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摘 要:随着新课程改革的深入,信息技术为物理课程提供了丰富的课程资源,那么如何将信息技术与物理课堂有效整合,使其服务于物理教学,这要取决学科的特点以及传统教学的缺陷,本文将结合物理学科的特点,阐明信息技术在物理教学中的优势并附实例说明,同时提出信息技术与课堂整合中应注意的问题。
关键词:信息技术物理学科特点整合
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)06(a)-0082-01
1 物理学科的特点
1.1 物理是一门基于实验的学科
纵观物理学史,伽利略对于落体规律的研究,赫兹通过实验探测到电磁波的存在,卡文迪许精妙的扭秤实验,都让人们惊叹不已,成为物理学中的瑰宝。在教学中,物理实验是学生对物理知识和规律产生感性认识的途径,是培养学生洞察能力、动手能力、分析能力和创新能力的基础。因此如何更好的发挥物理实验在教学中的作用至关重要。
1.2 物理庞大的知识体系离不开严谨的思维过程和科学研究方法
从亚里士多德、阿基米德到伽利略再到牛顿,历史告诉我们,单靠哲学思辨不能完全的反映客观事实,所以科学研究需要缜密的思维过程,严谨的研究方法。因此,物理教学对学生的抽象思维能力,想象力,逻辑推理能力都提出了很高的要求,在教学中,教师采用何种手段来降低教学难度尤为关键,选择恰当的教学手段会有事半功倍的效果。
1.3 物理知识在生活中有着广泛的应用
物理学发展推动科技的进步,而科技的进步又不断的改善人们的生活,所以无论是物理大厦的基层,还是科技发展的前沿,都体现着物理来源于生活,寓于生活,用于生活的思想。因此引导学生将物理知识结合实际,使他们充分认识物理规律即蕴藏于万物变幻之中又是解决生活问题的基本工具,这对拓展学生的视野,增长见识,提高学习的兴趣有很大的帮助,因此新教材中引入了许多现代科技的产物,例如新增了传感器,逻辑电路,数字电路等,还引入了现代信息技术、机器人控制、静电植绒、喷漆、太阳能电池板的应用等新兴科技,这些知识体现了物理学的无限生命力,与此同时对于教师的课堂教学也提出了新的要求。
2 信息技术的特色
2.1 信息技术能够展现生活情景,克服课堂教学的局限
第一,信息技术能够呈现情景,将学生的视野延伸到课堂之外,很大程度上决定了课程的成败。在日常生活中,物理现象及规律随处可见,但是有时学生对于某些场景认识粗浅,情境不够完整,细节不够丰富,例如对于静电植绒、喷漆这些工艺,大多学生“只闻其名,不见其形”。
第二,信息技术可以突破课堂教学中物理实验的限制。物理以实验为基础,正如前面所描述的,其在学科中占有重要地位。但由于受到实验环境和仪器的限制,很多重要实验在课堂上无法演示,例如α粒子的散射实验等。这些实验对学生揭示物理规律有着启示作用,信息技术能利用计算机模拟和视频资源,直观、便捷的展示物理过程。除此之外,信息技术能还很好的呈现物理现象明显,但是过程短暂,难以观察的实验,发挥其化抽象为具体,化微观为宏观的特点,成功的帮助教师化解物理教学中的难点问题。
第三,物理发展推动信息技术的改革,而信息技术又为物理教学提供了很好的教学模型和实验仪器,例如,在《波的干涉》这一节中,为了让学生体会声波的干涉现象,产生认知的不平衡。教师往往会敲击音叉,让学生绕着音叉走一圈,体会声音的强弱,然后便解释道,这是因为声波的稳定叠加所造成的。仔细分析不难发现,此处的确存在波的干涉现象,但造成强、弱之分的主要原因是音叉下方的共鸣箱。针对这一问题,笔者对实验做了改进,首先利用计算机制作单频声波(推荐使用cool edit软件),然后用一对放在讲台上相距一米左右的音响播放,这样学生在教室的每个角落都可以感受到明显的声波干涉现象,并亲身参与实验,不难发觉有了计算机和配套设施之后有些实验能大大提高其真实性。
2.2 信息技术提高了课堂的教学效率
在课堂上利用多媒体模拟仿真技术能明显提高课堂教学效率,使教学过程变得紧凑。例如在讲解直流电动机的工作原理时,为了讲清电刷的作用,往往需要在黑板上画上五六副结构基本相同的图,这一系列连续变化的图像能帮助学生理解线框转动一圈,电流变化的整体情况。虽然清晰,但板画会占用不少课堂时间,再加上立体感、动感不强,缺少变化从而显得不够直观。而多媒体的仿真技术可以动态模拟直流电动机中线圈的转动和电流方向变化情况,并且可以在任何一个位置停下来,供学生观察,思考,记忆等,大大提高了课堂教学效率。
2.3 信息技术实现了资源共享,因材施教
第一,网络技术可以实现教育资源共享。例如,学生在探究滑动摩擦力时,会猜测其与很多因素有关,由于课堂限制,无法让学生对所有因素一一探究,所以需要分工合作。网络技术在此时就至关重要,学生可将自己的实验数据,图像等通过计算机网络与教师和其他同学分享,并且呈现在大屏幕上,让没有参与这项探究的同学也能够共享到重要的教学资源,而教师便可以在这些数据的基础上引导学生归纳、分析、总结出正确的结论。
第二,利用信息技术的交互性可以做到因材施教,教师可以设计一些专题网站,学生可以通过浏览网站,根据自己的兴趣,选择适合自己层次的内容来学习。作为教师利用计算机的反馈系统,能及时了解学生的学习动态,从而针对每个学生进行个性化测试、诊断,做到因材施教。
3 对信息技术的几点思考
3.1 不能将所有的实验都用虚拟技术来替代
模拟实验是在人为的操控下编写出来的,忽略了重要的实验过程和实验必须控制的条件,因此,与真实的物理实验相比,其真实度较低,并且忽视了学生的主观能动性,无法培养学生对于数据的处理和分析的能力。
3.2 过分依赖信息技术,会束缚学生的思想
一方面,现在的很多公开课,教师都是以PPT的方式来呈现教学的主体内容,但是这种方式往往会暴露出整节课程的单线性和程序性,为了符合事先所做好的课件,教师通常会把学生往主线上引导,而撇去了很多其他的旁枝和学生思想的闪光点,束缚了学生的思想。
另一方面,教师有时候过分的依赖于信息技术,会阻碍学生抽象思维的培养。过分依赖于信息技术,一遇到困难就用文字,图像,视频、音频来代替抽象思维,为学生铺平道路,表面上这是帮助了学生,但是长久以往,却会适得其反,阻碍学生抽象思维的培养。
3.3 信息技术绝对不是为了使课堂变得奢华的工具
综上所述,物理学科有其自身的特点,而信息技术的特色能很好的展现物理学科的特点,从而帮助物理教学有效的开展,但是教师应该把握一个度,从而使信息技术能能好的服务于课堂教学的开展。
关键词:信息技术物理学科特点整合
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)06(a)-0082-01
1 物理学科的特点
1.1 物理是一门基于实验的学科
纵观物理学史,伽利略对于落体规律的研究,赫兹通过实验探测到电磁波的存在,卡文迪许精妙的扭秤实验,都让人们惊叹不已,成为物理学中的瑰宝。在教学中,物理实验是学生对物理知识和规律产生感性认识的途径,是培养学生洞察能力、动手能力、分析能力和创新能力的基础。因此如何更好的发挥物理实验在教学中的作用至关重要。
1.2 物理庞大的知识体系离不开严谨的思维过程和科学研究方法
从亚里士多德、阿基米德到伽利略再到牛顿,历史告诉我们,单靠哲学思辨不能完全的反映客观事实,所以科学研究需要缜密的思维过程,严谨的研究方法。因此,物理教学对学生的抽象思维能力,想象力,逻辑推理能力都提出了很高的要求,在教学中,教师采用何种手段来降低教学难度尤为关键,选择恰当的教学手段会有事半功倍的效果。
1.3 物理知识在生活中有着广泛的应用
物理学发展推动科技的进步,而科技的进步又不断的改善人们的生活,所以无论是物理大厦的基层,还是科技发展的前沿,都体现着物理来源于生活,寓于生活,用于生活的思想。因此引导学生将物理知识结合实际,使他们充分认识物理规律即蕴藏于万物变幻之中又是解决生活问题的基本工具,这对拓展学生的视野,增长见识,提高学习的兴趣有很大的帮助,因此新教材中引入了许多现代科技的产物,例如新增了传感器,逻辑电路,数字电路等,还引入了现代信息技术、机器人控制、静电植绒、喷漆、太阳能电池板的应用等新兴科技,这些知识体现了物理学的无限生命力,与此同时对于教师的课堂教学也提出了新的要求。
2 信息技术的特色
2.1 信息技术能够展现生活情景,克服课堂教学的局限
第一,信息技术能够呈现情景,将学生的视野延伸到课堂之外,很大程度上决定了课程的成败。在日常生活中,物理现象及规律随处可见,但是有时学生对于某些场景认识粗浅,情境不够完整,细节不够丰富,例如对于静电植绒、喷漆这些工艺,大多学生“只闻其名,不见其形”。
第二,信息技术可以突破课堂教学中物理实验的限制。物理以实验为基础,正如前面所描述的,其在学科中占有重要地位。但由于受到实验环境和仪器的限制,很多重要实验在课堂上无法演示,例如α粒子的散射实验等。这些实验对学生揭示物理规律有着启示作用,信息技术能利用计算机模拟和视频资源,直观、便捷的展示物理过程。除此之外,信息技术能还很好的呈现物理现象明显,但是过程短暂,难以观察的实验,发挥其化抽象为具体,化微观为宏观的特点,成功的帮助教师化解物理教学中的难点问题。
第三,物理发展推动信息技术的改革,而信息技术又为物理教学提供了很好的教学模型和实验仪器,例如,在《波的干涉》这一节中,为了让学生体会声波的干涉现象,产生认知的不平衡。教师往往会敲击音叉,让学生绕着音叉走一圈,体会声音的强弱,然后便解释道,这是因为声波的稳定叠加所造成的。仔细分析不难发现,此处的确存在波的干涉现象,但造成强、弱之分的主要原因是音叉下方的共鸣箱。针对这一问题,笔者对实验做了改进,首先利用计算机制作单频声波(推荐使用cool edit软件),然后用一对放在讲台上相距一米左右的音响播放,这样学生在教室的每个角落都可以感受到明显的声波干涉现象,并亲身参与实验,不难发觉有了计算机和配套设施之后有些实验能大大提高其真实性。
2.2 信息技术提高了课堂的教学效率
在课堂上利用多媒体模拟仿真技术能明显提高课堂教学效率,使教学过程变得紧凑。例如在讲解直流电动机的工作原理时,为了讲清电刷的作用,往往需要在黑板上画上五六副结构基本相同的图,这一系列连续变化的图像能帮助学生理解线框转动一圈,电流变化的整体情况。虽然清晰,但板画会占用不少课堂时间,再加上立体感、动感不强,缺少变化从而显得不够直观。而多媒体的仿真技术可以动态模拟直流电动机中线圈的转动和电流方向变化情况,并且可以在任何一个位置停下来,供学生观察,思考,记忆等,大大提高了课堂教学效率。
2.3 信息技术实现了资源共享,因材施教
第一,网络技术可以实现教育资源共享。例如,学生在探究滑动摩擦力时,会猜测其与很多因素有关,由于课堂限制,无法让学生对所有因素一一探究,所以需要分工合作。网络技术在此时就至关重要,学生可将自己的实验数据,图像等通过计算机网络与教师和其他同学分享,并且呈现在大屏幕上,让没有参与这项探究的同学也能够共享到重要的教学资源,而教师便可以在这些数据的基础上引导学生归纳、分析、总结出正确的结论。
第二,利用信息技术的交互性可以做到因材施教,教师可以设计一些专题网站,学生可以通过浏览网站,根据自己的兴趣,选择适合自己层次的内容来学习。作为教师利用计算机的反馈系统,能及时了解学生的学习动态,从而针对每个学生进行个性化测试、诊断,做到因材施教。
3 对信息技术的几点思考
3.1 不能将所有的实验都用虚拟技术来替代
模拟实验是在人为的操控下编写出来的,忽略了重要的实验过程和实验必须控制的条件,因此,与真实的物理实验相比,其真实度较低,并且忽视了学生的主观能动性,无法培养学生对于数据的处理和分析的能力。
3.2 过分依赖信息技术,会束缚学生的思想
一方面,现在的很多公开课,教师都是以PPT的方式来呈现教学的主体内容,但是这种方式往往会暴露出整节课程的单线性和程序性,为了符合事先所做好的课件,教师通常会把学生往主线上引导,而撇去了很多其他的旁枝和学生思想的闪光点,束缚了学生的思想。
另一方面,教师有时候过分的依赖于信息技术,会阻碍学生抽象思维的培养。过分依赖于信息技术,一遇到困难就用文字,图像,视频、音频来代替抽象思维,为学生铺平道路,表面上这是帮助了学生,但是长久以往,却会适得其反,阻碍学生抽象思维的培养。
3.3 信息技术绝对不是为了使课堂变得奢华的工具
综上所述,物理学科有其自身的特点,而信息技术的特色能很好的展现物理学科的特点,从而帮助物理教学有效的开展,但是教师应该把握一个度,从而使信息技术能能好的服务于课堂教学的开展。