浅谈信息技术与物理学科教学的整合

物理是一门实验学科。在信息技术发达的今天, 我们理应将信息技术与物理课程进行整合。而且我们在整合过程中, 应重视物理实验和物理现象的观察, 应理解数据的整理和应用的方法, 应通过计算机对数据的检测、处理, 实现规律的发现、问题的解决, 以便在此基础上进行发现学习、问题解决学习。下面谈几点有关整合的方法、作用等问题。

第一、寻求“课件”向“积件”发展的思路, 逐步建立一个完整的教学课件体系。在计算机辅助物理教学这个领域里面, 市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买, 但真正适用于教学的软件却不多, 教师自制课件的水平又不高, 容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上, 寻求“课件”向“积件”发展的思路, 教师稍加培训就能够自如地运用它们来按自己的意愿制作课件, 紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用, 从而在真正意义上实现计算机辅助教学。

例如在物理学科平台方面:《CSC电子备课系统》初中物理版、天翼全景多媒体教学软件高中物理版都是面向教师设计的新一代大型集成化多媒体辅助教学软件, 集众多教育专家和优秀教师的科研成果及教学经验于一体, 为教师提高教学质量、探索新的教学模式和方法提供了丰富的资料和必要的教学手段;又如《青鸟师友多媒体课件开发平台》, 是一个基于Windows操作系统, 集声音、图形、图像、文字于一体的多媒体课件开发工具;再如几何教学平台的“几何画板”不仅适用于几何教学, 而且也适用于物理教学中的力学课程, 它界面简单、容易学习、直观好用, 很受老师的欢迎。以上四个多媒体计算机辅助教学软件开发平台, 就很好地体现了“积件”思想。

在多媒体资源处理方面, 可以建立专门的物理教学网站, 并把以网页浏览的形式制作的CAI课件、教案、论文等放在该网站中, 同时还可以把其它网站已有的课件通过Internet的超级链接链接到自己的CAI课件里, 以“搭积木”的形式, 把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来, 通过长时间教学的积累, 逐步建立一个完整的教学课件体系

第二、凭借多媒体技术模拟实验的辅助, 提高物理实验的演示效果。物理是一门以实验为基础的学科, 实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。在普通物理课堂的演示实验中, 由于受到常规实验仪器本身的限制, 实验效果常不尽如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的, 但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验, 则可弥补常规实验仪器的不足, 提高物理实验的演示效果。

如在做凸透镜成像规律实验时, 先用常规仪器按传统实验方法进行演示, 由于常规实验仪器的限制, 蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显, 致使学生对凸透镜成像的特点不甚理解, 并产生迷惑。改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验, 演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况, 整个模拟实验过程流畅、直观、明了, 从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。

第三、充分利用网络资源, 增进物理课堂教学效果。网络环境为学生提供了丰富的知识库、资源库, 网上的资源开发和利用信息技术与学科整合的教师信息素质。教师通过下载优秀课件、优秀习题再作进一步的组织、加工就能设计出适合自己风格的课件。

例如, 在进行初二第十二章第一节浮力教学时, 须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中, 它的6个表面都受到水的压力, 它的左右两侧面、前后两侧面, 受到的压力都是大小相等、方向相反, 互相平衡, 只有上下两面由于深度不同, 受到的压强大小不同, 压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差, 但如果使用语言和文字向学生讲授向上和向下压力差时, 学生理解起来比较抽象, 难懂, 对整个过程反映比较茫然。如果通过中国中小学教育教学网 (http://www.k12.com.cn) 物理学科课件库网站下载相关课件, 就可以解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等, 小木块保持不动, 但加载上、下表面压强、压力时, 小木块慢慢向上移动, 同时超级链接浮力大小的推导公式录相。这样, 活泼的动画效果、直观的图形, 能快速有效地激发学生的学习兴趣, 收到良好的教学效果, 学生很轻易就攻破这一难点, 同时为讲授下一节阿基米德原理做好理论基础, 而这一切都是传统教学很难做得到的。

总之, 信息技术的发达, 为我们物理学科教学提供了得天独厚的教学优势, 教师增强信息技术与物理学科教学的整合意识, 能事半功倍地提高教学效果。但目前老师的整合意识还不是很强, 方法还不是很够, 需要不断努力和探索。