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淺析信息技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的出現(xiàn)和迅速發(fā)展，傳統(tǒng)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(yīng)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(yàn)教學(xué)引入信息技術(shù)的意義
中學(xué)物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的、在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行理論研究的學(xué)科，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性、抽象性，并且概念多、不易理解。傳統(tǒng)的使用演示實(shí)驗(yàn)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(yàn)演示效果不明顯，可操作性差等，這些問(wèn)題的存在導(dǎo)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(xiàn)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(fù)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(nèi)容的表現(xiàn)力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)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(yàn)教學(xué)中引入信息技術(shù)，既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，又能讓教師借助于信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(xí)的空間，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的按需學(xué)習(xí)。
二、信息技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用形式
創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引入教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)情境是指在課堂教學(xué)中以完成教學(xué)目標(biāo)為目的，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)定的，符合學(xué)生認(rèn)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(xí)的具有學(xué)習(xí)背景、景象和學(xué)習(xí)活動(dòng)條件的學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是為了營(yíng)造愉快的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生形成良好的求知心理，參與對(duì)所學(xué)知識(shí)的探索、發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)過(guò)程。教學(xué)情境可以是一節(jié)課的開(kāi)始、中間或者結(jié)束，甚至可以貫穿于全課。
信息技術(shù)具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力和感染力，利用信息技術(shù)圖文并茂、聲光交錯(cuò)的特點(diǎn)，可以對(duì)學(xué)生的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊。特別是在中學(xué)物理教學(xué)中，各種各樣復(fù)雜難懂的物理現(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)規(guī)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(duì)知識(shí)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(nèi)容的表現(xiàn)形式。因此，利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境能達(dá)到良好的效果。
如在講解“光的折射”一節(jié)內(nèi)容時(shí)，利用視頻錄像和自己制作的Flash動(dòng)畫(huà)相結(jié)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(dǎo)和鼓勵(lì)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)直觀的情境演示，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，相比教師的口頭描述，親眼看到的物理現(xiàn)象比直接聽(tīng)到的更容易讓學(xué)生記住，從而達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高教學(xué)效率 物理學(xué)科重視實(shí)驗(yàn)的觀察和演示，然而很多學(xué)校由于實(shí)驗(yàn)條件的限制和實(shí)驗(yàn)自身的難易復(fù)雜程度，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不盡如人意。有些物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍縱即逝，難以觀察，如布朗運(yùn)動(dòng);有些物理實(shí)驗(yàn)則過(guò)程漫長(zhǎng)，可控性差;此外，由于課堂時(shí)間的有限，很多實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)過(guò)程，對(duì)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)，能夠化微觀為宏觀、化抽象為形象，充分展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象瞬間的變化，縮短漫長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并且能夠多次反復(fù)演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，為學(xué)生理解并掌握物理課程中的常見(jiàn)現(xiàn)象和規(guī)律提供了極大的幫助。
如在講解“勻加速曲線運(yùn)動(dòng)中的平拋運(yùn)動(dòng)”一節(jié)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運(yùn)動(dòng)及在豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。為了幫助學(xué)生更好地理解該運(yùn)動(dòng)，可設(shè)計(jì)一套電控實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，另一個(gè)沿光滑水平槽作勻速運(yùn)動(dòng)。觀察兩個(gè)小球落地時(shí)間是否相同，由于這一過(guò)程非�？�，學(xué)生難以觀察清楚，特別是兩個(gè)小球都在豎直線上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程更加不易觀察。因此，可以先將運(yùn)動(dòng)過(guò)程攝像錄制，然后利用計(jì)算機(jī)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察到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
提供豐富資源，幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí) 新課程改革提倡讓學(xué)生適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行自主學(xué)習(xí)，知識(shí)的不斷更新也要求學(xué)習(xí)者能夠終身學(xué)習(xí)。一本教材提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容是有限的，而信息技術(shù)承載了大量的豐富的知識(shí)，能夠作為課本內(nèi)容的有效補(bǔ)充。對(duì)于不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生，可以根據(jù)自身的需要，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容并進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，為終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
教師可以從中學(xué)物理教材中選擇合適的教學(xué)內(nèi)容讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)或探究性學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生借助于網(wǎng)絡(luò)和仿真軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一問(wèn)題的探究過(guò)程，學(xué)習(xí)方式可以是個(gè)人獨(dú)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(xí)過(guò)程中不僅加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)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(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和小組合作精神。
三、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入信息技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題
加強(qiáng)教師的信息素養(yǎng)和操作能力 信息素養(yǎng)是當(dāng)前信息化社會(huì)人們所必須具備的一種基本能力，是指對(duì)信息的識(shí)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(shí)，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(xí)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(dāng)?shù)剡\(yùn)用信息技術(shù) 強(qiáng)調(diào)將信息技術(shù)運(yùn)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并不是完全脫離傳統(tǒng)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(tǒng)教學(xué)模式的一種有效的補(bǔ)充，來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)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(xí)興趣。因此，教師在物理教學(xué)中，要根據(jù)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(jī)，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(nèi)容都一定要利用信息技術(shù)來(lái)呈現(xiàn)教學(xué)，不能過(guò)度依賴于信息技術(shù)，黑板和粉筆仍然是一種重要的教學(xué)工具。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)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(yàn)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(shè)真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，生動(dòng)形象地演示實(shí)驗(yàn)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(xí)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(xí)質(zhì)量。
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