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淺析信息技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中的應用
隨著(zhù)信息技術(shù)的出現和迅速發(fā)展，傳統的“黑板+粉筆”的單一枯燥的教學(xué)模式已逐漸被打破，越來(lái)越多的新媒體、新方法開(kāi)始進(jìn)入課堂教學(xué)中，無(wú)論是教師的教還是學(xué)生的學(xué)都發(fā)生巨大的變化。信息技術(shù)的應用，大大提高了課堂教學(xué)的趣味性和生動(dòng)性，使得寓教于樂(lè )成為可能。
一、中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)引入信息技術(shù)的意義
中學(xué)物理是一門(mén)以實(shí)驗為主的、在實(shí)驗基礎上進(jìn)行理論研究的學(xué)科，具有較強的理論性、實(shí)踐性、抽象性，并且概念多、不易理解。傳統的使用演示實(shí)驗和教學(xué)模型等方式的物理教學(xué)存在很多的不足，如實(shí)驗演示效果不明顯，可操作性差等，這些問(wèn)題的存在導致學(xué)生普遍反映物理難學(xué)，教師反映難教。信息技術(shù)的表現力、可控性、靈活性可以很好地解決上述問(wèn)題。在中學(xué)物理教學(xué)中，通過(guò)信息技術(shù)的有效使用，不僅能模擬一些復雜和抽象的物理過(guò)程變得簡(jiǎn)單化、形象化，還能控制物理過(guò)程的快慢、有序。這樣一方面提高了物理教學(xué)內容的表現力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和學(xué)習積極性，另一方面能幫助學(xué)生輕松并愉快地掌握物理思想、物理方法、物理過(guò)程。
因此，在中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中引入信息技術(shù)，既能充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性，又能讓教師借助于信息技術(shù)實(shí)現分層次教學(xué)，為不同程度的學(xué)生提供充足的自主學(xué)習的空間，實(shí)現學(xué)生的按需學(xué)習。
二、信息技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中的應用形式
創(chuàng )設教學(xué)情境，引入教學(xué)內容 教學(xué)情境是指在課堂教學(xué)中以完成教學(xué)目標為目的，根據教學(xué)內容設定的，符合學(xué)生認知特點(diǎn)，引起學(xué)生的注意力和興趣，能夠使其主動(dòng)積極參與學(xué)習的具有學(xué)習背景、景象和學(xué)習活動(dòng)條件的學(xué)習環(huán)境。教學(xué)情境的創(chuàng )設是為了營(yíng)造愉快的學(xué)習氛圍，使學(xué)生形成良好的求知心理，參與對所學(xué)知識的探索、發(fā)現和認識過(guò)程。教學(xué)情境可以是一節課的開(kāi)始、中間或者結束，甚至可以貫穿于全課。
信息技術(shù)具有很強的表現力和感染力，利用信息技術(shù)圖文并茂、聲光交錯的特點(diǎn)，可以對學(xué)生的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)產(chǎn)生強大的沖擊。特別是在中學(xué)物理教學(xué)中，各種各樣復雜難懂的物理現象和運動(dòng)規律可以借助于信息技術(shù)生動(dòng)形象地進(jìn)行展示，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對知識的理解。物理課堂教學(xué)中所涉及的信息技術(shù)主要是一些多媒體工具，如常用的微軟Office系列辦公軟件、Flash動(dòng)畫(huà)等軟件，教師通過(guò)多媒體工具的使用來(lái)輔助課程教學(xué)，豐富課堂內容的表現形式。因此，利用信息技術(shù)創(chuàng )設教學(xué)情境能達到良好的效果。
如在講解“光的折射”一節內容時(shí)，利用視頻錄像和自己制作的Flash動(dòng)畫(huà)相結合，通過(guò)大屏幕投影儀，為學(xué)生播放漁夫捕魚(yú)的一段動(dòng)畫(huà)視頻，在這種情境下，引導和鼓勵學(xué)生去思考：為什么漁夫很清楚地看到魚(yú)在某個(gè)地方，然而使用叉子去叉卻又抓不到魚(yú)呢?通過(guò)這樣生動(dòng)直觀(guān)的情境演示，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣和求知欲望，相比教師的口頭描述，親眼看到的物理現象比直接聽(tīng)到的更容易讓學(xué)生記住，從而達到事半功倍的教學(xué)效果。
演示實(shí)驗過(guò)程，提高教學(xué)效率 物理學(xué)科重視實(shí)驗的觀(guān)察和演示，然而很多學(xué)校由于實(shí)驗條件的限制和實(shí)驗自身的難易復雜程度，導致實(shí)驗效果不盡如人意。有些物理實(shí)驗現象稍縱即逝，難以觀(guān)察，如布朗運動(dòng);有些物理實(shí)驗則過(guò)程漫長(cháng)，可控性差;此外，由于課堂時(shí)間的有限，很多實(shí)驗教師只能操作一次，如果學(xué)生沒(méi)有看清或者沒(méi)有及時(shí)弄懂，也難以再次操作。這些問(wèn)題的存在很大程度上影響了學(xué)生的學(xué)和教師的教，也使得中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)成為一個(gè)難題。然而利用信息技術(shù)制作和演示物理實(shí)驗過(guò)程，對中學(xué)物理教學(xué)具有重要的作用。在中學(xué)物理教學(xué)中引入信息技術(shù)，能夠化微觀(guān)為宏觀(guān)、化抽象為形象，充分展示實(shí)驗現象瞬間的變化，縮短漫長(cháng)的實(shí)驗過(guò)程，并且能夠多次反復演示實(shí)驗的過(guò)程，為學(xué)生理解并掌握物理課程中的常見(jiàn)現象和規律提供了極大的幫助。
如在講解“勻加速曲線(xiàn)運動(dòng)中的平拋運動(dòng)”一節時(shí)，將其分解為在水平方向上按照拋出速度大小不變的勻速直線(xiàn)運動(dòng)及在豎直方向上的自由落體運動(dòng)的合成運動(dòng)。為了幫助學(xué)生更好地理解該運動(dòng)，可設計一套電控實(shí)驗裝置：同時(shí)、同地、同高、同速釋放兩個(gè)小球，一個(gè)作平拋運動(dòng)，另一個(gè)沿光滑水平槽作勻速運動(dòng)。觀(guān)察兩個(gè)小球落地時(shí)間是否相同，由于這一過(guò)程非�？�，學(xué)生難以觀(guān)察清楚，特別是兩個(gè)小球都在豎直線(xiàn)上的運動(dòng)過(guò)程更加不易觀(guān)察。因此，可以先將運動(dòng)過(guò)程攝像錄制，然后利用計算機將其處理為慢鏡頭，接下來(lái)再演示給學(xué)生，學(xué)生就可以清晰明了地觀(guān)察到整個(gè)實(shí)驗過(guò)程。
提供豐富資源，幫助學(xué)生自主學(xué)習 新課程改革提倡讓學(xué)生適當地進(jìn)行自主學(xué)習，知識的不斷更新也要求學(xué)習者能夠終身學(xué)習。一本教材提供的學(xué)習內容是有限的，而信息技術(shù)承載了大量的豐富的知識，能夠作為課本內容的有效補充。對于不同學(xué)習程度的學(xué)生，可以根據自身的需要，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )搜索相關(guān)的學(xué)習內容并進(jìn)行自主學(xué)習，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力，形成積極的學(xué)習態(tài)度，為終身學(xué)習打下良好的基礎。
教師可以從中學(xué)物理教材中選擇合適的教學(xué)內容讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng )造性學(xué)習或探究性學(xué)習，鼓勵和指導學(xué)生借助于網(wǎng)絡(luò )和仿真軟件，實(shí)現對某一問(wèn)題的探究過(guò)程，學(xué)習方式可以是個(gè)人獨立探究，也可以是小組合作形式。在問(wèn)題求解的自主學(xué)習過(guò)程中不僅加深了學(xué)生對知識的理解程度，還鍛煉了學(xué)生的問(wèn)題求解能力和邏輯思維能力，增強了學(xué)生的團隊意識和小組合作精神。
三、中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中引入信息技術(shù)應注意的問(wèn)題
加強教師的信息素養和操作能力 信息素養是當前信息化社會(huì )人們所必須具備的一種基本能力，是指對信息的識別、加工、使用、處理、傳遞及創(chuàng )造的一種能力。只有不斷提高教師的信息意識，才能促進(jìn)教師去努力提高信息技術(shù)操作能力，進(jìn)而能夠在課堂教學(xué)游刃有余地利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)。社會(huì )在日新月異地變化，教師不能固步自封，而是要努力和時(shí)代接軌，積極主動(dòng)地關(guān)注和了解新媒體、新技術(shù)，學(xué)習課件的制作、動(dòng)畫(huà)的制作、視頻的制作、圖像的處理等，以便于在課堂教學(xué)中靈活使用。
力求合理恰當地運用信息技術(shù) 強調將信息技術(shù)運用在物理實(shí)驗教學(xué)中，并不是完全脫離傳統的教學(xué)模式、徹底丟棄粉筆和黑板，而是將信息技術(shù)作為傳統教學(xué)模式的一種有效的補充，來(lái)彌補現有教學(xué)方式的不足，借助于信息技術(shù)，將枯燥的物理課堂變得生動(dòng)、有趣，豐富物理課堂教學(xué)形式，活躍課堂氣氛，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。因此，教師在物理教學(xué)中，要根據教學(xué)需要合理地選擇信息技術(shù)，一方面要注意信息技術(shù)的使用時(shí)機，即考慮在什么情況下、使用哪種方式、傳遞什么教學(xué)信息;另一方面要注意信息技術(shù)的使用度，不是所有的內容都一定要利用信息技術(shù)來(lái)呈現教學(xué)，不能過(guò)度依賴(lài)于信息技術(shù)，黑板和粉筆仍然是一種重要的教學(xué)工具。
四、結束語(yǔ)
總之，在中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中應用信息技術(shù)具有重要的意義和作用，充分利用信息技術(shù)改善中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)是物理課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。通過(guò)信息技術(shù)惟妙惟肖地創(chuàng )設真實(shí)的物理實(shí)驗教學(xué)情境，生動(dòng)形象地演示實(shí)驗過(guò)程，為學(xué)生提供足夠的空間進(jìn)行自主探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，有效地改善物理課堂教學(xué)質(zhì)量，從而提高學(xué)生的學(xué)習質(zhì)量。
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