高中物理教學研究論文：新課程理念下信息技術與高中物理教學整合探討 人教版

1、新課程理念下信息技術與高中物理教學整合探討隨著計算機技術的高速發(fā)展和迅速普及，信息技術已經越來越受到人們的關注。人類社會也正由工業(yè)社會逐步進入以信息、知識爆炸為特征的知識經濟社會。在未來世界國際競爭中取勝的關鍵是人才，而人才的培養(yǎng)又取決于教育。 在這樣一個形勢下，全國中小學信息技術教育工作會議指出：“信息技術極大地拓展了教育的時空界限，空前地提高了人們學習的興趣、效率和能動性?！睆娬{“要努力推進信息技術與學科教學的整合，鼓勵在學科的教學中廣泛應用信息技術手段，并把信息技術教育融合在學科的學習中”?；A教育課程改革綱要(試行)也指出：“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課

2、程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式以及師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具”。信息化社會呼喚教育信息化。    筆者著重初步探討一下在新課程理念下信息技術與高中物理教學的整合。 一、基于新課程理念下整合的必要性、意義     新課程理念下的教學要有利于學生對核心知識的掌握，更有利于能力的提高。新課程實施過程中教師角色應該重新定位，在教學活動中教師應主動地把學生放在主體的位置，把自己放在主導的位置。新課程實施過程的難點很多:（1）課堂時間有

3、限，讓學生去進行探究、討論與交流很難控制，不但要控制討論題目的數量和難度，還要實時控制討論的深度和廣度，更要控制好討論的時間。一但控制不到位或疏于控制，教學內容將難以完成，還要在課后再花時間去補。由于把課堂的時間大部分給了學生，教師如何利用好有限的時間就成為難題，哪些話該說哪些不該說，事前都必須想清楚，有時可謂做到了惜字如金，且語言的速度也要進行控制。（2）新課程對教師選取教學資源、處理教材提出了更高的要求。（3）為了達到課程目標，每一章都安排了幾個探究性實驗，這對學校的實驗室也提出了很高的要求。（4）教學實施要符學生的認知水平，在教學設計之前就應該去評估學生的現有認知水平。但現在的學生獲取知

4、識渠道眾多，現有的認知水平難以估計，且認知水平差距較大。如在圖象的教學中，我們提問“在現實生活中，你們看到了哪些圖象？”，學生回答了，心電圖、腦電圖、股票圖、資源分布圖等等，這就出乎了我們的預料。 通過運用現代信息技術手段和豐富的網絡資源，面向新課程標準可以很好地改善我們以往的教學模式與方法，從而實現真正意義上的“尊重人的獨立性、主動性、首創(chuàng)性、反思性、合作性以及相信人固有的強大學習潛能的全新的教育觀念、教育思想與教育模式：并利用高科技手段提供的切實可行的方案、技術、方法和認知工具，從而實現基于高新技術的嶄新的學習方式”，完成教育教學全面質的跨越式發(fā)展。 因此信息技術與高中物理課程的整合，不是

5、簡單地把信息技術作為輔助教學的演示工具，而是在課程實施理念中結合使用信息技術去更好地完成課程目標的過程；是把信息技術、信息方法、人力資源和課程內容有機結合，共同地更好地去完成教學任務以及以實現能充分體現學生主體地位的以“自主、探究、合作”為特征的一種新型教學方式。并且其實施過程中對學生地位的提升將會充分呼應課程改革中關于學生地位提升的理念，將能夠充分發(fā)揮學生的主體性，發(fā)揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性，使學生成為信息的主動構建者，而不是傳統的外部刺激的被動接受者和知識灌輸對象。 二、整合實施的途徑 1運用積件思想，尋求高層次整合方法 近年來，計算機輔助教學工作在全國教育戰(zhàn)線上逐漸深入

6、，但大多以“觀摩課”的形式開展，只是教育教學中的一個點綴而已，信息技術并沒有真正與學科教學“融合”在一起。究其主要原因是在進行計算機輔助教學的過程中，沒有合適的應用軟件和操作平臺，需要教師自己研制開發(fā)課件，而開發(fā)課件需要花費大量的時間和精力，有時候為了上好一節(jié)公開課，甚至要做數十小時的準備。鑒于此很多教師都反映計算機輔助教學是一項投入多（時間，人力，經費）、產出少的工作，基本上適應不了日常教學。在這種情況下，信息技術與學科課程整合在計算機輔助教學（簡稱CAI）的條件上日趨成熟發(fā)展起來。信息技術作為一項教學工具（Learn from IT），能夠把各種技術手段完美地融合到課程之中?就像教師在上課

7、時使用黑板和粉筆一樣，屆時計算機演變成為真正的教學工具, 教師最主要的任務不再是開發(fā)軟件，而是如何應用現有的軟件把計算機的優(yōu)勢發(fā)揮出來，進行學科教學。 在計算機輔助物理教學這個領域里面，市場上已有相當數量的物理教學軟件可供購買，但能夠真正適用于教學的軟件卻不多，教師自制課件的水平又不高，容易造成“低水平重復”的現象。在此階段上，尋求計算機輔助教學軟件開發(fā)和應用的新路子積件思路應運而生。其指導思想是：“課件”向“積件”發(fā)展，工具型、資料型、開放型的教學平臺已成為計算機輔助教學軟件的發(fā)展方向，它包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。教師稍加培訓就能夠自如的運用它們來按自己的意愿制作課件，緊密配合自

8、己的教學過程、為課堂教學所用,在真正意義上，實現計算機輔助教學。 積件從何而來呢？我個人的經驗是通過Internet把別人好的課件（如利用flash.Powerpoint 目前比較流行實用的兩類軟件制作），下載分類保存，建立自己的積件庫，對于Powerpoint的應用基本上是大家都會點，可以進行修改，還可以自己制作把別人好的圖片、flash課件插入使用，或還可以把其它網站已有的課件的超級鏈接功能揉合到自己的CAI課件里，以“搭積木”的形式，把在教學實踐過程中制作的每一個課件鏈接起來，通過長時間教學的積累，逐步建立一個完整的教學課件體系。反之，其它教師也可通過網絡共享自己的CAI課件，克服了傳統

9、的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點，提高了課件資源的利用率，充實了網上物理學科資料庫，形成網上物理學科聯盟，實行資源共享。此外，教師和學生可以在任何時間、任何有網絡終端的地點，通過Internet 網絡來訪問這些網站，進行物理教學的探討和鞏固性學習。  因此，運用“積件”思想，走素材資源庫和制作平臺相結合的新思路，是軟件開發(fā)和應用走出目前困境的有效途徑。學科教師應根據教學實際，運用“積件”思想，充分利用現有條件下的網絡信息資源素材庫和教學軟件，以及相關的CD、VCD資源，從中選取適合教學需要的內容來制作自己的課件，從而適應不同教學情境的需要，徹底改變教學軟件在設計、開發(fā)和使用上的相

10、互割裂的局面，使CAI在課堂上的運用走出低谷，朝著信息技術與物理學科整合這一更為廣闊的方向發(fā)展。 2. 構建模擬實驗教學模式，發(fā)揮演示實驗、虛擬實驗室功能 物理是一門實驗科學，具有很強的實踐性，實驗教學和演示實驗是高中物理教學的重要組成部分。 在教學中，往往有許多圖景難以被學生想象，實驗又無法進行，而這對于學生的理解，掌握概念和規(guī)律有重要作用。而有些實驗雖然可以演示，但其反應過程無法看到，可信度小，學生難以理解。利用多媒體計算機制作逼真的模擬課件，可以幫助學生擺脫這些認識障礙。例如：電源內部電子和離子的移動，電動勢的方向，電容器充放電，電場中導體的靜電感應等。又如：利用卡文迪許扭稱測定引力常量

11、，由于受條件限制，中學根本無法進行。但可利用計算機將實驗裝置畫出，利用動畫效果，將整個實驗過程通過模擬方法予以完成。這樣既完成了實驗又加強了同學們對實驗裝置的理解。     在實驗教學中，有許多演示實驗的可見度小，由于受條件的限制，又難以使每個學生親自動手操作，實驗只能由老師演示操作，可見度小，難以達到預期的目的。若利用視頻投影儀將演示操作過程預以放大，通過多媒體計算機，將操作過程轉播到每位學生前的計算機屏幕上，這樣不僅演示真實，而且，學生興趣高，觀察認真，調動了學習積極性，收到了事半功倍的效果。例如：秒表、電表、千分尺、萬用電表、游標卡尺、磁感線教學；可以將演示

12、過程進行放大，將關鍵部位利用特定鏡頭予以展現在同學面前。 由此可見，通過信息技術與高中實驗的整合，可以突破常規(guī)實驗條件的局限，所以我們應當充分發(fā)揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜的、困難的實驗進行模擬，使之成為常規(guī)實驗的補充，并與常規(guī)實驗有機地結合起來，使實驗教學上升到一個更高的層次，從而有助于學生發(fā)現規(guī)律、形成概念、獲得新知，提高學生的科學文化素質和實驗技能。 三、整合帶來的益處 1.擴大信息來源，提高教師教學水平 了解學科發(fā)展形勢，及時把握教學動態(tài)。物理學科發(fā)展較快，通過Internet網絡中的權威網站查看有關學科發(fā)展動態(tài)，可以做到緊跟形勢，在學科教學時作出及時的調整。對于物理學科

13、，必要的習題也是必要的，但訂購的習題集往往又存在著題型偏舊、信息過時的缺點。為了克服這一缺點，可以充分利用Internet網絡這一信息資源，從權威網站或重點中學網站上的試題庫中下載最新試卷，用來給學生作測試題和平時練習。這些題目往往題型新穎、信息準確，對于啟發(fā)學生的思維，開闊學生的視野有著很大的幫助。 2.加強學生對物理情景的認識 物理現象中有很多是很難或甚至不能用肉眼看清的，有些即使借助最現代的儀器也很難看到。利用計算機的模擬，我們可以把一個原本無法看到或看清的現象纖毫畢現地呈現到學生的面前。如機械波的教學就可以通過CAI技術把介質振動和波的傳播情況理想化地呈現給學生。情景的延遲與加快：一個

14、物理過程的進行時間有長有短，如宇宙的演化、天然放射性元素的衰變，動輒數十億年，遠遠超出了一個人的壽命所及。如閃電，還有光和物質間的作用，一閃即逝，在你尚未來得及感覺的時候它已消逝無蹤。這時，計算機在教學上的優(yōu)勢就體現出來了：可以把一個自然界中無法更動的過程隨意地加快或減慢，幫助對物理現象和物理規(guī)律的理解力還十分有限的中學生更好地形成感性認識。 3.增進學習交流，提高教學水平 網絡的交互性給教師互相學習交流提供了機會。教師可以一方面用E-mail與有關專家進行交流，學習前沿的理論知識；另一方面還可以參與網上的教師繼續(xù)教育和一系列教育網站的教育論壇。如在中國名師教育網上可以與重點學校的名師專家探討

15、學科教育應培養(yǎng)怎樣的人才，在中國園丁網的教育論壇可以與各地的同行探討教學中遇到的問題以及對學科教學改革的看法，通過網上學習交流，達到提高自己教學水平的目的。 四、整合存在的問題 信息技術與課程整合作為一個全新的事物，其在實施中必然存在一定的問題。因此在實踐過程中應注意把握以下問題，以免走入誤區(qū)，從而發(fā)揮整合的最大效果。 1.技術與思想的關系。信息技術與學科的整合應要求先有先進教育思想、理論的指導。信息技術再先進，都必須以先進的教育思想為指導，不能是盲目的形式上的技術操作演示，信息技術只是為教學提供資源，為學生學習的認知工具和協作能力，培養(yǎng)學生的信息獲取和分析能力、信息加工能力和探索與創(chuàng)新能力。

16、因此，教師要改變舊的教育思想理念，重新建立教學結構，從而形成新型教學結構的教學模式。 2.主導與主體的關系。計算機信息技術的運用的確能夠充分體現教師的主導作用，提高教學質量，教學更具形象性和直觀性，但許多教師就會因此忽視了學生學習的主體作用，即學生學的問題。所以采用計算機信息技術教學過程的重點應放在幫助學生理解上，提倡學生的主動學習、自主學習，激發(fā)其學習興趣和求知欲望，從而培養(yǎng)能力。而不是變“人傳”為“機傳”， “以教師的活動代替學生的思考”；忽視學生的參與。否則就有違整合的意義，得不償失了。 3.形式與目標的關系。任何教學手段、形式都是為教學目標、教學任務服務的。如果在教學中過分強調信息技術

17、帶來的客觀因素，而忽視了教學的具體內容、具體目標，就會是畫蛇添足而已。如果在一節(jié)課中選用了投影、錄像、錄音、掛圖、電腦等多種教學媒體，在教學過程中又過多的頻繁更換，一會兒投影，一會兒放錄像，一會兒又掛一幅圖片這樣，學生的注意力反而被媒體本身所吸引，分散了對學習內容、知識點的注意力?？陀^上形成了媒體干擾，破壞了抽象思維和知識結構的形成，達不到提高教學效率和質量的效果。因此在教學過程中，不能只注重多媒體運用形式的新穎、畫面的直觀、教學的熱鬧等，這樣的結果只會是華而不實，分散學生的注意力。而應該根據教學的具體內容選擇恰當的技術手段和表現形式，充分發(fā)揮多媒體的真正意義，以配合老師更好地完成教學任務和教

18、學目的。 4.模擬與實驗的關系。高中物理是以實驗為基礎的學科，在日常教學中，實驗往往有著舉足輕重的教育意義。這時候，教師切不可以信息技術手段的逼真模擬來替代學生所有的實驗過程，否則就失去了實驗的真正意義。當然模擬也是可以替代一些實驗的，那些現實條件下無法完成的演示實驗對象如一些微觀分子的運動的實驗等，這些實驗的模擬和展示就能夠很好地幫助學生理解和解決課程知識了。 總之，隨著教學改革的發(fā)展，教學技術也應及時作出相應的改善，用先進的教學技術造就優(yōu)秀的新世紀人才，是刻不容緩的事。信息技術教育與物理學科課程的整合，這對我們每一位教師來說是一種機遇，更是一種挑戰(zhàn)。計算機輔助教學(CAl)具有生動、形象、個別化、自定步調、交互等優(yōu)越性。在模擬和探究方面可以實現對系統(事物)進行模擬，直接培養(yǎng)