以多媒体、网络化、智能化为主要特征的现代信息技术, 正在对传统的课程理念、课程内容、课程实施以及课程资源, 产生深刻的影响和变革作用。随着计算机多媒体技术的发展, 以计算机技术为核心的现代教育技术的应用, 为教育现代化开拓了一个广阔的前景与空间, 为优化课堂教学, 构建新型的教学模式, 提供了坚实的基础。因此, 信息技术已被很多教师应用于教学实践。由于物理学科的特点, 信息技术在中学物理教学的优势明显, 信息技术在中学物理教学更是乐于被物理教师所采用。
物理学主要研究物质运动变化规律以及物质结构的科学。基础教育部分主要包括力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等基本内容, 每一部分内容主要包括物理现象、物理概念、物理规律、物理实验、物理习题、物理拓展几部分。明确物理学主要研究内容后针对每一部分内容去研究共性的整合点, 才能有效与信息技术进行整合。
整合点是指在教学过程中的某一教学步骤或环节, 常规教学手段支撑它的实施有困难或质量效率方面存在问题。下面我们分别研究每一部分学习中的共性整合点。
物理现象教学以帮助学生形成概念、建立规律、掌握方法为目的。学生在现象的发现、现象呈现、现象分析、现象的应用等方面存在困难。
物理概念是是人类在探索物理世界的过程中, 在大量观察实验的基础上, 运用逻辑的思维方法, 把物理现象、物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的。学生在概念的引入、概念建立、概念的理解、概念的深化、概念的运用等方面存在困难。
包括定律、定理、原理和定则、假说等, 一般说来, 对物理变化的过程中各个物理量之间的必然联系和发展趋势的揭示, 就是定性的物理规律, 学生在规律的产生、规律探究、规律内容、规律的理解、规律的应用等方面存在困难。
物理实验主要培养学生的基本实验方法和技能, 学生在实验设计、实验实施、评价与分析、实验拓展等方面存在困难。
物理习题是实际物理问题、物理现象的科学简化、科学抽象和理想化模型。物理习题的教学是通过习题的解答, 对解决实际问题的一种模拟和演习, 是中学物理教学中培养能力、开发智力的重要途径和手段。学生主要在情景展示、知识归纳、解题技巧、典型例题、巩固练习等方面存在困难。
拓展主要学习内容深度及广度的延伸包括素质型、综合型。学生主要在环境营造、探究活动等方面存在困难。
学生的整个学习过程, 是一个在教师和外界学习环境的作用下, 进行主动交互, 能动学习, 在理解的基础上对所学知识掌握内化的过程, 也就是对知识整合和建构的过程。探究合作式学习打破学科教学的封闭状态, 把学生置于开放、多元的学习环境中, 提供给学生更多的获取知识的方式与渠道, 使学生汲取多学科的知识, 获得更多新的信息。同时通过对知识的探究和应用, 可以有效解决学科知识割裂整体知识的问题, 建立合理的知识结构。
教学、学习方式的转变需要有丰富的的资源来支撑, 信息技术的最大优势是信息量大、查寻便利、资源共享。学生可以十分便捷地在网络中找到相关资料, 这样学生不仅能学到大量的相关知识, 而且还培养了信息搜集、选择、处理的能力。这对于学生将来适应信息化社会的发展是非常有意义的。因特网更是知识的汪洋大海, 在网上搜寻、检索知识变得十分有效和容易。每个上网的学生都可以方便地进入这一超大型的图书馆, 并可以获得各方面专家的指导和帮助, 从而使全世界的教育资源都可以来为自己的学习服务, 学生可以十分方便且相对独立地查询和获取知识。
物理学科中有些知识是抽象的, 所用的术语也很抽象, 例如, “力”的概念, “磁场”的概念, “分子运动论”理论, 核反应等过程都是抽象难懂的。信息技术的运用可帮助教师和学生解决这些重点、难点问题。
信息技术能够提供模拟实验的情景有效解决学生操作的任意性和实验条件的有限性之间的矛盾, 以及培养学生实验操作的规范性、熟练性上存在困难。
中学物理研究的对象大到宇宙天体, 小到原子电子, 都是学生不能直接感知的, 因而学习起来有困难。借助信息技术我们可以把宏观的天体微观化, 在多媒体计算机上模拟其运行过程, 也可以将微观的原子、电子宏观化, 在多媒体计算机上模拟其运动过程, 从而增强学生的感知能力, 促进理解。
例如, 人造卫星从发射, 人们无法观察卫星的变轨过程, 利用信息技术能够模拟卫星的变轨过程;又如带电粒子在磁场中的运动, 由于在课堂中无法观察带电粒子的微观运动过程, 利用信息技术可以转换观察空间, 并通过改变粒子和磁场的参数来改变粒子运动的轨道半径。
很多物理运动过程都是瞬间发生、稍纵即逝, 学生对实验现象的观察很难细致全面。计算机动画技术能很好地重视某些物理现象, 且可按需要随时进行控制, 或化快为慢, 或暂停, 实验清楚, 直观地呈现于学生面前。比如, “在研究平抛物体运动”的时候, 为了观察小球运动的曲线, 采用“频闪摄影”技术, 能够很好的展现小球竖直和水平运动分解的全过程。学生对平抛物体运动理解更透彻, 掌握更牢固。
很多物理方法, 物理思维存在于人的头脑中, 不能用实验演示, 仅用语言又难以描述, 可以用多媒体来辅助表达。例如在研究牛顿第一定律的时候, 学生对“一切物体在没有受到力的作用时, 总保持静止状态或匀速直线运动状态。”没有生活体验, 而教师又不能通过实验进行演示, 这时, 利用计算机协助制作一个小球由摩擦力从大变小, 直到摩擦力为零, 全过程小球的运动速度的变化。这样就将抽象的思维方法和思维过程以生动形象的过程描述出来, 学生容易接受。
研究了信息技术的优势之后, 就要研究每种类型的教学模式及其合适的整合方法。比如在概念教学中可以采用接受式和探究式的教学模式。如果采用接受式教学模式就要设计利于接受教学的动画和软件, 这样的动画和软件比较多;如果采用探究式教学模式就设计利于探究教学的动画和软件。
总之。信息技术在教学中只不过是一种工具, 具有双面性, 因此我们在整合时不要迷信信息技术, 关键是研究好学科到底要培养学生什么, 为什么要用信息技术。只有明确以上内容后再找到如何应用的方法才能有效。
摘要：信息技术与课程整合在新的课程改革中有着十分重要的意义, 是实现教与学方式转变的行之有效的方法、途径和手段。由于物理学科的特点, 信息技术在物理教学的优势显而易见, 因此信息技术更是乐于被物理教师所采用。本文主要从学科内容本质分析入手, 分析了信息技术的优势及信息技术与物理学科整合的方法。
关键词：信息技术,物理教学,整合
[1] 钟绍春, 等.“整合点”诊断方法研究[J].信息技术教育.
[2] 张俊三, 等.教育原理[M].长沙:中南大学出版社, 2003, 5.
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