信息技术环境下物理学与教的理论与实践

　　摘要：本文就多媒体技术与物理课程教学的整合，结合自己物理教学的实践，对信息技术环境下初中物理学与教的理论与实践进行分析和研究，期待更多教育者能更深刻地认识到信息技术对于改善初中物理教学质量、提高初中物理教学水平的重要性，促进初中物理的有效教学快速发展。

　　关键词：多媒体信息技术、物理实验教学、摄像头的利用

　　教育部在《基础教育课程改革纲要》中提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”为什么要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用呢?皆因将信息技术和资源合理、有效、有度地融入我们的课堂教学，可以促进21世纪以技能的发展和以学生为中心的课堂教学更好地开展，提高学生的学习成效。

　　一、 信息技术在物理教学中的重要意义及其特点

　　凡是能扩展人的信息功能的技术，都是信息技术。我们说的信息技术，是以电子计算机和现代通信为主要手段实现信息的获取、加工、传递和利用等功能的技术总和。信息技术是一门多学科交叉综合的技术，计算机技术、通信技术和多媒体技术、网络技术互相渗透、互相作用、互相融合，所形成的以智能多媒体信息服务为特征的时空的大规模信息网。而信息技术在教学中应用主要包括：多媒体(即计算机辅助教学)和借助互联网获取与学科相关的知识、信息两个方面。

　　新课程改革要求从根本上转变教师的教学观念、教学方式和教学行为，这样就促使多媒体技术等辅助教学手段应用到教学。实践说明多媒体技术等辅助教学手段在教学中应用可以让学生兴趣盎然，并留下深刻印象。这种形式新、图文并茂、生动活泼的多媒体教学，成为教师丰富教学内容，提高学生学习兴趣，扩大学生知识面的有效载体。

　　多媒体具有以下几个重要特征：

　　(1)多样性：如包括文字、声音、图像和动画等。

　　(2)形象性：在讲解熔化概念时，通过制作动画形象地展示晶体和非晶体熔化过程，帮助学生深刻体会其含义。

　　(3)仿真性：通过图像、文字、声音、动作等仿真手段，计算机可以毫不费劲地模拟现实生活中的环境，为学习者提供了一个形象的模拟环境。

　　(4)先进性：计算机技术、网络技术、多媒体技术的综合应用可使教学模式、教学思想、教学过程和教学组织发生重大变化，从而优化和改造传统的教学方法。

　　二、 信息技术在物理教学中的应用

　　1、知识的讲解过程中适当借用多媒体，激发学生的学习兴趣，突破重点和难点

　　由于多媒体具有形象、直观、生动、声色兼备、动静结合的特点，所以，合理利用多媒体可以优化教学过程，变抽象为具体，调动学生各种感官共同作用，强化感知，帮助学生建立起空间想象能力。如：我在讲授重力的内容时，讲到重力会随位置的变化而改变及失重时，适时地用多媒体播放宇航员在太空舱里生活时失重的片段，加深了学生对重力概念的理解和记忆。在讲授滑动变阻器改变电流时，学生对滑动变阻器滑片移动时，电阻线长度变化与流过该电路的电流之间的变化比较难以接受和理解，作为老师的我既要做实验，又要板演，同步的效果比较差，我改成让学生在通过实验研究对滑动变阻器移动，电流会变化有了感性认识后，利用多媒体的优点，将这个实验配上电流流向的图片展示在屏幕上，使学生清晰观察到只有电流流过的电阻线才发挥了阻碍电流的作用;在此基础上配以滑片移动时电流移动方向的模拟动画，快速突破了难点，使学生对滑动变阻器的工作原理有了一个正确的认识，初步理解了滑动变阻器改变电流大小的方法。

　　2、复习课使用多媒体以增大复习的容量，培养学生的能力，提高复习效率

　　在复习课或习题课里，课堂上要对知识进行归纳、总结与巩固训练，在以往的教学中，我们在黑板上板书，费时费力，容易分散学生的注意力，造成课堂效率低下，而用多媒体就可以解决这个问题。先把复习内容和习题做成课件，在课堂上按照教学程序把这些课件呈现出来，既清晰又规范，节省了板书的时间，加大了信息容量，提高了效率。如：在初三第一轮复习欧姆定律的内容时，由于这个内容涉及的物理量、仪器、实验多，总是成为学生学习的难点;但这部分内容是整个电学的基础，与串并联电路的特点成为初中物理的重点;电压表、电流表测电阻这一实验把这个单元的物理量、仪器、仪表及规律综合在一起，因此这个实验单元也是初中物理的一个重点实验。为了增加学生学习的直观性，加深学生对电路的理解，我将这个内容制作成一个幻灯片课件，将第一张幻灯片作为主页，将这个单元主要的物理量、仪器、规律点出来，在主页上利用超链接目录与各单元连接起来，实现了电路连接、电流路径分析、滑动变阻器改变电路中电流和分压作用、电流表电压表测电阻的实验，通过与现成的课件超链接，使复习效率大大提高了，而整个复习环节变得生动、直观，学生易于接受。

　　三、信息技术在物理实验教学领域具有独特优势

　　由于实验器材、实验条件等诸多因素的限制，用传统的科学实验教学手段来进行实验教学，有时会存在这样或那样的不足，有的实验甚至无法演示。多媒体课件恰好弥补了上述不足。

　　1多媒体课件比传统物理实验更利于落实教学重点、突破教学难点

　　多媒体课件具有教学信息多维化、集成化和交互性的特征，富有趣味性和启发性，大大丰富了表现力，更有利于学生进行信息加工，便于培养学生思维的创造力，适应个性差异，更容易落实科学学习中的重点、突破教学难点。

　　从事物理学科的老师都知道，光的反射和折射定律是初中的重点和难点，用传统的实验教学去揭示光的反射和折射规律，学生感到抽象，不易在大脑中形成正确的概念，尤其在绘制光路图时更易出错。为了突破难点，使学生更容易理解、掌握规律，本人从网上下载了一些课件模拟演示光从各个方向射向界面发生的反射、折射，让学生通过观察总结规律。反馈结果表明90%的学生掌握了光的反射定律、折射定律，克服了绘制光路图的困难，并能正确应用所学知识解释一些与光的反射、折射相关的问题。

　　2实现数据采集、处理分析和推断规律同时进行，避免了传统实验测量、数据分析和处理需要大量时间的缺点，提高了教学效率。

　　例如：晶体的熔化、观察水的沸腾等实验，费时长，实验数据不准确等误导学生得出错误的结论，而用多媒体来演示就省了许多环节。

　　3展示课堂实验无法演示的微观科学过程，改变学生的认知结构

　　通过实验向学生展示科学过程，对于学生理解、掌握科学概念和规律是极其必要的。如《分子和原子》这一章节，学生没有感性认识，对知识的理解就不深，很难在脑海中形成概念。利用多媒体制作逼真的模拟课件，可以帮助学生摆脱这些认知障碍。

　　4巧用摄像头，展示实验现象

　　教学中，有些演示实验的现象需要在特殊的视角观察，学生对新奇的实验现象也充满好奇，跃跃欲试，但教师往往只能请少数学生代表上台观察，以作确证，或者向大家描述。大部分学生无法直接参与实验，个别学生甚至因教师没有叫自己上台观察而产生消极情绪，实验效果大打折扣。利用摄像头，则可以轻松解决这一困难。例如，在光的折射的引入教学中有一个常用的演示实验：在杯底一侧放一枚硬币，这时向杯中倒入适量的水，又能看到硬币了。再如，在装水的玻璃杯中放入一枚硬币，从杯侧的某个角度观察，可以看到“三枚硬币”。这些实验，如果用摄像头，则可以将现象清晰地呈现到大屏幕上，使每个学生都能观察到，实验效果自然令人满意。值得一提的是，书写投影仪的摄像头往往不能灵活调节，使用不太方便，但现在手机的摄像功能一般都不错，只需要用手机自带的连线即可方便地与计算机相连，即使用来拍摄电流表、电压表、弹簧秤等示数，也都能胜任。过去只能由个别学生代表上台读数，现在变成了全班学生都可以读数，有效的调动了全体学生的学习积极性。教学实践表明，这些创新的教学手段对激发学生的学习兴趣，也往往作用不小。

　　5巧用摄像头，巧做运动的相对性实验

　　理解运动的相对性是教学的重点又是难点，教学中教师通常要做许多实验并播放一些典型的视频。但在教室内实验时难以让学生产生身临其境的感觉，拍摄的视频有时难以与当时发生的事实直接印证，一直以来是一个遗憾。但运用摄像头，则可以较好的解决这个问题，使教学效果再进一步。例如，“哪一列火车动了”是运动的相对性教学中的一段经典录像，教师利用手机的摄像功能，进行了现场录制。教师找来两列玩具火车并列放置，将手机固定在一列火车甲上并对侧面的另一列火车乙摄像。先使乙火车向前运动，同步播放到大屏幕上的画面中观察到是乙火车在向前运动;再使乙火车不动，而使捆绑有手机的甲火车向后运动，同步播放到大屏幕上的画面跟第一次的一模一样。由此，学生展开了热烈的讨论，现场录像有效的启发了学生的思维，引起了学生深入的思考，起到了不一样的效果!在后续教学中，教师又要求学生设计方案，使两列火车同时运动，但仍拍摄到相同的录像，在学生讨论的基础上，教师使用刚才的实验器材现场验证，使学生的正确思维得到了有效的巩固，教学难点一举突破!一只手机，不仅有效地突破了运动的相对性的教学难点，还极大地激发了学生的学习积极性。

　　总之，信息技术与学科的有效整合是一门值得我们修炼的功夫，在教学中，我们必须根据学生的心理特点、认知规律、教材特点、目标要求等因素综合考虑，找准合理切入点，使之发挥最大作用，切不可滥用。使用的恰当有度，可以为我们的教学锦上添花，但如果使用不好会帮倒忙，因此，我么必须认真研究，不断实践和完善，充分挖掘出信息技术与学科整合的潜能，兴利除弊，使之更好的为教学服务，实现我们的教育理念。