信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

胡燕茹

摘要：高中物理教學(xué)中，發(fā)揮計(jì)算機(jī)的特有功能，把信息技術(shù)和學(xué)科特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，可以使教學(xué)的表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、視覺(jué)化，提高課堂效率，活躍課堂氣氛，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。其主要應(yīng)用包括輔助物理實(shí)驗(yàn)、代替老舊教具、展現(xiàn)微觀世界和天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充等。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 整合 輔助教學(xué)

教師運(yùn)用現(xiàn)代多媒體信息技術(shù)對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的特有功能，把信息技術(shù)和學(xué)科特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，可以使教學(xué)的表現(xiàn)形式更加形象化、多樣化、視覺(jué)化，提高課堂效率，活躍課堂氣氛。具體來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

一、輔助物理實(shí)驗(yàn)

物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科。所謂耳聽(tīng)為虛，眼見(jiàn)為實(shí)，演示實(shí)驗(yàn)可以增加理論的可信度。學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，對(duì)理解知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)有很好的幫助作用。信息技術(shù)在物理教學(xué)中最突出的貢獻(xiàn)就是對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的輔助作用，一定程度上解決了實(shí)驗(yàn)中存在的困難。

（一）模擬無(wú)法演示的實(shí)驗(yàn)

高中物理教學(xué)中有很多實(shí)驗(yàn)涉及高科技領(lǐng)域，如電子對(duì)撞機(jī)、回旋加速器、質(zhì)譜儀、磁流體發(fā)電機(jī)等等。由于經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，學(xué)校不可能配備相關(guān)儀器，教材中僅僅以文字和插圖形式來(lái)描述它的工作原理，因?yàn)槭庆o態(tài)的，很抽象枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。雖然通過(guò)教師講述原理，再配合練習(xí)題鞏固，學(xué)生可以在考試中做出相關(guān)題目，但感覺(jué)總是隔著一層窗戶(hù)紙，不識(shí)廬山真面目。

通過(guò)多媒體技術(shù)可以展現(xiàn)一些重要的、在目前條件下難以完成的實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)缺少器材的遺憾。其中下載Flash課件是一個(gè)常用的方法，如果追求更高的視覺(jué)效果，可以在網(wǎng)上搜索某些高校、科研機(jī)構(gòu)的研究生發(fā)布的一些DV作品，甚至還有一些國(guó)外學(xué)生的實(shí)驗(yàn)視頻。這些視頻使用的是真正的儀器，有真人操作，實(shí)驗(yàn)真實(shí)、過(guò)程完整，可信度高。在教學(xué)中使用時(shí)還可以用微機(jī)控制進(jìn)行暫?；蚧胤?，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的轉(zhuǎn)換，充分滿(mǎn)足教師的教學(xué)要求。

（二）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的不可見(jiàn)過(guò)程

有些實(shí)驗(yàn)只能看到最后的結(jié)果，看不到實(shí)驗(yàn)的中間過(guò)程，給學(xué)生認(rèn)知帶來(lái)了一定困難。例如，在通電自感和斷電自感實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生只能觀察到燈泡是立即變亮（熄滅）的，還是過(guò)一會(huì)才變亮（熄滅）的，由此得出線(xiàn)圈對(duì)變化的電流有阻礙作用這個(gè)結(jié)論，但是并不能觀察到直接的阻礙過(guò)程。這個(gè)過(guò)程雖然短暫，但它恰恰是自感的關(guān)鍵，也是難點(diǎn)所在。實(shí)際實(shí)驗(yàn)的演示效果是不到位的，如果輔助以多媒體課件來(lái)展示這個(gè)阻礙的過(guò)程，將其放緩放大，學(xué)生就可以對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面詳細(xì)的認(rèn)知過(guò)程，有利于學(xué)生掌握自感現(xiàn)象的相關(guān)規(guī)律，從而突破難點(diǎn)。

（三）對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行同步、動(dòng)態(tài)的描述

有些實(shí)驗(yàn)會(huì)同時(shí)涉及多個(gè)過(guò)程，或者同時(shí)有多個(gè)物理量會(huì)發(fā)生變化。如果再加上具有周期性變化的規(guī)律，就更增加了教師描述的難度。比如電容器的充放電這個(gè)實(shí)驗(yàn)，電路中電荷的定向移動(dòng)，充放電電流的產(chǎn)生及方向的變化，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程是同步進(jìn)行的；而電容器的電壓、帶電量、內(nèi)部勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)也隨之周期性變化。如果單純用語(yǔ)言描述，一次只能重點(diǎn)展示一個(gè)方面，而反復(fù)做實(shí)驗(yàn)，又體現(xiàn)不出同時(shí)性這個(gè)特點(diǎn)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)則可以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，讓學(xué)生“看到”這個(gè)過(guò)程的立體化、多元化特點(diǎn)。

二、代替老舊教具

歷屆高考題中，實(shí)驗(yàn)部分對(duì)儀器讀數(shù)的考察是一個(gè)頻繁出現(xiàn)的考點(diǎn)，也是熱點(diǎn)。初次教學(xué)時(shí)，學(xué)生能看清指針或刻度，才能和教師的講解同步。很多學(xué)校還在用十幾年前的老式教具。教具比較笨重但是仍然不夠大，后排的學(xué)生很難看清尺子上的刻度。以游標(biāo)卡尺為例，準(zhǔn)確讀出游標(biāo)和主尺的第幾條刻度線(xiàn)重合是讀數(shù)的關(guān)鍵；電表讀數(shù)時(shí)分最小分度為“1”“2”“5”三種情況，估讀方法也不同，必須由指針?biāo)谖恢脹Q定是否要四舍五入。看清是學(xué)會(huì)的一個(gè)前提。利用計(jì)算機(jī)，可以清晰地呈現(xiàn)各部分的構(gòu)造，而且可以用鼠標(biāo)移動(dòng)游標(biāo)或者改變指針位置，隨機(jī)練習(xí)讀數(shù)，省時(shí)省力，大大提高了課堂效率。所以，教師在初次講授各儀器的讀數(shù)規(guī)則時(shí)，最好使用多媒體輔助教學(xué)，讓它充當(dāng)學(xué)生的放大鏡、望遠(yuǎn)鏡。

三、放大微觀世界，縮小宇宙空間

高中物理涉及天體運(yùn)動(dòng)和量子力學(xué)這兩個(gè)領(lǐng)域，篇幅不多，但對(duì)學(xué)生卻有難以掌控的感覺(jué)。計(jì)算機(jī)可以減弱它們的抽象程度，將小的放大，大的縮小，用圖片、視頻把他們展示在學(xué)生視覺(jué)可控范圍內(nèi)。比如在講解天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用計(jì)算機(jī)可以為學(xué)生描繪天體運(yùn)動(dòng)圖象、航天器的變軌過(guò)程、同步衛(wèi)星的發(fā)射和運(yùn)行情況等等。

《王亞平太空授課》這段網(wǎng)絡(luò)視頻播出后，在中小學(xué)生中引起了轟動(dòng)效應(yīng)。如果將網(wǎng)絡(luò)上通俗易懂的一些科普視頻，引入到教學(xué)當(dāng)中，可以增加物理課的趣味性，極大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在學(xué)生具備了一定的天體運(yùn)動(dòng)知識(shí)后，教師還可以在多媒體教室做一個(gè)簡(jiǎn)單的科普?qǐng)?bào)告，與學(xué)生互動(dòng)。至于在微觀領(lǐng)域，由于宏觀的印象根深蒂固，學(xué)生很難進(jìn)入到分子的角色，往往采取死記硬背或類(lèi)比宏觀運(yùn)動(dòng)的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)。這時(shí)可用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分子的熱運(yùn)動(dòng)等現(xiàn)象，使學(xué)生建立起微觀的概念。毫無(wú)疑問(wèn)，利用信息技術(shù)可以為學(xué)生提供豐富多彩的教育環(huán)境，使學(xué)生在輕松、愉快的氣氛中學(xué)習(xí)。

四、對(duì)現(xiàn)行教材內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充

雖然現(xiàn)行的物理教材已對(duì)傳統(tǒng)教材做過(guò)一番修改，書(shū)中已出現(xiàn)并滲透了一些現(xiàn)代信息及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是只是一個(gè)大概介紹，淺嘗輒止，無(wú)法滿(mǎn)足一些求知欲強(qiáng)、對(duì)物理感興趣的學(xué)生的需要。利用計(jì)算機(jī)，學(xué)生可以把對(duì)物理知識(shí)的探究延伸到課外，對(duì)自己感興趣的知識(shí)進(jìn)一步在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行搜索、交流。在學(xué)生遇到困難時(shí)，還可以用QQ、微信等方式隨時(shí)和教師聯(lián)系，獲得及時(shí)的指導(dǎo)和幫助，并且將一些優(yōu)秀的成果以研究性報(bào)告的形式在貼吧或群里發(fā)表，方便大家交流，鼓勵(lì)更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)。充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，可以不受課堂教學(xué)時(shí)間、地點(diǎn)的約束，又可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的能力。長(zhǎng)此以往，可以對(duì)推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革起到積極作用。

綜上所述，在物理教學(xué)過(guò)程中如果能合理地將信息技術(shù)、信息資源與課程內(nèi)容有效整合，就可以使信息技術(shù)像其他教學(xué)手段一樣，成為課堂的內(nèi)在組成部分，為教師教學(xué)服務(wù)，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的有利工具，從而逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、教師的教學(xué)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

（責(zé)編 金 東）