讲解往往达不到预期效果，在“历史溯源”内容中，安排了一个链接，直接进入到学校软件资源库中，调出现成的该课件，直观、形象，并配备详细的解说材料，有助于学生的理解和记忆。“定律内容”中，涵盖了该定律的多种理解，每一理解又配备相应的示例，均是动态的课件演示，学生可以多次回访，帮助理解。第二阶段：教师概括重、难点。由于学生前面已经有了知识准
13、备，教师可以引导学生边讲边总结，在难于理解的地方重点讲评。不仅仅概括必要的知识点，明确本堂课的重点，还要将牛顿第一定律的内涵和外延分析透彻，让学生吃透，从原来初步理解中深入，抓住本质，突破难点，以便灵活运用。第三阶段：学生的充分讨论、交流。在“现象解析”中，有五个具体的实例，都是牛顿第一定律的运用，给学生5分钟左右的时间准备，然后让学生自己挑选例子来向大家解释。准备时教师强调要从本质上入手，而不是仅仅停留于初中时的水平，用惯性一带而过，要突出运动和力的本质关系，为今后的学习内容做铺垫。学生思维活跃，解释不全面时马上有其他同学补充，在充分讨论的基础上，教师最后小结。第四阶段：学生巩固练习，检测学
14、习效果。实验是物理学科的基础，本课有一个重要的实验，说明在不受力的情况下，物体确实能维持它原有的运动状态。现代技术为创造这种理想状况提供了可能，用气垫导轨可以达到很好的效果。虽然同样可以制作多媒体课件，但实物演示更适宜采用，可以让学生信服理论研究。在这一过程中，安排了演示实验，给学生最直接的亲身体验，以补充计算机授课的不足。牛顿第一定律虽相对容易但也有重要的知识点，应讲解透彻，学生牢固掌握知识的同时培养自我学习能力，进而学会主动获取知识。这种利用计算机将教学指导和自主学习相结合的设计，一方面避免了教师主宰课堂而学生只是被动接受的情形，另一方面也考虑到如果让学生自学，忽略教师的必要引导，造成学生无从下手或一味追求趣味性而偏离学习方向的可能，因为高中物理是有系统的知识结构的。所以要抓住课程特点正确运用现代信息技术，发挥其应有的作用。21世纪将是一个信息时代、网络世界，中学物理教师不懂信息技术将寸步难行，更会束缚学生能力的发展，只有懂得才会主动获取信息，提高自己。中学物理教师必须尽快探索、研究，根据教学内容的特点合理整合计算机技术及资源，构建适宜于不同模式的计算机环境下的教学方式，以收获良好的教学效果。
