信息技术在物理教学中的有效运用探究

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信息技术在物理教学中的有效运用探究
摘  要：随着现代信息技术在课堂教学中的广泛运用，以多媒体为核心的信息技术已日渐成为教育教学不可缺少的媒介，它集文字、图像、声音、动画和视频于一体，使各类信息建立起科学地联系。科学、合理、有效地运用信息技术辅助物理教学，不仅可以改善传统的教学模式、优化教学过程、加大信息传播、弥补实验不足、突破教学重难点瓶颈，而且还可以激发学生的学习兴趣，挖掘其潜能，提高物理教学效率。
关键词：信息技术；物理教学；运用探究
随着信息技术广泛使用于物理教学，从本质上改变了“一块黑板、一支粉笔加一张嘴”的传统教学模式，同时也产生了许多困惑，如何科学、合理、有效地运用信息技术实践物理课堂，成为教师研究的课题和有待解决的问题。作为一名长期从事一线教学的教师，我结合自己多年的教学经验，略谈感悟，愿与诸位同仁共享：
一、信息技术在物理教学的作用
1.运用信息技术导入新课
任何一门学科教学，新课导入是最重要的一个环节，物理教学也不例外。新课导入的好坏，将直接影响整节课的教学节奏与效果。枯燥平淡的开篇会使学生失去兴趣，造成课堂教学效率低下，而一次生动、趣味的新课导入则能激发学生强烈的求知欲，使其产生深厚的学习兴趣，由被动接受转为主动探究，在轻松积极的氛围中学习知识。例如在《水能和风能》的教学中，通过Internet引领学生“游览”长江三峡水电站的磅礴气势和新疆风车区的壮观场面，不仅为学生创设了情景，吸引了全体学生的注意力，而且活跃了课堂气氛，激发了学生的求知欲望，使学生犹如身临其境，良好的开端就是一节物理课成功的一半。
2.利用信息技术直面物理实验
实验是物理教学最基本的研究方法，但有些实验无法直接观察到现象。例如在《核能》教学中，学生仅凭教师讲解是无法理解核裂变过程的，而信息技术的实验模拟功能则能向学生展示反应过程，让微观世界宏观再现，增强了教学的直观性。因此信息技术能使不易观察和分析的实验现象直观地呈现在学生面前，提高了学生的观察能力、思维能力与想象力，有助于学生发现规律、获得知识，提高科学素养和实验技能，加深了对所学知识的理解。
3.巧用信息技术展示思维过程
物理教学的目的是培养和发展学生的思维能力，教学方法是其核心所在，它存在于大脑而有时用语言是无法表述清楚的。信息技术可以超越传统教学将直流电的产生、分子间的作用力等抽象的过程以生动形象的形式呈现出来，学生不仅能感悟到物理学习的实质，也容易理解和接受，从而增加了学习的乐趣，提高了教学效率。
4.利用信息技术突破教学重难点
传统物理教学在突出教学重点、突破教学难点时费时费力且效果不佳，学生容易产生厌学情绪。信息技术辅助物理教学可以化解难度，变抽象为具体、枯燥为生动，调动学生各种感官协同作用，将学生难以理解的知识形象化。例如在《大气压强》教学中，利用信息技术模拟托里拆利实验，声像并茂地把学生带入实验情境，增加了学生的视觉冲击力，使学生对大气压从感性认识上升为理论高度，形象地掌握了1标准大气压的大小约为760毫米汞柱，突出了教学重点、突破了教学难点。
5.妙用信息技术作为学生自学的工具
课堂交流与反馈是物理教学至关重要的环节，要交流仅靠课本知识是不够的，要实现有价值的反馈就需要在课前广泛收集资料和处理信息，对学生而言，网络无疑是他们最佳的选择方式。学校电子阅览室的全天开放为学生自主学习提供了可能。课后他们除了访问教师指定的网站外还可以打开学校物理资源库，去浏览教师们的教学心得和学生的跟帖，不仅改善了教材知识的局限性，而且让网络变成了学生自主学习的工具。
6.利用信息技术加强对物理知识的检测
利用信息技术将物理知识制作成多种类型的练习，一部分当堂完成，另一部分打印下发后在课外完成。这种多层次、多角度、大容量的教学内容呈现，提高了学习的整体效应，让学生更多地掌握了所学的内容，拓展了知识面，有效地提高了教学效率。特别是在初三物理复习阶段，教师利用信息技术课前制作好课件，不但增加了物理教学的容量和训练密度，而且减轻了师生的抄写负担，开阔了学生视野，提高了物理复习的效率。
二、信息技术在物理教学中的优势

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1.激发学习兴趣，活跃课堂气氛
信息技术通过声音、图像、动画、视频等形式为学生创设符合其心理特点的教学情境，使学生产生身临其境的感受，不断吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣和求知欲，引导学生主动地学习。例如在《声音的产生》教学中，课前先播放一段优美的音乐，吸引学生的注意。在教学中再播放生活中的各种声音，特别是学生课间活动的声音，很快就能调动学生的求知欲，使学生始终保持饱满的学习热情，课堂气氛异常活跃。课堂教学效果超出了预期，这是传统教学无法达到的。学生一旦对物理产生深厚的兴趣，将会更加崇尚科学，会克服一切困难，满怀信心地去学习。
2.直观形象描述，提高学习效率
信息技术能生动、形象描述各种物理现象，将抽象、枯燥的物理问题直观简明地演示出来，不仅降低了知识难度，满足了学生的好奇心，而且激励学生参与知识的形成过程，加深了对物理知识的理解和运用，使学生乐于接受和探索，提高了学习效率。例如在《电荷的产生》教学中，利用信息技术模拟毛皮和橡胶棒、丝绸和玻璃棒的摩擦实验，把电子制作成一个个可以移动的小人状，直观再现实验过程。即使教师不多讲，学生也能理解电子的得失是物体带电的原因，进而收到事半功倍的教学效果。
3.加大教学容量，优化课堂教学
物理教学既有概念、定理和例题，又有复杂的图形的实验，传统的板书费时费力，而信息技术的文本显示功能则可以在数秒内出示在学生面前，既工整规范，又节约了课堂时间，加大了教学容量。例如在《凸透镜成像》教学中，利用课件分析成像光路，形象直观地将结论归纳为：物距减小，成像变大。在分析清楚成像规律后，出示例题与中考题型，拓宽了学生的视野，从根本上改变了传统教学“满堂灌”的弊端，留给学生更多思考与巩固的时间，有效地优化了课堂教学。
4.增强实验功能，提升教学效益
在物理教学中，一些危险及常规条件下无法实现的实验，利用信息技术让学生完整、清晰地观察到实验现象和细节，由此获得感性认识并对物理规律进行探究，加深了对所学知识的理解。例如在《电路联接》教学中，利用多媒体模拟实验软件，短时间内将不同灯泡根据不同要求连接，闭合开关后，不仅能观察到灯泡的发光程度，还能看到电流的流动方向，读到电路中电流表和电压表的数值。如此形象、直观的模拟实验激发了学生的学习兴趣，提升了教学效益，达到了一举多得的教学效果。
5.开阔学生视野，提高判断能力
物理学研究的范围，大到天体宇宙，小到纳米奈可，都是无法用肉眼直接观察到的，如此抽象的物理现象往往让学生茫然无措、无所适从。利用信息技术可以将天体微缩于屏幕之上，也可以将微观世界模拟放大，从而让学生在大脑中建立一幅幅物理场景。例如在《日食和月食》的教学中，通过动画模拟使学生观察到太阳、地球、月亮三者的运行轨迹。明白由于光的直线传播受阻而产生了影子，因而形成了日食和月食天文奇观。信息技术让学生跳出地球局限观察现象，经历探究真理的过程，让广袤、浩瀚的场景尽收眼底，开阔了观察视野，提高了学生对物理现象的准确判断力。
6.便于多向交流，培养创新意识
利用信息技术辅助物理教学，可以实现师生、生生及人机等多向交流。课堂上要求学生动手动脑还要动口，主动参与到学习去，遇到问题时及时提出与同学讨论，从而多方寻求解决问题的方法。当个人观点受到质疑时，由教师提供解答或通过互联网查询得到论证。这种多向交流使学生的思维更加活跃，问题更加开放，实现了以学生为主体、教师为主导的现代教学理念，培养了学生的创新意识。学生在学习中不仅消化吸收了新知识，对知识本身产生了更持久的兴趣，而且获得了更多的课外知识，符合当前教育发展的潮流。

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三、信息技术在物理教学中存在的问题
1.信息技术运用与传统教学之间的矛盾
信息技术在某些方面具有传统教学无法比拟的优势，但传统教学的某些特色也是信息技术无法替代的。例如教师极具亲合力的语言、肢体动作、声音让学生如醉如痴；教师真情付出所创造出的学习氛围让学生流连忘返；教师漂亮的板书、课堂睿智的教学艺术让学生钦佩不已；还有学生在课堂上真切地触摸、感受和思考有过程也是信息技术无法取代的。“鱼与熊掌”孰优孰劣则取决于所授课型，根据不同的课型合理地选择方是明智之举。
2.以课件完全取代教师的教学
信息技术运用于物理教学只是一种辅助手段，教师的主导作用是任何软硬件都无法替代的，如果把教师的引导完全代由多媒体演示，会将师生的问答异化为单纯的人机对话。教什么？怎样教？如何导都取决于教师自身，即使最先进的教学媒体也无法取代教师在课堂的地位，因此一定要明晰教师的主导作用、学生的主体作用和媒体的中介作用三者之间的次第关系，切不将教师可沦为课件的放映者，造成本末倒置，其结果只能是得不偿失。
3.由传统的“人灌”异化为现代的“机灌”
先进的教学媒体只为先进的教育思想服务，才具有广阔的发展空间。如果教师仍旧承袭落后的教学思想、沿用陈旧的教学模式而进行信息技术物理教学，无异于穿新鞋走老路，是难以摆脱低层次徘徊的。这样只能人随“机”转，课堂大部分时间教师都顾及不到学生的实际情况，只顾机械地点击鼠标，不停地运行放映，彻底由原来的“人灌”落入“机灌”的老套，严重地阻碍了教学的可持续发展。
4.以课件演示完全取代常规物理实验
物理实验是真实发生的过程，是物理规律最根本的证据，课件演示虽然能重现物理实验过程，但它不能完全替代常规实验。在物理实验中让学生亲历实验过程，才能明确物理规律的真实性，同时物理实验过程还承载着学生思维分析、实践操作能力和意外因素应变能力等多种培养任务，这都是需要学生亲历实验才能得到的培养。
5.刻意追求课件的精美而分散了学生的注意力
信息技术以其生动、形象的优势辅助物理课堂教学，教师在制作课件时倾其所能，收集和整理制作成精美的课件服务教学。但同时很容易让学生转移注意力，对课件中的动画、音乐、视频评头论足，只注重哪些地方有趣好玩，不自觉地和同学在课堂上讨论与教学内容无关的话题，表面上调动了学生的兴趣和课堂气氛，而实质上分散了学生的注意力，严重地干扰了正常的教学秩序。
6.课堂师生互动被忽略
现代课堂教学是一种以学生为主体，教师为主导的新型师生关系呈现，师生在积极互动中获得知识与技能，体验情感与态度，从而不断地完美自己的价值观。但信息技术辅助物理教学中为学生提供了大量现成的答案，让学生缺失了体验过程，也就无法培养学生由浅入深、从具体到抽象的思维能力，冲淡了师生默契配合，制约了学生创新能力的发展。

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四、信息技术在物理教学中的整合原则
1.适度性原则
信息技术虽然能在短时间内提供大量的信息，方便学生理解和深化知识，拓宽学生的知识面，但设计时如果不分主次、不顾学生实际地将所有信息和盘托出，使学生来不及思考和消化，就会造成信息的泛滥和污染。所以教师应采用信息技术与传统教学模式交替使用的方法，调控和刺激学生的学习积极性，使其始终保持在适度的临界状态，从而达到信息技术辅助教学的目的。
2.适时性原则
教育学研究表明，学生的注意力是有限的，一节课上，学生不可能始终高度集中自己的注意力。这就要求教师在课前精心地设计和制作课件，在教学的重点、难点处吸引学生的眼球，做到课件与教学内容同步，不该出现的画面一定要避免，该出示的内容一定要让学生产生共鸣和反思。
3.适宜性原则
教师在制作课件时内容一定贴近学生的生活，文字形体优美、大小合适，画面清晰明了、美观大方，视频、音乐播放流畅、音量适中。最重要的是优化展示信息的条理性，阻止无关的干扰信息，让学生通过课件界面就能清楚地掌握知识脉络。“若把西湖比西子” 的应用才是课件的最高境界，教学效率也会在潜移默化中得到提升。
总之，合理、有效地运用信息技术这一先进的教学手段辅助物理教学，不仅可以弥补传统教学的不足，激发学生的兴趣，活跃课堂气氛，引导学生积极参与，提高学生的求知欲望，促进学生理解记忆，拓宽学生的思维方式，培养学生的创新能力，而且还能增进师生情感，营造良好的学习氛围，促进学生世界观和人生观的不断发展。因此教师要在教学活动中不断尝试、探索和实践，总结出一套行之有效、符合学生实际的教学方法，就一定会迎来信息技术教育的春天。