淺談信息技術與物理學科的整合

刁建忠

傳統(tǒng)的物理教育主要是指在物理課堂教學中物理教師邊講邊板書，以一定的演示實驗和學生實驗與教師的講解相配合.隨著計算機技術的迅速發(fā)展，人類已經(jīng)進入信息時代，信息承載媒體的多元化、集成化、交互性的特征對教育的改革已經(jīng)產(chǎn)生了深遠的影響，并對傳統(tǒng)的教學模式提出了挑戰(zhàn).我國高度重視信息技術與課程的整合，在新課程中明確了信息技術與課程整合的目標與內容.《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出：“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程的整合，逐步實現(xiàn)教學內容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和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.”對物理學科來說，通過和信息技術的整合可使概念由抽象變具體，由微觀變宏觀，由靜態(tài)變動態(tài)，從而使活動變得生動有趣，富有吸引力.

一、適合“整合”的內容

１．復雜現(xiàn)象過程的演示.在物理教學中經(jīng)常會有一些非常復雜的物理現(xiàn)象、過程，利用傳統(tǒng)的教學手段（文字、掛圖、實驗等）很難講清楚，學生也很難在初次接觸的情況下在腦海中清楚地想像出具體的情景，利用現(xiàn)代信息技術可化難為易.例如，在講“平拋運動的剖析”時，傳統(tǒng)實驗中，這一現(xiàn)象轉瞬即逝，學生很難清楚地觀察到平拋運動的軌跡，當然也就談不上總結規(guī)律了.我們利用ＦＬＡＳＨ制作了一個模擬實驗：利用一個彈射裝置水平彈射出一個小球，以彈射點為原點，建立一個坐標系，隨著小球在空中飛行的同時畫出軌跡圖，并有秒表計錄小球從發(fā)射到地面的時間，再分別改變小球彈射時的初速度和小球發(fā)射點距地面的高度（小球發(fā)射點不動，只是把地面下降一些），畫出幾條軌跡圖.通過對幾條軌跡圖及空中飛行時間的對比，學生容易得出結論：平拋運動的時間僅與拋出點的豎直高度有關；物體落地的水平位移與時間及水平初速度有關.

２．微觀世界的宏觀化.學生對宏觀的自然現(xiàn)象、物質運動比較容易理解，因為可通過傳統(tǒng)的實驗或生活獲得充分的感性認識.物理上經(jīng)常要講到微觀粒子的運動，而微觀粒子又看不到、摸不到.我們可利用技術把微觀世界宏觀化，展示在學生的眼前，許多東西就不言自明了.例如，在講“電流的方向”時，現(xiàn)實生活中溪水的流動方向、自來水的流動方向很好理解，因為學生天天都可看到，可是電流的方向看不見、摸不到，更不用說讓學生理解電子的流向了.我們通過ＦＬＡＳＨ動畫模擬演示了電路中電流和電子的流動方向，真實感強，增強了學生的感官認識，學生更容易理解.

３．模擬難以再現(xiàn)的實驗.課本上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特定條件下的特殊實驗，在課堂中是無法再現(xiàn)的.例如，原子彈的爆炸、“神舟五號”飛天的場面等.通過課程整合，我們可利用多媒體，順利再現(xiàn)這些場面，同時可激發(fā)學生對物理學科的學習興趣.

４．模擬嚴重違規(guī)操作及嚴重違規(guī)操作的補救.物理學科的實驗都有其嚴格的操作步驟，違規(guī)操作的后果，輕則不能得出正確的結論，重則會損壞實驗儀器，再嚴重一些的甚至可能會危及人身安全.那些非常嚴重的違規(guī)操作，是我們實驗時極力要避免的，所以無法讓學生感性地知道有什么樣的后果.利用多媒體模擬那些違規(guī)操作，將可能出現(xiàn)的后果展現(xiàn)出來，讓學生看到違規(guī)的嚴重后果，可起到警示作用.

５．模擬儀器組裝搭配.物理考試中經(jīng)常會出現(xiàn)一些實驗組裝題，這是中考復習中的一大難題，因為沒有那么多時間把初中所學實驗讓學生都重新做一遍.現(xiàn)在利用信息技術就可輕易地解決這一難題．我們通過制作課件，把某一實驗所需的儀器全部陳列在一旁，學生通過用鼠標拖動儀器，就可完成一個實驗的儀器裝配.如果儀器組裝順序出錯了，或者是儀器擺放位置錯誤，儀器就會自動退回到原來的位置.若學生三次都將儀器擺放錯誤，則計算機就會給出提示應如何正確操作.當學生組裝成功時，計算機就會向學生表示祝賀.用鼠標單擊開關鈕時，計算機就會開始模擬實驗，學生就可看到明顯的實驗現(xiàn)象.這樣，學生就可在很短的時間內把初中所學實驗都復習一遍，而且還可看到相應的現(xiàn)象.

二、遇到的問題

１．教材搬家.有些教師對課程整合的理解只是簡單地教材搬家，把老一套的內容生搬硬套到計算機上，制作出的課件只是簡單的文字，最多加上幾幅圖片.我們理解，課程整合正確形式應是視頻、音頻、動畫、圖片和文本等多種媒體的綜合應用.

２．教師的主導地位.現(xiàn)在一講課程整合就是大談學生的主體作用，而淡化了教師的主導作用.再加上信息技術的運用，使得學生的注意力都集中到了課件上了，也使得教師顯得好像不那么重要了.我們認為，即使是在課程整合的情況下，教師的主導地位依然是重要的.教學中教師應像個主持人，把本節(jié)課要學習的內容，要解決的問題，必要的信息資源提供給學生，讓學生進行研究、討論、得出結論.這并不意味著教師可撒手不管了，教師依然要牢牢地把握好課堂的進程，糾正某些學生偏題的討論，適時地引導學生的討論、得出結論.課堂上學生雖然起到主體作用，但依然要讓學生在教師的指揮棒下向既定目標前進.

３．課件資源不充足.現(xiàn)在課程整合后，每堂課都要充分利用信息技術，使得教師的工作量增加.如果是規(guī)模較大的學校還好解決，一個教師負責一個課題，課件資源共享，這樣一來，每個教師所需花費的時間就大大減少.而對我們這樣規(guī)模較小的學校來說，教師較少，本來教師就不是科班出身，要想制作一個完美的課件，需要花費大量的時間，在別的地方的精力就難免要有所減少，對教學質量的提高不利.