1、1现代教育技术在物理教学中的应用【摘 要】多媒体计算机通信技术不仅加速了全球信息化的进程，也打破了传统的教学模式。文章从实践出发阐述了信息技术在物理课堂教学中的作用，目的在于更好的促进学生自主探究，培养学生创新意识和解决问题的能力。 【关键词】现代信息技术；整合；物理学科教学 信息技术与课程整合，就是通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与学科课程的教与学融为一体，将技术作为一种工具，提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式。现代教育技术的发展打破了物理教学时空的界限，促进了物理课程资源的整合和优化，对物理课程资源的呈现方式产生了根本性的影响：超文本技术突破了
2、传统教学内容的学科逻辑结构，便于学生自主检索、查找、分析、组合与探究，为知识的获取和保存提供了极大的便利；网络技术极大地丰富了科学信息资源，使课程资源更开放，与实际问题及现代科技发展联系更密切；多媒体技术优化了科学知识的呈现方式，能满足学习者视觉、听觉等多种感官的需要，能最大限度地调动学生非智力因素和感知活动；信息技术所具有的高度交互性，更便于学生自主学习、交流合作，能适合学生个性发展的需要、形成民主和谐的师生关系。现代教育技术改变着物理教学环境和教学方法，对物理教学的内容、教学的手段和教学的质量产生了积极的影响。 2一、利用现代教育技术建立良好的物理情景和物理模型 在物理教学过程中，运用现代
3、教育技术多方位多视角展示信息的优势，结合教学内容，围绕教学目标，选用文字、图片、声音、动画、视频等不同形态的信息对教材内容、情境、模型、状态、物理过程等进行生动的呈现，就能深入浅出地揭示知识的形成过程。 利用信息技术创设良好的物理情景，为学生建立新旧知识联系的桥梁，有利于对课题意义的理解，有利于学生对知识的重组和建构。如在“光的传播”中，让学生观赏“舞台灯光” 、 “珠江夜景” 、 “雨后彩虹” ，让他们置身于色彩斑斓的环境中，激发学生的学习兴趣。 有些物理现象发生的时间短，过程快，根本看不清楚。如小球发生弹性碰撞的动能转化为弹簧片的弹性势能的碰撞，从开始接触到挤压发生形变从小到大这一过程，实
4、验中是难以观察到的。还有一些抽象的物理量，如相互作用的弹力，速度、动量的变化就更观察不到了。如果用多媒体模拟碰撞过程，将这一变化过程再现，通过放慢演示速度，不可见的抽象物理过程都清晰可见，让学生清楚而全面地把握物理的“真实” ，建立理想的物理模型，帮助学生对物理现象和物理规律的理解。现代教育技术还有很强的交互性特点，可以编写出带有教学互动性的课件，充分体现物理教学过程互动的效果。 很多物理现象是抽象的，我们还可以通过动画或课件逼真设计模拟物理模型。把一个原本无法看到或难理解的现象呈现到学生的面前。在讨论“浮力”的产生机理中，先创设一个立方体模型，并将其完全浸没在水中，它的 6 个表面都受到水的
5、压力，浮力是由下表面受到水的向上3的压力和上表面受到水的向下的压力差产生，但如果使用语言和文字向学生讲授向上和向下压力差时，学生理解起来比较抽象，对整个过程反映比较茫然。如果通过制作的教学软件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等，小木块保持不动，但加载上、下表面压强、压力时，小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形，快速有效地激发了学生的求知欲，收到了良好的教学效果。 二、利用现代教育技术拓展实验空间实现理想化实验 物理学的研究方法以实验观察为主，实验几乎贯穿了物理学习的整个过程。以网络信息为核心的超媒体电脑技术，可以方便地把物理仿真实验运用于课堂，辅助物理课堂教学。仿真
6、实验平台为学生提供了全方位的开放性的操作环境，使学生在物理课堂上实现了在虚拟世界的真实体验，既可保护仪器又能培养学生的创新能力，并能把很多传统实验不能做也做不到的效果一一展现。在教学中，教师讲解了物理定律之后，采用计算机仿真技术演示相关实验，既加深了学生对定律的理解，又增加了物理课堂的趣味性。在讲解物理习题的同时，如果能用仿真实验技术相应配套地建立一个习题所描述的物理模型，以逼真的动画辅助物理教师的精辟解析，触发学生的想象空间，这样的教学效果肯定会更好。 物理学是研究物质运动和变化的科学，物理学的“动”和“变”用传统的教学手段很难呈现。而利 Excel、Authorware 等计算机软件的高速
7、运算功能、图形动画的创建功能，能够较好地把抽象的教学内容通过数字、图像和动画形象地描绘出来，丰富学生的认知表象，培养学生认知能力，同时扩大教学信息的传输量。通过现代教育技术对物理教材 4“再度开发”创设有效的学习资源。如在引导学生“探究匀变速直线运动中速度随时间变化的规律”时，我们可以借助 Excel 软件，通过对实验数据进行处理作出速度时间图象，先在 Excel 软件工作簿的某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值；再用鼠标选中这些数据。按照“插入”中的“图表向导”的提示就能一步步的得到所画的图象，并写出图象所代表的公式，最后对公式进行物理分析直接得到加速度与速度。还可
8、以用多媒体计算机和仿真物理实验软件显示振动图象、横波和纵波图象以及波的干涉、衍射现象时，质点的运动情况和受力情况能被惟妙惟肖地描述出来。学生可清楚看到各个质点在不同时刻的运动速度、加速度和回复力的大小、方向；通过人机交互功能，学生可调控物理变量（如：波长、振动周期、传播速度、障碍大小等） ；屏幕上按给定条件可随时显示相关变量数值的大小，学生还可利用暂停功能对任意时刻的物理现象进行仔细观察和分析。如利用用 Flash mx 软件设计一个教学课件，通过建立四个调节按钮：振幅 A 调节按钮、弹簧质量 m 调节按钮、劲度系数 k 调节按钮以及重置按钮，然后制作弹簧影片、小球簧影片与钢笔影片剪辑，同时绘
9、制好横、纵两坐标轴影片剪辑，并设置重置按钮动作程序，编写第一、二、三帧动作语句等操作，利用软件平台上建立的“弹簧振子”理想模型，定量研究振幅、小球质量、弹簧劲度系数对简谐振动周期的影响，一定会取得很好的教学效果。在物理教学中我们还可以利用计算机模拟实验可以生动模拟微观粒子的运动，建立物质微观结构模型。如摩擦起电的原因、核外电子的运转、分子动理论、电磁振荡、玻尔原子模型等等。如在计算机上用动画制做5系统进行绘制，来模拟模拟 a 粒子散射实验。 通过信息技术还能实现实验效果的理想化，就是说理想实验的条件我们可以模拟实现。物理研究中一个很重要的方法便是近似，于是便有了许多理想化的模型。物理教学中有许
10、多这样的物理概念、物理过程和物理模型，如光滑（无摩擦） 、质点、匀速直线运动等，客观事实说明，它们在实际中都无法找到完全符合理想化条件的实例。虽然许多现象可以通过巧妙地设计达到近乎完美的近似，比如为了减小摩擦力而采用的气垫、磁悬浮、真空等，但真正的理想化在现实中是绝对不会出现的，有些现象甚至连近似都无法达到。但通过计算机仿真技术，我们完全不必考虑次要因素对现象的影响，利用软件平台让学生观察到真正理想化的物理现象。 三、现代教育技术促进了学生学习的自主性 信息技术与物理教育的整合，是以网络和计算机为核心的现代信息技术与学科教学的融合，改变传统的、以教师为中心的教学结构和教学模式。信息技术为学习者
11、提供了大量的资源可供选择，教师和学生通过网络很容易获得丰富的、多样化的、有时代气息的、甚至是科学前沿的大量的信息资源，这使得我们的教学内容更贴近生活、更接近现代社会对未来人才培养的要求，也更符合学生的愿望。学生不再仅仅从老师、课本处获取知识与方法，而是从传统的被动接受知识转变为主动参与探究，并成为课堂学习的主体，信息技术要逐步成为学生探究问题获取知识的认知工具，形成一种将书本知识与社会信息相结合、教师传授与自我探索相结合的观念和教学模式，让学生充分利用现代信息技术来获取信息、处理信息、表达信息。选择探究型学习模式，通过创设数字化的6学习环境，展示问题情景，提供探究问题解答和评价的平台和工具；选
12、择协作型学习模式中提供检索信息、交流和发布信息的工具；利用网络技术进行学生的自主合作学习。 总之，现代信息技术在物理教学中得到了广泛应用，其目的是通过信息技术与物理教学的整合，弥补传统教学的不足，实现了化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作过程；可以克服宏观、微观、时间、空间的限制，将事物与现象的演变过程再现于课堂；信息资源丰富，为物理教学提供巨大的信息资源；为学生提供了自主、探究学习的软硬件环境，为培养学生的创新能力提供了保障。 参考文献 1 吴永熙等.试论物理教育中的课题探究教学J.课程?教材?教法，2002（3）. 2 宓子宏.物理教育学M.杭州：浙江教育出版社，1992. 3 何克抗.关于信息技术与课程整合的理论思考J.中小学信息技术教育，2002（Z1）.
