独家原创:信息技术与中学物理课堂教学优化整合

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[摘要]以多媒体、网络化、智能化为主要特征的现代信息技术与课程的整合，正在对传统的课程理念、课程内容、课程实施以及课程资源产生深刻的影响，将导致教学方式和学习方式的变革。

[关键词]信息技术物理课堂教学优化

信息技术与课程整合是我国21世纪基础教育教学改革的一个新途径，与学科教学有着密切的联系和继承性，同时又是具有相对独立性特点的新型教学结构类型。信息技术与课程整合，不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，把学生的主动性、积极性充分调动起来，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼，这正是创新人才培养所需要的。由此可见，信息技术与课程整合是改变传统教学结构、实施创新人才培养的一条有效途径，也是目前国际上基础教育改革的趋势与潮流。本论文就信息技术与中学物理课堂教学优化整合，结合自己物理教学的实践谈谈以下几点看法。

一、借助多媒体构建可视化教学情景，激发学生学习物理兴趣

爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。没有兴趣，学生主体参与的活动将是勉强的。尤其是低龄学生的学习兴趣对激发他们的学习动机，调动他们的学习积极性起决定作用。一旦激发了他们的学习兴趣，就能唤起他们的探索精神和求知欲望。把多媒体应用于课堂教学，加强了课堂教学的趣味性、生动性，有利于把学生的注意力集中到教学的内容上来，既能活跃课堂气氛，又能拓宽学生视野。如讲《重力》时，可以利用录像资料播放杨利伟遨游太空的生活片断，既可让学生如临其境地感受到失重的状态，加深对重力概念的理解，又激发了学生的学习热情。

教材中，有很多物理现象要求教师通过演示让学生观察探究，但是由于实验条件所限，如实验器材缺乏，实验条件不易控制，可重复性差及实验有危险等，教师为此应付实验，这就使学生观察实验不够详细清晰，如果有的教师借实验难于实现，在课堂中以讲实验代替做实验，就会挫伤学生学习的积极性，从而对所学的知识产生怀疑。而借助多媒体则可弥补演示实验的不足，例如在学习交流发电机的原理时，通过演示向学生展示交流发电机的结构、原理以及电流的产生过程等。学生在观察这个演示实验的过程中，仍然有很多模糊认识：如线圈转动到哪个位置电流最大，转动到哪个位置电流改变方向。这时就可以借助几何画板制作的课件进行模拟演示，既可以控制课件让线圈自转，也可以用鼠标拖动线圈转动，引导学生仔细观察线圈转动过程，让学生自主探究磁力线穿过线圈截面与电流大小、方向的关系，从而使学生加深印象掌握知识。

二、充分地发挥学生主体性，实现个体化学习

传统的物理教学过程中，主要是教师讲，教师演示实验，学生则是被动地听和看，不便于学生个性能力的培养。在信息社会里，教师不再是学生的知识源泉，图书和各种信息网络才是学生的获取知识的宝库。因此课堂要适时转变，学生要变被动地接受知识为主动的参与探究并成为课堂学习的主体，媒体要从演示教具转变为学生探究问题获取知识的认知工具，让学生充分利用现代媒体来获取信息、处理信息、表达信息。当学生有问题时，可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论，对某个物理现象有自己的观点时，也可以提供给大家进行研讨和交流，教师提供解答。这样的多向交流会使学生的思维更加活跃，有利于培养学生的创新意识，实现以学生为主体，教师为主导的现代教学思想。进入信息化课堂，不仅增大了知识容量，提高了课堂效率，而且营造了一种积极主动获取知识的学习氛围，从而丰富了教学内容，拓宽了学生的视野，培养了学生的自学能力，达到最优化的教学效果。例如航天发射、大型船闸、蒙古包外的风力发电机、小山村的水磨、激光手术等。从生活走进物理，提出问题并根据自己已有的知识经验来解决生活中的物理问题。充分发挥了学生主体性，实现了个体化学习，培养了学生的自学能力，同时为学生创新精神和创新能力的培养做好了充分的准备。

三、培养学生的思维能力

应用信息技术，一方面可将各种教学信息如文字、声音、图片、动画、视频图像等不同形式信息的编辑、控制、传递既可以独立进行，也可以组群式的同时传输和展示，这种集成式、立体式的信息传输方式，使课堂信息交流模式从教师讲学生听的单维模式拓展到多维模式。另一方面，这种图文并茂、声像并举的信息传送方式，能提供对多重感官的综合刺激，这种综合刺激，既强化了对课文的感知、理解和巩固，又丰富了教学内容，增加了教学密度和容量，便于学生在短时间内高效地摄取知识，培养能力。21世纪是信息时代，更应大力培养学生的信息处理能力，因而在教学中，教师应该设法在课堂内向学生提供更多的相关信息、资料及物理学的发展情况，来扩展学生的知识面。信息技术的引入给教师提供了得心应手的教学空间。如我在设计和制作"分子热运动"CAI课件时，就是根据课堂教学的需要以大容量传递课程信息、立体式展示物理模型、组群式播放情景动画，把微观分子运动的相关知识或是分类或是组群式地展现给学生，既有文字介绍，又有声音解说，还有大量图片或视频图像来展示相关的物理情景，这样学生就对微观分子运动本质特性一目了然，教学重点、难点就可迎刃而解。由此看到，在信息化课程中，运用超媒体的显示文本的功能，既能快捷地传递和显示各种教学信息，又能逼真地创设物理模型和情景，可使深奥的物理现象、本质、特性、状态变得直观易懂，大大缩短教学难点的突破过程，所挤出的时间就可讲解更多相关的知识和现实的应用，引导他们理论联系实际，丰富课堂教学内容，拓展教学空间，优化课堂教学模式，提高教学效果。

四、信息技术与物理课程整合

信息技术与课程的整合，将对物理课程教学的各个方面产生变革影响和作用。

（一）物理教学内容从封闭走向开放

信息技术与物理学科的整合，使教学内容从封闭走向开放。信息技术为实现新的课程目标提供了非常自然的工具，它与课程的整合将是课程内容革新的一个有利促进因素，能有效克服传统物理教学内容缺乏鲜活时代气息、脱离现实生活的弊端。随着信息技术的发展，学生可以很容易获得丰富的、多样化的教育资源。教师应结合教学实践，因势利导地帮助和指导学生了解从何处获取以及如何有效地利用与课程相关的资源。这样，教学内容更具时代气息、更贴近生活和现代科技，纳米技术、非线性科学、全息图片、光手术刀等新科技随时可能进入学生的视野；同时，这也迫使教师拓展知识面，以更好地选择教学内容、设计教学过程。

（二）学习方式的变革

建构在网络环境下学生自主学习的方式，是信息技术与课程整合所追求的目标。实现信息技术与课程的整合，意味着信息技术不再仅仅是一种技术手段，而是一种学习方式的根本变革。信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面有明显的优势，学习者将从传统的接受式转变为主动学习，形成一种将书本知识与社会信息相结合、教师传授与自我探索相结合的观念和模式。

目前信息技术应用于物理课程教学的主要并且也是行之有效的方式是计算机辅助教学（CAI），教师使用多媒体课件，形象地演示某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。这种演示型辅助教学的模式往往仅把信息技术作为知识呈现、情景展示的工具，忽视学生学习的内在规律，学生难以参与教学，其任务仅是理解和吸收教师传授的知识。信息技术与物理教学的整合应当走向更多地利用光盘、网络检索，获取大量信息资源，并通过与计算机的交互，在与教师和同学的协作交流下，进行自主学习和网络协作，以达到建构物理知识、提高学习能力的目的。教师的“讲”更多的由学生积极参与的活动所代替，学生由“听讲”、“记笔记”的学习方式更多地变为观察、实验和主动地思考。现代信息技术提供的大量资源构成有利于学生自主选择学习方向、自主进行意义建构的情境。例如，“万有引力”章节的Web教材可作为课堂学习的辅助,又可延伸到课外，让学生借助资源，自主发现。学生可以根据需要，随时转到“牛顿”或“地球同步卫星”章节或段落，根据自己的意愿对“万有引力定律”进行探源或者应用的联想探索。学生从单纯记忆“万有引力定律”，拓展到探索牛顿是如何发现这个定律、它与“地球同步卫星”或“蜂窝式移动电话”又有那些联系等，他们将更多地了解知识的形成过程以及拓展、应用。这种环境中，学生变整齐划一的“不得不学”为主动多样的“要求去学”，真正成为学习的主人。

（三）整合构造了自主探究的技术环境

新一轮基础教育课程改革中，学生将越来越多地参与到探究性课题的研究，进而意识到他们自己所学知识与科学发展、社会生活的关联。在探索过程中，他们不是机械地记忆信息，而是根据某项“任务”，自主搜寻、检索、分析、组合与探究课题有关的资讯，从而达到培养获取信息、处理信息的能力和基本的科学素养的目的。信息技术为学生在学科教学中的探究学习提供了技术工具和环境氛围。

工具软件是课题研究的重要辅助工具。“几何画板”是一种典型的可以直接辅助学生进行探索和研究的工具软件，学生可以从动态中去观察现象、读取数据、探索和发现研究对象之间的数量变化关系。如我们曾借助《几何画板》，制作“平面镜成像”让学生探索两相交平面镜成像的数目、对称性、像的观察范围等，制作“波的干涉”让学生探索一条直线（绳子）上两列波干涉加强与减弱区的范围，模拟演示日食月食基础上让学生尝试对地球月球轨道进行探究……这样，学生在探索中学，在尝试中成功，对所学内容就有更深层次的理解,同时有助于数理之间的联系和物理图景的动态分析。又如电荷的正负、电量、质量和初速度、磁场方向、磁场强度、是否匀强磁场等因素均对“点电荷在磁场中运动轨迹”有影响，学生可以应用《仿真物理实验室》（南京金华科软件有限公司开发），自己设计实验，通过人机交互对话框调整参数，探究不同参数状态下电荷的运动状态和轨迹，并获得相关的实时数据。网络虚拟实验环境还可以提供一些学生在现实中无法体验的情景，可以为学生就一些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的探究学习内容提供帮助。诸如《几何画板》、《仿真物理实验室》等平台，为学生提供自我动手、探索问题的模拟实验环境，学生面对问题时，可以使用它们自己做实验，来发现、总结一些规律。如此整合，信息技术扮演着“研发工具”的角色。

（四）“整合”带来课程资源的变化

信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，都冲击着传统的课程资源观。课程资源的物化载体不单是教学用书、参考资料等纸质印刷品，学习者可以直接从信息化环境和数字资源中获取知识；课程资源的生命载体也不单是教师，学习者可以通过信息技术从学习化社区、其他学习者、在线专家等方面获取课程内容，达到最终的学习目标。网络资源的突出优势在于知识更新速度快、能够突破教育环境的时空限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量。“整合”要求教师对课程教学内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源，并提供给学习者共享。一种有效的策略是依照学科教学任务，组织人力收集与之相关的知识信息，尤其是最新科学发现、最新科技成果方面的信息，形成本校知识资源库。其中应包含许多不同情境的应用实例和有关的信息资料，以方便学习者依据自己的兴趣、爱好，去主动发现、主动探索，比如：演示型或交互型教学软件、知识素材、学法指导、疑难解答、生活物理等等。若教学资源库不能满足要求，则可通过适当链接进入Internet网，以寻求更多的资源或信息。但应当承认资源仍是目前整合的瓶颈，真正从学习规律的角度去设计的数字化教学资源依然很匮乏，大量的冗余信息、过载信息成为人们快速获取所需信息资源的障碍。

【参考文献】

[1]朱宏雄：《物理教育展望》，华东师范大学出版社，2002年版。

[2]钟启泉等：《为了中华民族的复兴为了每位学生的发展〈基础教育课程改革纲要〉解读》，华东师范大学出版社，2001年版。

[3]张家全：《利用现代信息技术促进教学过程的改善》，《教育研究》,2001年第10期。

[4]邓鸠洲,浅析信息技术与物理课程整合性建设研究[J]中同电化教育，2002，（8）

[5]郑春和,中学生物学探究教学模式的研讨[J]。课程•教材•教法，2001，（11）