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1、信息技术与物理课堂教学的整合司南版物理选修 3-4单摆一节的教学整合福建省长乐华侨中学（350200） 欧阳学钢 【摘要】本文通过一节在传统条件下的教学设计与引入信息技术后的不同教学 效果的对比，说明充分利用信息技术可以最大限度地发挥课堂教学在提高学生 科学素质、培养学生创新能力方面的优势，通过整合，不仅使教学过程更加合 理、还能激发学生学习的积极性和强烈的求知欲，还能节省大量的教学时间， 为学生自主学习赢得宝贵时间，教学效率大大提高了。 【关键词】信息技术 课堂教学 整合 EXCEL FLASH 随着新课改的不断深入，人们对课堂教学的要求也不断提高，传统的黑板 加粉笔根本不能适应当前时代对教
2、育的需求，信息技术与课堂教学的有机结合 已经被教育主管部门和一线教师所认同，人们正逐渐意识到信息技术在课堂教 学中的应用与传统教学有着明显的优势。下面本人以司南版物理选修 3-4单 摆这节课的教学为例谈谈课堂教学与信息技术整合前后的不同效果。不对的 地方恳请各位同仁批评指正。 一、两种教学的对比一、两种教学的对比 司南版物理选修 3-4单摆一节的主要内容是：什么是单摆？单摆 做简谐运动的条件、单摆的周期、单摆测重力加速度等内容。 1、按传统的教学设计简述如下：按传统的教学设计简述如下： 第一节课：老师给出单摆的定义、展示几种摆让学生观察那一种摆可以叫 单摆，其它摆为什么不能称为单摆？ 明确单摆
3、的回复力来源？是重力的分力来提供还是由拉力与重力的合力来 提供，并弄清重力的分力与拉力和重力合力的区别在于绳子拉力和重力径 向分力是否平衡？ 推导出单摆在摆角时回复力满足，所以单摆在摆角很小05xlmgF时做简谐运动。 引出什么是单摆的周期？周期用什么仪器测量？从什么位置开始计时更合 理等问题让学生思考，老师板图介绍秒表的使用。接下来让学生猜测影响 单摆周期的因素？引导学生应用控制变量法分别研究：周期与摆球质量、 周期与摆角、周期与摆长等因素的关系，然后学生分组实验进行验证。 第二节课：学生汇报实验结果，定性归纳出单摆周期跟摆球质量、摆角大小无关，摆长越长、周期越大的结论。然后教师给出周期公式
4、。glT2最后就是利用关系做相关习题。glT2 教师进一步介绍单摆的应用-单摆测当地的重力加速度 g。原理：。接着教师介绍 l 与 T 的意义以及如何使2242TlgglT推出由用游标卡尺来测摆球直径、如何用秒表测周期 T 等问题。第三节课：学生分组完成“单摆测重力加速度 g”的实验，并完成实验报告。2、与信息技术进行整合与信息技术进行整合 整合一：在“探究影响单摆周期因素”的教学过程中，若引入信息技 术就可以使定性的实验结论转化为定量的研究结果，使整个教学过程往更 深层次发展。在研究周期与摆长关系时，本人通过学生实验记录数据如下 表：让学生观察上表数据，猜想周期与摆长的关系，学生观察数据后得
5、出：周 期与摆长有关，摆长越长，周期越大。老师引导学生能否得出：周期与摆长的 定量关系呢？即是否存在某种数学关系，此时学生感到有困难，教师引导学生 使用 EXCEL 的图表功能制作周期与摆长的散点图，如表一所示：摆长 L周期 T 0.51.418 0.61.556 0.71.693 0.81.807 0.91.902 12.004周期与摆长的关系00.511.522.500.20.40.60.811.2 摆长（表一）周期当然从上表中我们仍然看不出它们之间的关系，我们可以利用 EXCEL 的 添加趋势线的功能,选定上图中的这段曲线倒推 0.5 单位添加趋势线,当选择乘 幂功能时曲线与已知散点非常
6、吻合，如表(二)所示:周期与摆长的关系00.511.522.500.20.40.60.811.2 摆长（表二）周期从表二很明显看出周期与摆长之间并不是简单的线性关系,鼓励学生猜测周 期与摆长之间可能存在二次方、三次方关系。利用 EXCEL 强大数据处理功能 算出如下表所示：2T 摆长 L周期 T2T 0.51.4182.010724 0.61.5562.421136 0.71.6932.866249 0.81.8073.265249 0.91.9023.617604 12.0044.016016利用上表数据做出与 l 的散点图如表(三)所示2T周期的平方与摆长的关系01234500.20.40
7、.60.811.2 摆长（表三）周期的平方此时学生可以大胆说出摆长与周期的平方成正比的关系,但还不够直观, 我们可以利 用 EXCEL 的添加趋势线的功能,选定上图中的线段倒推 0.5 个单位添加趋势线, 得出表四所示。周期的平方与摆长的关系01234500.20.40.60.811.2 摆长（表四）周期的平方从表四中学生可以明显看出摆长与周期的平方存在正比关系，我们自然得出，即的数学关系，数据处理结果令人信服。lT2lT 整合二：在“探究影响单摆周期因素”的教学过程中要向学生介绍秒表的 使用，传统教学在介绍秒表的构造及读数时费时费力，效果又不好，但是如果 采用 FLASH 课件，现象直观又能
8、吸引学生的兴致，学生印象深刻，效果很好。 介绍秒表的构造及读数的课件可以自己设计，也可以直接从网上下载，直接拿 来，只要对教学有利即可。 整合三、在用单摆测重力加速度的实验中，需要介绍游标卡尺的使用，传 统教学在介绍游标卡尺的构造及读数时同样费时费力，效果不好，花费大量的 课堂时间；而采用 FLASH 课件，现象直观又能吸引学生的注意力，学生印象 深刻，效果很好。本人上课时就下载了如下课件，其中的构造和原理介绍都非 常详细，读数训练设计的科学合理、通俗易懂、深受学生欢迎。二、二、整合前后的教学思考整合前后的教学思考 通过两种教学对比可以看出传统教学与信息技术整合至少突出两个亮点： 首先，处理实
9、验数据时引入了 EXCEL 软件。在研究单摆的周期与摆 长的关系时，传统教学通过实验得到数据，只能得出摆长越长、周期越大的定性结论，然后教师抛出由精确实验，从理论上推出单摆的周期公式， 这个过程显然缺乏严谨的推理过程，对于像物理这样以实验为基础的自然 科学来说，这样的教学过程显得苍白无力、缺乏说服力。学生也无法体验 物理规律从实验中来的过程，更无法落实新课标的有关精神，这当然是受 到传统教学条件的限制，如果要进一步分析实验数据，必然要花费大量的 课时；在物理课堂教学中引入 EXCEL 强大的数据处理与图像分析功能， 就能进一步挖掘教材中培养学生科学素养的因素，充分训练学生分析处理 数据、猜测物
10、理量定量关系的能力。本节课利用周期与摆长的数据通过 EXCEL 做图，学生很容易看出周期与摆长存在二次方关系，教师在此基 础上大胆引导学生去验证：学生自然想到做出与 L 的图像，只要图像2T是一条过原点的直线，即可证明 T 与成正比，此过程科学、严谨、水l到渠成，又能节省大量时间。其实在教材可以利用 EXCEL 处理数据的内 容还很多，如：验证牛顿第二定律中的加速度与合外力的关系、加速度与 质量关系的研究；光的折射中研究折射角与入射角之间的定量关系等。 其次，介绍秒表和游标卡尺的使用时，引入了 FLASH 软件，尽管学生 手里有实物，但要讲清秒表的工作原理，教师必须板画秒表的面板或，这 个过程
11、费时费力，学生也没有新鲜感；用秒表的 FLASH 课件，不仅能把 秒表面板直观展示给学生，还能激发学生的好奇心和求知欲，尤其是秒表 读数训练，学生非常激动、踊跃参与、效果很好。同样要讲清楚游标卡尺 的原理，教师必须画出主尺与游标尺的刻度，显然这不是一件容易的事， 尤其是 20、50 分度更是难画，还要花大量的时间；但如果用事先准备好 的游标卡尺的 FLASH 课件，不仅直观、通俗易懂、而且节省大量时间。 教材中能用 FLASH 课件辅助教学的还很多，如：波的产生及其传播、波 的干涉与衍射等。这些课件都可以从网上下载，直接利用。总之，将传统教学与信息技术进行有机的整合，不仅能使教学过程科 学、合理；又能培养学生严谨的思维；还能节省大量的时间；大大提高课堂 教学的效率，因此研究传统教学与信息技术的有机整合一定前途光明、大有 可为。【参考文献】 1、 物理课程标准解读湖北教育出版社 2004.4 2、 何克抗 信息技术与课程深层次整合理论北京师范大学出版社 2008.8 3、 Excel 数据处理与分析实战技巧精粹人民邮电出版社 2008.8
