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1、信息技术与理化实验教学有效整合几点思考Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 信息技术与理化实验整合的主体是理化实验，信息信息技术与理化实验整合的主体是理化实验，信息信息技术与理化实验整合的主体是理化实验，信息信息技术与理化实验整合的主体是理化实验，信息技术不能替代理化实验本身，它只能起到辅助教学、服技术不能替代理化实验本身，它只能起到辅助教学、服技术不能替代理化实验本身，它只能起到辅助教学、服技术不能替代理化实验本身，它只能起到辅助教学、服务教学的作用。在理化实验教学中，
2、一切能做的实验绝务教学的作用。在理化实验教学中，一切能做的实验绝务教学的作用。在理化实验教学中，一切能做的实验绝务教学的作用。在理化实验教学中，一切能做的实验绝不能用计算机模拟或仿真，信息技术的作用重点放在实不能用计算机模拟或仿真，信息技术的作用重点放在实不能用计算机模拟或仿真，信息技术的作用重点放在实不能用计算机模拟或仿真，信息技术的作用重点放在实验课的选择设计，实验过程的展示分析，实验数据的处验课的选择设计，实验过程的展示分析，实验数据的处验课的选择设计，实验过程的展示分析，实验数据的处验课的选择设计，实验过程的展示分析，实验数据的处理，微观宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作理，微观
3、宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作理，微观宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作理，微观宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作用，使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常用，使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常用，使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常用，使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常见的错误操作方式，纠正学生实验操作中不规范行为，见的错误操作方式，纠正学生实验操作中不规范行为，见的错误操作方式，纠正学生实验操作中不规范行为，见的错误操作方式，纠正学生实验操作中不规范行为，养成良好的习惯，提高实验技能素养，同时也迫使教师养成良好的习惯，提高实验技能素养
4、，同时也迫使教师养成良好的习惯，提高实验技能素养，同时也迫使教师养成良好的习惯，提高实验技能素养，同时也迫使教师拓展知识面经验，以更好地选择教学内容，设计教学过拓展知识面经验，以更好地选择教学内容，设计教学过拓展知识面经验，以更好地选择教学内容，设计教学过拓展知识面经验，以更好地选择教学内容，设计教学过程，让学生最大限度地接触信息技术，使其成为一种学程，让学生最大限度地接触信息技术，使其成为一种学程，让学生最大限度地接触信息技术，使其成为一种学程，让学生最大限度地接触信息技术，使其成为一种学习工具，帮助学生主动地获取知识。习工具，帮助学生主动地获取知识。习工具，帮助学生主动地获取知识。习工具，
5、帮助学生主动地获取知识。 一信息技术与理化实验整合的含义一信息技术与理化实验整合的含义1信息技术更新了理化实验教学理念信息技术更新了理化实验教学理念2信息技术改变了理化实验教学手段信息技术改变了理化实验教学手段 3信息技术改变了理化实验教学方法信息技术改变了理化实验教学方法4信息技术与理化实验整合，突破了常规实验仪信息技术与理化实验整合，突破了常规实验仪器的局限性器的局限性 5信息技术与理化实验整合，可以消除视听信息信息技术与理化实验整合，可以消除视听信息的相互干扰的相互干扰6信息技术与理化实验整合，可以充分发挥学生信息技术与理化实验整合，可以充分发挥学生自主探讨性实验的作用自主探讨性实验的作
6、用 二信息技术与理化实验整合的价值二信息技术与理化实验整合的价值1充分发挥信息技术的作用，实现师生互动充分发挥信息技术的作用，实现师生互动 现代教学中的师生关系已经发生变化，教师不再现代教学中的师生关系已经发生变化，教师不再是居高临下输出知识的主体，而是学生主动学习的组是居高临下输出知识的主体，而是学生主动学习的组织者、引导者。教师要善于应用启发式教学原则，即织者、引导者。教师要善于应用启发式教学原则，即通过问题引入通过问题引入启迪学生思维启迪学生思维引导学生探索引导学生探索主动获取知识，防止灌输式说教；而学生不再是知主动获取知识，防止灌输式说教；而学生不再是知识的被动接受者。这样的教学过程必
7、然是师生互动的识的被动接受者。这样的教学过程必然是师生互动的模式，而这种互动绝不仅限于师生之间的语言交流，模式，而这种互动绝不仅限于师生之间的语言交流，我们特别提倡教师采用灵活的教法，充分运用现代信我们特别提倡教师采用灵活的教法，充分运用现代信息技术手段加强师生间的信息交流，创设最佳的学习息技术手段加强师生间的信息交流，创设最佳的学习环境，引导学生观察、启迪学生思维，培养教学活动环境，引导学生观察、启迪学生思维，培养教学活动的主体的主体学生的各项能力学生的各项能力三信息技术与理化实验整合的实践探索三信息技术与理化实验整合的实践探索2 信息技术作为演示的工具信息技术作为演示的工具主要体现在以下三
8、方面：主要体现在以下三方面：v一是实验基本清晰，但实验过程相对应的物理规律抽一是实验基本清晰，但实验过程相对应的物理规律抽象，学生理解困难。象，学生理解困难。v二是实验所包含的物理本质不够清晰，需要用科学动二是实验所包含的物理本质不够清晰，需要用科学动态模拟补充，在态模拟补充，在“补充补充”之前同样先要做好实验。如之前同样先要做好实验。如“波的叠加波的叠加”、“波的干涉波的干涉”和和“平抛运动平抛运动”等课题等课题是典型实例。是典型实例。v三是一般实验室中不可能做出的实验，可用计算机科三是一般实验室中不可能做出的实验，可用计算机科学模拟（学模拟（Similation）和视频资源来支持教与学。如
9、利）和视频资源来支持教与学。如利用仿真物理实验室，仿真传统实验室无法涉及的条件用仿真物理实验室，仿真传统实验室无法涉及的条件要求很苛刻的实验，如高温、强电、强磁实验、高能要求很苛刻的实验，如高温、强电、强磁实验、高能粒子实验、空间实验等，还有如发生在微观物理学中粒子实验、空间实验等，还有如发生在微观物理学中的一些现象，诸如的一些现象，诸如粒子的大角散射、原子核的衰变、粒子的大角散射、原子核的衰变、链式反应等，使它们变得栩栩如生、一目了然。链式反应等，使它们变得栩栩如生、一目了然。3信息技术作为信息加工的工具信息技术作为信息加工的工具v 信息技术与理化实验教学的整合不只是把它作为多信息技术与理化
10、实验教学的整合不只是把它作为多媒体展示工具来使用，更重要的是把信息技术作为数媒体展示工具来使用，更重要的是把信息技术作为数字化信息加工工具来使用。计算机处理信息的高速化字化信息加工工具来使用。计算机处理信息的高速化和智能化，为理化课堂演示实验的数据的获取、分析、和智能化，为理化课堂演示实验的数据的获取、分析、处理处理提供了广阔的应用空间。一些通用软件如处理处理提供了广阔的应用空间。一些通用软件如Microsoft Excel的数据处理界面形式非常接近实验数的数据处理界面形式非常接近实验数据的记录方式，而且能够将数据以表格和图表的形式据的记录方式，而且能够将数据以表格和图表的形式给出，并显示出最
11、终的结果，运用起来非常方便。给出，并显示出最终的结果，运用起来非常方便。v 数字信息系统实验室数字信息系统实验室2(Digital Information System Laboratory，简称，简称DIS)是由是由“传感器数据采传感器数据采集器实验软件包计算机集器实验软件包计算机”构成的新型实验系统构成的新型实验系统,它使得传统物理实验在信息技术的带动下变得既真实它使得传统物理实验在信息技术的带动下变得既真实又准确并且有声有色。又准确并且有声有色。4信息技术作为研发工具信息技术作为研发工具 实验不仅是一种验证性或操作性的实践活动，更实验不仅是一种验证性或操作性的实践活动，更是一种探究性的实
12、践活动。在学生探究活动中，信息是一种探究性的实践活动。在学生探究活动中，信息技术扮演着技术扮演着“研发工具研发工具”的角色，为学生提供了进一的角色，为学生提供了进一步研究和探索的平台。从这一层面上说，信息技术是步研究和探索的平台。从这一层面上说，信息技术是给学生给学生“做做”的，不是给学生的，不是给学生“看看”的。我们认为，的。我们认为，信息技术作为研发工具主要体现在两方面：信息技术作为研发工具主要体现在两方面：v一是工具型教学软件为该层次的教学和学习提供很好一是工具型教学软件为该层次的教学和学习提供很好的支持的支持 v 二是用二是用DIS进行数字化实验进行数字化实验v此外，信息技术应用于物理
13、化学实验教学，可以作为此外，信息技术应用于物理化学实验教学，可以作为信息交流工具、技能训练工具。如采用金华科网络版信息交流工具、技能训练工具。如采用金华科网络版“仿真物理实验室仿真物理实验室”5信息技术与传统实验整合的几种教信息技术与传统实验整合的几种教学模式学模式 信息技术与实验教学整合，应实现的目标：信息技术与实验教学整合，应实现的目标：信息技术与实验教学整合，应实现的目标：信息技术与实验教学整合，应实现的目标： 一是发挥传统实验与信息技术各自的优势，优一是发挥传统实验与信息技术各自的优势，优一是发挥传统实验与信息技术各自的优势，优一是发挥传统实验与信息技术各自的优势，优化实验教学过程，又
14、借助于实验做载体，促进学生化实验教学过程，又借助于实验做载体，促进学生化实验教学过程，又借助于实验做载体，促进学生化实验教学过程，又借助于实验做载体，促进学生学习并应用信息技术解决实际问题；学习并应用信息技术解决实际问题；学习并应用信息技术解决实际问题；学习并应用信息技术解决实际问题； 二是突出学生主体地位，有效培养学生的学习能二是突出学生主体地位，有效培养学生的学习能二是突出学生主体地位，有效培养学生的学习能二是突出学生主体地位，有效培养学生的学习能力和综合素质。力和综合素质。力和综合素质。力和综合素质。5 5信息技术与传统实验整合的几种教学模式信息技术与传统实验整合的几种教学模式信息技术与
15、传统实验整合的几种教学模式信息技术与传统实验整合的几种教学模式 构建起两种教学模式：构建起两种教学模式：构建起两种教学模式：构建起两种教学模式： （1 1）以教师使用信息技术为主的演示型教学模式）以教师使用信息技术为主的演示型教学模式）以教师使用信息技术为主的演示型教学模式）以教师使用信息技术为主的演示型教学模式一种一种一种一种: :用计算机模拟实验现象的物理过程，它的流程一用计算机模拟实验现象的物理过程，它的流程一用计算机模拟实验现象的物理过程，它的流程一用计算机模拟实验现象的物理过程，它的流程一般为：般为：般为：般为： 演示实验演示实验演示实验演示实验 设疑激趣设疑激趣设疑激趣设疑激趣 模
16、拟实验模拟实验模拟实验模拟实验 意义建构意义建构意义建构意义建构 应应应应用创造用创造用创造用创造 另一种另一种另一种另一种: :探索型实验教学模式，它的流程是：探索型实验教学模式，它的流程是：探索型实验教学模式，它的流程是：探索型实验教学模式，它的流程是：猜想和假设猜想和假设猜想和假设猜想和假设 提出问题提出问题提出问题提出问题 设计实验设计实验设计实验设计实验 进行实验收进行实验收进行实验收进行实验收集数据结果集数据结果集数据结果集数据结果 展示交流展示交流展示交流展示交流 结论并应用。结论并应用。结论并应用。结论并应用。 （2） 以学生利用信息技术为主的自主探究教学模式以学生利用信息技术
17、为主的自主探究教学模式v传统的实验中，由于条件的限制，学生的传统的实验中，由于条件的限制，学生的“探求探求”欲欲望往往不能得到很好的满足，信息技术环境为学生提供望往往不能得到很好的满足，信息技术环境为学生提供了了“研究、探索研究、探索”的有利条件。借助于多媒体技术和工的有利条件。借助于多媒体技术和工具软件，创设虚拟仿真环境，可为学生探究和体验提供具软件，创设虚拟仿真环境，可为学生探究和体验提供条件，学生能在动态情景空间中观察现象、读取数据、条件，学生能在动态情景空间中观察现象、读取数据、探索和发现研究对象之间的数量变化关系。学生可利用，探索和发现研究对象之间的数量变化关系。学生可利用，在教师指导下研究问题。在教师指导下研究问题。“几何画板几何画板”、“仿真物理实仿真物理实验室验室”等工具软件及等工具软件及DIS实验系统作为实验系统作为“新的实验工具新的实验工具”，能使物理现象可视化，能让学生，能使物理现象可视化，能让学生“看到看到”力、力、“看到看到”位移等物理量位移等物理量
