實現現代信息技術與物理課程的有機整合

徐銳

《基礎教育課程改革綱要》要求：課程改革要“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”。隨著計算機硬件、計算機網絡與現代教學設備的飛速發(fā)展，信息技術在物理教學中扮演了重要的角色，很大程度地提高了教學效果，優(yōu)化了教學過程，促進了物理新課程的改革。

一、Powerpoint在教學中的應用

目前Powerpoint在課堂教學中已得到了普遍使用，因它有易掌握、費時短、見效快的特點，可以根據課堂教學的需要制作文本、圖片、聲音、視頻、動畫相結合的演示文稿，達到渲染氣氛、創(chuàng)設情景、使課堂教學生動活潑、激發(fā)學生求知欲的效果。教師在制作和應用Powerpoint教學的過程中，還要遵循多媒體選擇和組合的原則，才能取得更好的效果。

（1）目標性原則：在教學中采用各種各樣的教學手段，其目的是為了實現教學的最優(yōu)化，更好地完成教學任務，提高教學質量和教學效率。在應用Powerpoint教學過程中要圍繞教學目標，文字、聲音、圖形、視頻、動畫的選用要恰到好處。要避免“為用技術而用技術”，將“課本搬家”、從人灌到“機械電灌”，這不利于學生發(fā)展。

（2）多感官配合的原則：實驗心理學家赤瑞特拉（Treicher）通過大量的實驗證實：人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，這兩個加起來就有94%。學生通過多種感官的刺激所獲取的信息量，比單一地聽講強得多。Powerpoint具有多媒體的教學功能，因此可以適當選擇圖形、聲音、視頻、動畫，來調動學生利用各種感官參與學習活動。

（3）參與性原則：在教學過程中，必須充分調動學生的學習積極性，活躍師生之間的雙邊活動，使學生積極參與到教學當中，這就要求制作Powerpoint講稿時應考慮新穎性和趣味性，同時應圍繞相關內容設計一些問題或討論題，供學生討論分析。切不可將解決問題的過程通過幻燈片一幅幅播放，這樣學生就失去了獨立思考的機會，缺少師生之間的交流。

二、動畫課件在物理教學中的應用

目前各種動畫課件在物理教學中發(fā)揮著重要的作用，普遍被教師與學生所接受。但在教學過程中往往產生一個誤區(qū)——用動畫課件替代真實的物理實驗。學生在真實的實驗中不僅學到許多物理知識與科學探究方法，而且因為實驗的真實感和客觀性，學生在情感、態(tài)度和價值觀方面也得到熏陶。

計算機具有強大的人機交互的顯著特點，這是任何其他媒體所沒有的。在物理教學過程中，恰當地運用教學課件對有些物理問題的理解與解決也能起到事半功倍的效果。下面介紹兩種常用的教學軟件在物理教學中的應用。

1.用Flash動畫制作平臺。

時下在網絡上風靡的Flash動畫非常適合應用在物理教學中，它具有交互性強、容量小、易移植等特點，成為當前課件制作的主流軟件，特別適合于制作單個獨立的小課件，這類物理課件網絡資源非常豐富。

例如“游標卡尺的原理與讀數”是教學的難點，靠實物模型或教師的板圖很難講清。用Flash動畫制作的游標卡尺有10分度、20分度、50分度，動畫可以適當把重點部分放大，并任意滑動，交互性極強，課堂教學效率能得到明顯提升。

2.物理仿真實驗平臺。

“物理仿真實驗平臺”是基于計算機的教學應用軟件，教學過程中，教師根據所要研究的問題，選擇特定的環(huán)境與研究對象，后由計算機根據物體所遵循的物理規(guī)律進行計算，由初始的條件，自動生成變化的過程與結果。由于“物理仿真實驗平臺”既能創(chuàng)設情境又能讓學生主動參與，所以能有效地激發(fā)學生的學習興趣，使抽象、枯燥的物理過程變得直觀、形象。“物理仿真實驗”雖然不能替代真實的物理實驗，但有些方面應用仿真實驗反而優(yōu)于真實的物理實驗。它可以建立理想的物理模型，如“光滑”“無空氣阻力”“完全彈性”等；任何數據可以及時測定，如速度、加速度、電量、磁感應強度等；可以模擬一些無法完成的實驗，如帶電粒子在電場、磁場中的運動、天體的運動等；仿真實驗雖然是“仿真”，但它也能培養(yǎng)學生的物理實驗能力，如恒定電流實驗，學生在實驗前通過模擬實驗進行練習，搞懂實驗原理、方法、步驟等。仿真實驗平臺不僅是課堂教學的工具，更是學生自主學習的平臺。

例如，回旋加速器是高中物理教學中的難點，平時的教學也只能通過理論分析或圖片展示。應用仿真物理實驗平臺制作的回旋加速器課件交互性強，可以任意改變電場的電場強度與磁場的磁感應強度，讓學生觀察在不同電場強度與不同磁感應強度中的粒子的運動特征。通過該課件，學生很容易理解回旋加速器的原理，理解粒子加速的能量為什么與加速電壓無關，而與磁場的磁感應強度有關。

三、網絡環(huán)境下的教學思考與實踐

隨著網絡技術和信息技術的飛速發(fā)展，在網絡環(huán)境下改革課堂教學的模式，創(chuàng)設最佳的學習環(huán)境，培養(yǎng)學生的科學探究精神和探究能力，應成為教育教學的趨勢。

1.網絡環(huán)境下的教學資源建設。

眾所周知，因特網是世界上最大的知識庫、資源庫，它擁有最豐富的信息資源。同時網絡資源雜亂無章，無法直接滿足日常教育教學的需求。在這樣一個網絡時代，教師應該具有較強的信息處理能力，在獲取大量信息的同時對信息進行分析、選擇，整合成適合本學科教學特點的教學資源。在教學過程中，要建立適合自己教學的資源庫，下面介紹幾種資源庫建設的方式。

（1）教學案的建設：教學案是教學活動中師生共用的教學資料，在網上這類資源相對較多。通過對網絡資源的收集、整理、分析、創(chuàng)新，形成具有自身特色的教學案。教學案既是學生課前的學習資料，又是課后復習鞏固的學習資料，要有利于引導學生主動思考，幫助學生鞏固所學知識。

（2）教學資源的整合：根據高中物理的每一節(jié)內容，對相關的文本、圖片、視頻、動畫進行優(yōu)選，建立一個與教學內容所對應的文件夾，并通過Powerpoint將收集的資源串成課堂電子講稿進行資源共享。

（3）創(chuàng)建教學資源：網絡資源雖然非常豐富，但不一定能找到自己教學所需的資源。在平時的教學過程中，制作物理課件，拍攝實驗視頻，逐步積累自己的教學資源。

2.充分發(fā)揮平板電腦在教學中的作用。

今年江蘇省啟動了百所學校的e學習計劃。各試點學校在寬帶網進校園、多媒體進教室的基礎上，將做到試點班級學生一人一機，建設多樣化學習終端，探索突破時間、空間的數字化學習新模式。

平板電腦介于手機與筆記本電腦之間，可以支持無線網絡環(huán)境下的網上瀏覽，收發(fā)電子郵件、閱讀電子教材、播放聲音與視頻，有些還支持手寫功能。

網絡環(huán)境下的教與學的研究從未間斷，成果頗多，但真正能服務于教學的并不多，主要原因是重理論研究，忽視教學現狀。要真正使網絡技術應用于教學，在教育教學理論的支撐下，一定要結合教學實際，才能充分顯示網絡在教學中的優(yōu)勢。筆者在用平板電腦教學的實踐中，主要解決以下幾個問題。

（1）教學資源共享：如電子教材、提供給學生的預習材料、課堂教學視頻、教師的教學課件（教師的教學電子講稿、圖片、動畫、視頻等）。以上資源可以師生共享。

（2）課堂教學系統(tǒng)：包括教學備課系統(tǒng)、課堂教學系統(tǒng)（包括播放電子教案、電子板書、學生筆記、學生學習情況反饋、師生交流等模塊）、課堂同步錄制系統(tǒng)。運用該系統(tǒng)，學生自主時間多；師生、生生交流方便（因教師可以快速切換學生屏，學生思考的問題可以及時與全班同學交流或得到教師的及時點評）；學習情況反饋及時（將問題通過客觀題的形式分發(fā)給學生，電腦網絡能及時作出統(tǒng)計），方便教師對課堂教學的調整；可對學生的學習作出過程性評價（因學生課堂學習筆記很方便上交，教師根據學習筆記對學生的學習過程作出評價）；課堂同步錄制是將整個課堂錄制成微視頻，供學生課后復習參考。

（3）學生課后練習系統(tǒng)：包括教學出題系統(tǒng)、學生網上答題系統(tǒng)、教師在線的批閱系統(tǒng)、作業(yè)的管理系統(tǒng)（成績的統(tǒng)計、錯題的收集、作業(yè)完成情況的統(tǒng)計等）、微視頻錄制系統(tǒng)（主要用于對錯題的講解）。該系統(tǒng)服務于常規(guī)教學，能提高教師的工作效率，有利于對學生練習的管理、評價。

在將信息技術應用于物理教學的研究過程中，一定要在現代教育理論的指導下，結合教學實際，尋找到與課程的最佳結合點，要具有可操作性與普及性，能真正為提高教育教學質量服務。

（作者單位：南京市金陵中學）