信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的適時(shí)應(yīng)用

唐 磊，馬錦志，吳忠霞

（合肥師范學(xué)院電子信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230031；滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，安徽 滁州 239000）

信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的適時(shí)應(yīng)用

唐 磊，馬錦志，吳忠霞

（合肥師范學(xué)院電子信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230031；滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，安徽 滁州 239000）

本文分析了大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，例證了通過(guò)不同信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的適時(shí)應(yīng)用可以有效的激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力，將知識(shí)把握與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。

大學(xué)物理；多媒體技術(shù)；Mat lab語(yǔ)言

一、引言

物理學(xué)是探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的學(xué)科，它的基本理論滲透到自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)物理學(xué)又是科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的巨大動(dòng)力。大學(xué)物理作為一門(mén)重要的基礎(chǔ)課程因其在自然科學(xué)中的重要地位受到各界的高度重視。大學(xué)物理課程的教學(xué)同樣是一個(gè)特殊的教學(xué)過(guò)程，在教學(xué)過(guò)程中既要向?qū)W生傳播物理知識(shí)，又要向?qū)W生傳授分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的科學(xué)方法。物理概念、物理規(guī)律的闡述與教學(xué)往往需要借助一定的物理圖像和圖表。在教學(xué)過(guò)程中如果能夠適時(shí)應(yīng)用信息技術(shù)，利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣，并利用一些功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件、激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手欲，促使其主動(dòng)編程繪制物理圖像和解決問(wèn)題，將知識(shí)的傳授與能力的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，能極大提升大學(xué)物理教學(xué)效果。本文正是基于這種思想，說(shuō)明通過(guò)信息技術(shù)和Matlab等工具在大學(xué)物理教學(xué)中的適時(shí)應(yīng)用將有效提升教學(xué)效果[1]。

二、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀分析及多媒體技術(shù)的適時(shí)應(yīng)用

作為重要的基礎(chǔ)課程，大學(xué)物理課程教學(xué)一般是在第一年的上半年或下半年開(kāi)始，教學(xué)對(duì)象是入學(xué)不久的新生。分析其心理狀態(tài)：剛剛經(jīng)過(guò)繁重的中學(xué)學(xué)習(xí)階段，往往會(huì)產(chǎn)生懈怠的心理；大學(xué)物理前幾章力學(xué)部分與中學(xué)物理內(nèi)容重復(fù)較多，結(jié)構(gòu)相似，容易產(chǎn)生輕視心理，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)之后又會(huì)發(fā)現(xiàn)自己完全跟不上課程，產(chǎn)生困惑心理；另外，新生對(duì)大學(xué)環(huán)境不熟悉，對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)、生活不適應(yīng)，加上對(duì)各種集體活動(dòng)的新鮮感，使注意力分散，學(xué)習(xí)興趣不高，角色轉(zhuǎn)換不夠。如果老師上課方法不改進(jìn)，仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，勢(shì)必會(huì)影響教學(xué)效果。

在這種情況下信息技術(shù)的適時(shí)應(yīng)用就顯得尤為重要。把信息技術(shù)作為一種有效的教學(xué)手段，適時(shí)應(yīng)用即可以起到調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以讓學(xué)生身心愉悅，喚起他們更高的學(xué)習(xí)熱情；誘發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使他們能夠有意識(shí)地調(diào)動(dòng)和控制自己的注意力。如在拋體運(yùn)動(dòng)內(nèi)容的教學(xué)中，如果能夠利用多媒體制作出各種傾斜角度下的拋體運(yùn)動(dòng)情況模擬，垂直高度和水平距離隨時(shí)間變化，且在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)用星號(hào)加重，不同傾角下使用不同顏色和粗細(xì)的曲線表示，運(yùn)用動(dòng)畫(huà)展示。通過(guò)這種方式很快就會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣，主動(dòng)回憶中學(xué)階段所學(xué)的有關(guān)拋體知識(shí)，聯(lián)想中學(xué)階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容與現(xiàn)在有什么不同，有可能會(huì)增加哪些內(nèi)容，解題方法與中學(xué)階段會(huì)有什么不同等等，在心理上對(duì)這部分的教學(xué)內(nèi)容比較期待，甚至激發(fā)了想去動(dòng)手嘗試的感覺(jué)，這樣教師的教和學(xué)生的學(xué)是互動(dòng)的，教學(xué)效果就會(huì)明顯得到提升。

通過(guò)信息技術(shù)很好的創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的時(shí)機(jī)幾乎每部分內(nèi)容都有，關(guān)鍵是要看老師怎樣去開(kāi)發(fā)和把握，不再一一例舉。總之，要利用多媒體的直觀性、生動(dòng)性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，達(dá)到突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)之功效，而不是用多媒體課件代替實(shí)驗(yàn)，代替黑板，用“機(jī)灌”代替“人灌”。

三、Matlab在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體技術(shù)可以演示課件的動(dòng)態(tài)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)動(dòng)手欲，如果能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升其動(dòng)手能力，對(duì)于大學(xué)生知識(shí)的掌握和動(dòng)手能力的培養(yǎng)必將起到事半功倍的效果，使學(xué)生從主動(dòng)接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探究。在課堂上適時(shí)的介紹一些簡(jiǎn)單易學(xué)的編程計(jì)算處理工具，例如Matlab語(yǔ)言，鼓勵(lì)學(xué)生利用Matlab動(dòng)手制作動(dòng)態(tài)課件，嘗試?yán)肕atlab語(yǔ)言建立物理模型、解決物理問(wèn)題。如上節(jié)所述拋體運(yùn)動(dòng)的例子，利用Matlab語(yǔ)言可以很容易的繪制出來(lái)，如圖1所示，即使是對(duì)于一個(gè)從沒(méi)使用過(guò)Matlab語(yǔ)言的學(xué)生來(lái)說(shuō)。

圖1

有了第一步的成功，就有可能激發(fā)更大的興趣，這時(shí)再鼓勵(lì)其利用Matlab語(yǔ)言制作一些稍微復(fù)雜的情況，例如做一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)話窗口，輸入不同的條件改變物理過(guò)程等，如圖2所示，氣體等溫或等壓變化過(guò)程[2]。

圖2

課后學(xué)生動(dòng)手利用Matlab語(yǔ)言編程過(guò)程中遇到困難的時(shí)候，教會(huì)其利用網(wǎng)絡(luò)解決問(wèn)題的方法并做適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，對(duì)于促進(jìn)知識(shí)的掌握和動(dòng)手能力的培養(yǎng)將會(huì)起到意想不到的效果。另外，通過(guò)Matlab在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用，激勵(lì)學(xué)生動(dòng)手編制程序，繪制物理模型，主動(dòng)思考物理問(wèn)題，在深入理解物理知識(shí)的同時(shí)初步掌握Matlab語(yǔ)言，還可以為今后的學(xué)習(xí)與工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)論

總之，在教學(xué)過(guò)程中教師必須轉(zhuǎn)變教育觀念，適時(shí)和靈活應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)媒體技術(shù)、簡(jiǎn)單易學(xué)的工程計(jì)算語(yǔ)言及便捷的網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)動(dòng)手欲望，把握信息反饋，做到“該出手時(shí)，才出手”。這樣才能更好地優(yōu)化大學(xué)物理課堂教學(xué)，提升教學(xué)效果，掌握知識(shí)和培養(yǎng)能力兼得。

[1]鄧明成等.物理教學(xué)思想、方法和手段的現(xiàn)代化[J].國(guó)際物理教育通訊,1998：249 253.

[2]陳懷琛.MATLAB及其在理工課程中的應(yīng)用指南[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003.

G642.0 < class="emphasis_bold">文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A

1671-5993（2012）01-0073-02

2012-02-20

唐 磊（1972-），男，安徽明光人，合肥師范學(xué)院電子信息工程學(xué)院講師。

馬錦志（1972-），男，安徽鳳陽(yáng)人，滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系講師。