簡論現(xiàn)代信息技術(shù)與物理學(xué)科整合

隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)以其獨有的先進(jìn)特性進(jìn)入各個學(xué)科的教學(xué)。以多媒體、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的現(xiàn)代信息技術(shù)，正在對傳統(tǒng)的課程理念、課程內(nèi)容、課程實施及課程資源產(chǎn)生深刻的影響和變革作用。信息技術(shù)，尤其是多媒體技術(shù)的運用，在整合物理學(xué)科教學(xué)中具有很大的作用。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)與物理學(xué)科整合的重要作用

首先，現(xiàn)代信息技術(shù)被引入物理教育領(lǐng)域后，物理教學(xué)手段將變得更加豐富、生動和多樣化。物理教學(xué)手段的多樣化，不僅將帶動物理教學(xué)組織形式、教學(xué)方法的多樣化，而且可以促進(jìn)物理教學(xué)過程信息交流的多元化、認(rèn)知方式的多元化，最終實現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的多樣化。

其次，在實施物理教學(xué)的過程中，現(xiàn)代信息技術(shù)在對多種媒體信息進(jìn)行整合與傳輸時所表現(xiàn)出的集成性、交互性、開放性、情景性、智能性等特點能為物理教育過程提供多元化的教學(xué)資源、智能化的教學(xué)過程、非線性化的教學(xué)信息組織等全方位的技術(shù)支撐，因此，將對傳統(tǒng)的教育觀念、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)組織形式等產(chǎn)生深刻的影響。由此形成的基于計算機信息技術(shù)的計算機多媒體輔助教學(xué)將為提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率、實現(xiàn)教學(xué)過程與教學(xué)目標(biāo)的最優(yōu)化提供全新的教學(xué)方式。

再次，現(xiàn)代信息技術(shù)和課堂教學(xué)有機結(jié)合，能優(yōu)化課堂教學(xué)的構(gòu)成要素，改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式，增強教學(xué)效果。在信息技術(shù)環(huán)境下，學(xué)習(xí)變成學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源的一種對話，學(xué)習(xí)資源包括教師、學(xué)生、教材、好朋友、網(wǎng)絡(luò)等。學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn)個別化學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)和虛擬網(wǎng)絡(luò)的世界里，教師與學(xué)生對于許多新事物、新知識的認(rèn)識常處于同步狀態(tài)，學(xué)生完全可以按照自己的意愿捕捉、篩選和處理各種信息，實現(xiàn)自主性學(xué)習(xí)。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)與物理學(xué)科整合的實施策略

1.教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)實化

利用現(xiàn)代信息技術(shù)所具有的對視頻、動畫等多種媒體信息的高超編輯能力，通過將微觀過程實施宏觀模擬、把宏觀場景進(jìn)行縮微處理、將瞬變過程轉(zhuǎn)為定格分析，進(jìn)而使物理教育具有變抽象為具體、變動態(tài)為表態(tài)、化枯燥為生動等特征，把教材中的圖像和現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為視頻和動畫展示給學(xué)生，讓學(xué)生直觀地看到物理過程及其過程所產(chǎn)生的現(xiàn)象，增強學(xué)習(xí)效果。比如，用動畫模擬演示帶電粒子在磁場中的運動；自然放射性現(xiàn)象中的三種射線的偏轉(zhuǎn)等。利用動畫模擬將學(xué)生帶入一種“現(xiàn)實”場景中，通過親眼觀察，非常清楚地了解比較抽象的物理知識，省時省力，教學(xué)效果明顯。

信息技術(shù)與高中物理學(xué)科的整合，使教學(xué)內(nèi)容從封閉走向開放。信息技術(shù)為物理教學(xué)內(nèi)容增添了鮮活的時代氣息，克服了傳統(tǒng)教學(xué)脫離現(xiàn)實生活實際的弊端，這就對教師提出了更高的要求，即物理教師要不斷學(xué)習(xí)日新月異的信息技術(shù)，不斷拓寬自己的信息面和知識面，以便更好地選擇教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生獲取和有效地利用與課程相關(guān)的資源，使教學(xué)內(nèi)容更具有時代氣息，更貼近生活和現(xiàn)代科技。

2.學(xué)習(xí)方式自主化

實現(xiàn)信息技術(shù)與物理課程的整合，意味著信息技術(shù)不再是一種技術(shù)手段，而是一種學(xué)習(xí)方式的根本變革。信息技術(shù)的發(fā)展，使教育傳播媒體不再局限于印刷書本上的單一文字，還有融文字、聲音、圖形、動畫、影像于一體的電子教科書、多媒體軟件，以及網(wǎng)上傳輸?shù)挠耙暪?jié)目、衛(wèi)星節(jié)目和虛擬現(xiàn)實的學(xué)習(xí)環(huán)境等。信息技術(shù)在學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動探究、合作交流等方面有明顯的優(yōu)勢，學(xué)習(xí)者從傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，形成一種將書本知識與社會信息相結(jié)合、教師傳授與自我探索相結(jié)合的觀念和模式。信息化時代，具備獲取資料和信息的能力，成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的前提和基礎(chǔ)，成為決定和衡量學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與水平的一個重要標(biāo)志，因而給學(xué)生創(chuàng)造最有利的信息資源環(huán)境，在教學(xué)過程中培養(yǎng)和不斷提高學(xué)生獲取、加工信息的能力，是教師教學(xué)工作的基本任務(wù)。對于學(xué)習(xí)者來說，所有的信息都是開放的，不受時空限制，也不受年齡、職業(yè)和條件的限制。在電腦和互聯(lián)網(wǎng)的支持下，學(xué)習(xí)的時間、地點和進(jìn)度的控制權(quán)將交還給學(xué)生，徹底改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式及教師講學(xué)生聽的教學(xué)方法。

3.學(xué)習(xí)過程探究化

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，學(xué)生將越來越多地參與到探究性課題研究中，進(jìn)而意識到他們所學(xué)知識與科學(xué)發(fā)展、社會生活的關(guān)聯(lián)。在探究過程中，他們不是機械地記憶信息，而是根據(jù)某項“任務(wù)”，自主搜尋、檢索、分析、組合與探究課題有關(guān)的資訊，從而達(dá)到培養(yǎng)獲取信息、處理信息的能力和基本的科學(xué)素養(yǎng)的目的。信息技術(shù)為學(xué)生在學(xué)科教學(xué)中的探究學(xué)習(xí)提供了技術(shù)工具和環(huán)境氛圍。網(wǎng)上資源為物理課題探究提供了豐富的材料，學(xué)生不但可以看到、聽到各種信息，而且可以進(jìn)入學(xué)習(xí)內(nèi)容中，去處理信息和生成新的信息。比如，在探討汽車的高速行駛與安全問題之前，教師可利用圖文并茂的材料和視頻向?qū)W生展示由于汽車的高速行駛所導(dǎo)致的交通事故，并引導(dǎo)學(xué)生從上述情境資料中積極發(fā)現(xiàn)問題。學(xué)生圍繞問題在后續(xù)探討汽車的速度、慣性和保護裝置等時，都一直保持著濃厚的興趣和很高的積極性。

4.課程資源媒體化

利用現(xiàn)代信息技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機組合，通過對網(wǎng)上多媒體信息資源的共享，進(jìn)一步豐富教學(xué)資源，使物理教學(xué)過程從局限在課堂中的封閉性走向開放性，以達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。課程資源的物化載體不單是教學(xué)用書、參考資料等文本印刷品，學(xué)習(xí)者可以直接從信息環(huán)境和數(shù)字化資源中獲取知識。在教學(xué)活動中，教學(xué)資源作為抽象名詞，首先是作為教學(xué)內(nèi)容的載體——媒體而存在，媒體作為一種傳遞信息的工具，溝通了教與學(xué)的過程，起到了良好的橋梁和紐帶作用；然后才是作為媒體的內(nèi)容即教學(xué)信息的存在，它使得教學(xué)得以持續(xù)進(jìn)行，使教師和學(xué)生通過資源內(nèi)容得以共同進(jìn)步；最后才是作為教學(xué)活動得以生存的教學(xué)環(huán)境和條件存在。信息化教學(xué)資源，就是信息技術(shù)環(huán)境下的各種數(shù)字化素材、課件、教學(xué)材料、網(wǎng)站。網(wǎng)絡(luò)資源的突出優(yōu)勢在于知識更新速度快、能夠突破教育環(huán)境的時空限制，用各種相關(guān)資源來豐富封閉的、孤立的課堂教學(xué)，極大地擴充課堂教學(xué)知識容量。