信息技術(shù)與物理教學(xué)整合初探

董 靜

隨著21世紀(jì)信息時(shí)代的到來(lái),傳統(tǒng)的教學(xué)方式面臨著巨大的挑戰(zhàn),改進(jìn)中學(xué)物理的教學(xué)手段是一項(xiàng)非常緊迫的任務(wù)。在教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)媒體是信息傳播的通道和載體,作用極為重要,最佳的媒體選擇可以使教學(xué)質(zhì)量達(dá)到最優(yōu),教學(xué)效果達(dá)到最好?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普及,為新的物理學(xué)科教學(xué)模式提供了可能和便利。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)發(fā)展起來(lái)的多媒體技術(shù)正日益成為中學(xué)物理課堂教學(xué)中的不可缺少的組成部分。在物理課的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,由于受各種條件和課堂教學(xué)時(shí)間、空間的限制,很多實(shí)驗(yàn)都無(wú)法進(jìn)行,或由于設(shè)備和外界因素的影響,實(shí)驗(yàn)效果較差,給課堂教學(xué)帶來(lái)了很多的不便;另外由于學(xué)生的知識(shí)水平、閱歷和經(jīng)歷有限,對(duì)一些抽象的物理概念和物理模型無(wú)法想象和理解,從而限制了他們相關(guān)能力的提高,多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用卻能很好地解決這一問(wèn)題。正確適時(shí)的應(yīng)用多媒體技術(shù)輔助物理教學(xué),將學(xué)生帶入物理時(shí)空,會(huì)給物理教學(xué)帶來(lái)很大的便利。利用多媒體技術(shù)可以在物理教學(xué)中起到“時(shí)間的延長(zhǎng)和縮短”、“空間的放大和縮小”的作用,使抽象的問(wèn)題形象化,實(shí)際的問(wèn)題理想化和課堂內(nèi)容擴(kuò)大化等。例如:在聲學(xué)中的關(guān)于聲音的傳播和反射的課堂教學(xué)中,可以采用動(dòng)畫(huà)慢放的形式,使聲音這一傳播非常短暫的過(guò)程緩慢再現(xiàn)。在讓學(xué)生了解日食、月食以及分子原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、有關(guān)力的問(wèn)題、運(yùn)動(dòng)的合成、波的傳播等等時(shí),都可以用模擬動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)出來(lái),同時(shí)還可以利用一些當(dāng)今的影視資料去展現(xiàn)一些無(wú)法想象的過(guò)程,如我國(guó)神州六號(hào)的發(fā)射和回收,火箭的發(fā)射以及車(chē)輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的情景。

但是多媒體畢竟是教師講解演示幫助教學(xué)的工具,無(wú)法體現(xiàn)學(xué)為主體,教為主導(dǎo)的原則。多媒體教學(xué)應(yīng)該是學(xué)生進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、探究、認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象和規(guī)律、接受新信息的工具,是學(xué)生學(xué)習(xí)的幫手,而不是教師講解演示的工具。應(yīng)體現(xiàn)以學(xué)生為主體,教為主導(dǎo)的原則,應(yīng)以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目標(biāo)。不要將多媒體教學(xué)作成一堂圖片、動(dòng)畫(huà)、文字或影視等聲、光、電具全的產(chǎn)品展示會(huì),不要只是為了運(yùn)用多媒體而運(yùn)用多媒體。

物理學(xué)科是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的基礎(chǔ)學(xué)科,它的概念的建立和規(guī)律的獲取都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。這就要求中學(xué)物理學(xué)科教學(xué)主要應(yīng)該以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能使學(xué)生觀察到真實(shí)的現(xiàn)象進(jìn)而總結(jié)出規(guī)律。多媒體課件所演示的實(shí)驗(yàn)畢竟是虛擬的實(shí)驗(yàn),難以代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn),更不能代替學(xué)生的動(dòng)手過(guò)程和思考過(guò)程,經(jīng)常地使用多媒體課件模擬物理實(shí)驗(yàn)可能會(huì)遏制學(xué)生的思維能力和想象能力。更重要的是可能使學(xué)生養(yǎng)成一味盲從前人的經(jīng)驗(yàn),而不著重科學(xué)事實(shí)的習(xí)慣,這也是我們物理學(xué)科教學(xué)更要警惕的現(xiàn)象。

中學(xué)物理中有很多演示實(shí)驗(yàn),做好演示實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生建立物理模型,有助于學(xué)生理解基本概念、規(guī)律,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中扮演著一個(gè)重要的角色。演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是其實(shí)驗(yàn)科學(xué),但也有不足的地方:1、有的實(shí)驗(yàn)受到其它次要的因素影響比較大,效果不好;2有些實(shí)驗(yàn)(如運(yùn)動(dòng)類(lèi))一般實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,學(xué)生時(shí)間反應(yīng)不夠;3、有些實(shí)驗(yàn)器材小,看不清實(shí)驗(yàn)效果;4、有些實(shí)驗(yàn)帶有很大危險(xiǎn)性,很可能對(duì)老師、學(xué)生造成傷害;5、有些實(shí)驗(yàn)在中學(xué)階段沒(méi)有條件做。諸如此些類(lèi)問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)怎么辦——可以借助于多媒體輔助教學(xué)手段,可以達(dá)到一定的教學(xué)效果。

另外,傳統(tǒng)的直觀教學(xué)有教學(xué)模型和教學(xué)掛圖等手段。但這些手段有較大的局限性,如有的可見(jiàn)度小;掛圖所提供的只是靜止的畫(huà)面,對(duì)講解現(xiàn)象的過(guò)程很不適用;模型本身又不易拆開(kāi),工作時(shí)各部分的活動(dòng)情況不易看清楚;正因?yàn)檫@些局限性,使學(xué)生對(duì)許多物理知識(shí)的理解不能充分建立在直觀感知的基礎(chǔ)上。而多媒體輔助教學(xué)手段可以使教學(xué)模型與教學(xué)掛圖的靜態(tài)變成動(dòng)態(tài),使有關(guān)現(xiàn)象更為形象直觀,同時(shí)在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,再加以動(dòng)畫(huà)模擬,會(huì)使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的更清楚。例如,在做完電路電流的方向和分配實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在動(dòng)畫(huà)模擬實(shí)驗(yàn)中用箭頭形象的描繪出電流的流動(dòng)方向以及用箭頭的粗細(xì)描繪出電流的大小,使所表達(dá)的問(wèn)題更加形象化,便于學(xué)生的理解。

在進(jìn)行物理課件的制作時(shí),教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)和對(duì)象的特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn),以使教學(xué)效果最優(yōu)為目標(biāo)來(lái)規(guī)劃、實(shí)施、評(píng)價(jià)教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程。要搞清課件要達(dá)到的目標(biāo),確定課件的使用對(duì)象,明確教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)教學(xué)的需要決定選擇制作多媒體課件的教學(xué)內(nèi)容,明確要解決什么問(wèn)題,采用哪一種模式。在多媒體課件中,要把多媒體信息和教學(xué)目的、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)有機(jī)的組合,以便形成一個(gè)合理的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使它達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

首先,我們要以現(xiàn)行中學(xué)物理教材為依據(jù),主要選擇一些教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容,以及那些沒(méi)有演示實(shí)驗(yàn)或不容易做演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,然后要通過(guò)一切渠道廣泛搜集適合本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的素材,或自己使用一些多媒體軟件制作能形象說(shuō)明本節(jié)內(nèi)容的動(dòng)畫(huà)素材。

在具體制作時(shí),根據(jù)每個(gè)方面所選素材依次制作。制作時(shí)可以根據(jù)制作者對(duì)計(jì)算機(jī)的使用技能來(lái)具體實(shí)現(xiàn),可以用Powerpoint 、Authorware或Flash為主要編程軟件,充分發(fā)揮其強(qiáng)大的交互及多媒體創(chuàng)作功能,將文本、圖形、動(dòng)畫(huà)根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì),系統(tǒng)地組織起來(lái),并針對(duì)其動(dòng)畫(huà)制作,繪圖等方面的不足,輔以3DMAX及畫(huà)筆的應(yīng)用。

同時(shí),制作中遵循科學(xué)性、藝術(shù)性相統(tǒng)一的原則。物理模擬原理要正確,顯示的文字、符號(hào)、公式、圖及概念、規(guī)律的表述力求準(zhǔn)確無(wú)誤。并且所展示的對(duì)象要求對(duì)稱,色彩柔和,搭配合理,有審美性。例如:在平拋運(yùn)動(dòng)中,小球的軌跡用函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),這樣就根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程準(zhǔn)確地描述出運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),并且可以調(diào)節(jié)初速做到實(shí)驗(yàn)的完整性。

其次,制作中注意突出重點(diǎn)部分,反復(fù)演示,輔以文字說(shuō)明,并運(yùn)用動(dòng)畫(huà),過(guò)程放慢手法以增強(qiáng)效果。例如:在“電鈴的原理”中,首先是顯示平時(shí)所看到、聽(tīng)到的現(xiàn)象,接著就其操作原理具體到一個(gè)過(guò)程的分析,緩慢演示,并在每一個(gè)變化關(guān)鍵處標(biāo)注了文字,起到畫(huà)龍點(diǎn)睛的作用。而且整個(gè)過(guò)程能根據(jù)需要反復(fù)演示。雖然整個(gè)過(guò)程只有實(shí)驗(yàn)演示,卻已清晰闡述了原理。

另外,我們還要注意課件的簡(jiǎn)潔性、實(shí)用性、操作方便性、不擺花架子。例如:碰撞問(wèn)題中,僅用兩個(gè)球動(dòng)畫(huà)演示出碰撞形變的過(guò)程,無(wú)其它多余東西。

總之,整合課與其他課一樣,除了備課外,還要“備學(xué)生”,只有深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,不斷提高計(jì)算機(jī)的操作能力,才能有的放矢地去解決教學(xué)中的一系列問(wèn)題,要勇于探索新的教學(xué)方法、教學(xué)理念和教學(xué)手段,將教學(xué)目標(biāo)真正落實(shí)到實(shí)處,使之學(xué)生真正理解所學(xué)的知識(shí)。

收稿日期:2009-10-12