让信息技术为初中物理教学插上腾飞的翅膀

【摘 要】多媒体计算机和通信技术不仅加速了全球信息化的进程，而且也打破了传统的教学模式。信息技术与学课的整合是现代教育史上的一种崭新的教学方式，实现了教育思想、教育观念和教学结构的突破，将创新能力和物理学科能力的培养有机地结合起来，以信息技术革新传统的物理教学，实现信息技术环境下的创新人材培养模式的根本性变革，在素质教教育推向深入的今天，其地位也尤为重要。本文从实践的角度出发阐述了怎样将信息技术灵活、有效地应用在物理课堂教学中，以便更好地培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和解决实际问题的能力。

【关键词】信息技术 物理教学 课程整合 创新能力

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）14-0098-02

面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把提高民族创新精神放在首位，也就是说，教育在培养创新精神和培养创造型人才方面肩负着使命。 随着新课程改革的进一步深入，各中小学办学条件的不断改善，现代化的教学设备正逐步进入课堂。传统的中小学教育十分重视接受学习，比较忽视体验学习，尤其忽视发现学习。课堂教学在一定程度上存在着“以课堂为中心、以教师为中心和以课本为中心”的情况，忽视学生创新精神和实践能力的培养。中学物理程标准指出，“物理学的本质是物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。”因此教育部在《基础教育课程改革纲要（试行）》明确提出要 “改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力” 、“改变单一的接受性学习方式，通过研究性学习、参与性学习、体验性学习和实践性学习，实现学习方式的多样化，从而促进学生知识与技能、情感、态度与价值观的整体发展，对培养未来需要的创新人才具有重要意义” 。国际形势要求我们创新 ，时代在呼唤创新人才。

而多媒体信息技术在课堂上广泛应用，增强了直观效果，调动了学生学习和探究的积极性，超越了教育、教学的传统视野，为教学活动提供了极其广阔的空间。在平时的课堂教学中，讲不清、道不明；看不见、摸不着；较复杂、难理解的地方，都能借助信息技术加以完善和理解，将信息技术引入课堂，必将会优化传统的教学模式和拓展课堂教学空间。

一、利用多媒体演示，优化学生的认知结构

1.能生动直观地创设物理教学情景

合理的 情景创设能设置悬念，调动同学们学习的热情，也能反映新旧知识的联系，促进学生思维联想，利于学生对知识的重组和改造，帮助学生知识的同化和顺应。

如“声音的发生和传播”，在引入中播放剪辑录像，先让学生听听“潺潺的流水声”、“悠悠的琴声”、“轰鸣的飞机声”、“吱吱的电锯声”等等，让学生置身于有声的环境中，进而构成悬念。又如在“光的传播”中，先让学生看一些“珠江夜景”、“雨后彩虹”、“杭州西湖”、“绚丽的舞台”等等，让学生处于色彩斑斓的光现象的环境中，想急切探索光的神秘。

2.生动逼真地设计物理模型

物理现象随处可见，有很多物理现象是抽象的，难于理解的，可利用计算机的模拟，把一个原本无法看到或难理解的现象呈现到学生的面前，给学生一种全新的认识。

例如在“电流”的教学中，因为电流既看不见，也摸不着，学生无法理解电流的存在，更不能看到电流的流向，这时我们可以用多媒体课件模拟水流的情景，演示电流的流向。这么活泼的动画效果、直观的图形，快速有效地激发了学生的学习兴趣

收到了良好的教学效果，同时为讲授下一节串联和并联奠定了基础0，而这一切都是传统教学很难做得到的。

3.能实现实验效果的理想化

物理研究中有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。中学教学中有许多这样的名词术语，如光滑（无摩擦）、空气阻力不计、匀速直线运动等，但每一位物理教师都明白，这些在实际中都无法找到完全相符的实例。当然，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不会出现的，有些现象甚至连近似都无法达到。但在计算机中，可以让学生观察到真正理想化的物理现象。

如“牛顿第一定律”， 利用多媒体，可以变抽象为具体，形象、直观，便于研究、便于理解。

4.能深入浅出地揭示物理知识形成过程

在课堂教学中，利用多媒体课件可帮助学生直观地感知物理过程。运用多媒体展示信息，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课文的内容、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。

如在“透镜”一节课中，先演示平行光通过凸透镜和凹透镜的折射规律。制作课件，把透镜分割成小棱镜，模拟多束入射光的偏折情况。让学生经历了从知道物理图景-->建立物理模型-->抓住物理规律-->找出物理现象发生原因的整个过程。

二、利用计算机的交互性，培养学生创造力和想象力，培养二十一世纪的创新人才

1.仿真实验，重虚拟实验的研究、充分发挥信息技术的优势 ，

物理学是一门以观察和实验为基础的学科，实验性很强，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。在教学中，教师讲解了物理定律之后，马上运用电脑技术仿真演示相关实验，既加深了学生对定律的理解，又增加了物理课堂的趣味性。在物理教学中，有许多实验由于条件所限，很难通过演示或学生实验进行教学，有些实验虽然可以做，但观察效果不明显，不便于学生自主探索，给教学带来很大的限制。教师要利用信息技术，设计出接近真实的虚拟实验，供学生自主观察、自主探索，弥补实验条件的限制，克服传统物理教学的不足，为学生自主学习创造条件。

2.注重发散思维与直觉思维的培养

“发散思维是创造性思维结构的一个组成要素，但不是人类思维的基本形式；其作用只是为创造性思维活动指明方向，即要求朝着与传统的思想、观念、理论不同的另一个（或多个）方向去思维；发散思维的实质是要冲破传统思想、观念和理论的束缚。”

在物理教学中培养学生的发散思维，要正确理解并准确把握培养发散思维的三条指针：第一，同中求异——能够摆脱人们的共识和传统观念的思维定势，从另外的角度提出完全不同、但有一定依据的全新观点；第二，正向求反——不迷信权威，敢于向一贯视为正确的理论体系或科学概念提出挑战，并提出相反的或与之对立的新理论、新概念；第三，多向辐射——能对某个复杂问题（或关键所在）从多种角度、多个方向去分析，从而得出多种可能的解决方案。

我们在进行物理概念和规律的教学中，要揭示物理现象、物理过程和物理事实的本质，让学生掌握其精髓，应从多层次、多角度来扩展知识，同时要在物理教学中，善于运用“一”和“多”的转化。例如：运用一个概念和规律去分析处理多种物理问题，运用多个不同的概念、规律处理同一物理

3.培养学生探索新知识的能力 和创新能力

学生学习的过程，也就是探索新知识的过程，根据我多年的教学经验，我认为应从以下三方面入手：

（1）提出探索性新问题的能力。表现在不盲从教师和课本，对学习的任何内容都要多问几个为什么，不轻易承认、附和、接受某种观点，思路和方法。为此，教师在教学中应经常提出那种出乎意料，不经思维加工而难以回答的问题，训练学生的思维，以培养学生的这一能力。

（2）设计探索性实验的能力。表现在能够根据实验任务提出新颖的、切实可行的实验方案，并能独立完成，对此，教师在教学中应鼓励学生进行探索性实验，研制教学仪器，在实验中改进方法，逐步完善，以培养学生的这一能力。

（3）创造超出已掌握知识范畴的新思维成果的能力。表现在能够发现现有理论不能解释的现象以及现有理论的缺陷，在理论上提出新见解，总结出不同寻常的知识结构体系，扩大物理知识与其它学科知识相互联系的范围，把新产品、新技术引入到物理教学中来等等。所以，教师在教学中应经常引导学生习作小论文，让学生给出有创建的物理知识结构图，鼓励学生进行小发明、小创造，以培养学生这方面的能力。

三、信息技术在物理教学中的作用

1.计算机在物理实验教学中的应用。

计算机在辅助教学模拟实验方面表现尤为突出。由于客观条件的限制，学生进行实验碰到了很多的具体困难。例如：一些微观方面和宏观方面的实验只能用静态模型观看其结构，其运动过程无法实现。运用计算机就能用生动的图形演示其美妙的景象。另外一些有害有危险的实验用计算机模拟，可以避免事故的发生。做实验讲究操作程序和实验步骤，在实际操作过程中，学生由于课前准备不充分，难免不手忙脚乱，轻则实验效果不理想，重则造成实验仪器损坏。用计算机模拟实验后，学

2.投影技术在物理实验教学中的应用。

课堂上的演示实验，目的是让全体学生通过观察实验的全过程，提出疑问，找出事物的规律性，从而得出科学的结论。可见度高的演示实验可提高学生的观察能力，从中体现实验的真实性、科学性，为引出课题、进行问题讨论、探究发现创造条件。

为提高演示实验的可见度，传统的方法一般是采用放大实验仪器，增加实验药品用量和巡回展示实验结果等。然而，实验仪器的放大是有限的，巡回展示实验结果既浪费时间，而且有些现象是在实验中瞬间产生瞬间消失的，这时无法观察到或者有的同学错过了观察的适当时机。采用投影技术可以克服上述缺陷，大大提高演示实验效果。

例如：在讲解“磁场”和“电流的磁场”这两节课时，磁场的概念比较抽象，条形磁铁、尤形磁铁，同各磁极之间和异名磁极之间的磁感线分布以及直线电流的磁场的磁感线和通电螺线管的磁感线分布形状各不相同。传统的演示方法是：见将玻璃板放在磁铁上面，将铁屑均匀的撒在玻璃板上，轻轻敲动玻璃板，使铁屑在磁场的作用下形成磁感线分布图形。因平面放置，学生看不清楚，教师只好端着玻璃板走到台下，巡回让部分学生看清，如果让每个学生都看清，需要大量的时间，就要影响教学进度。利用投影技术，则能够完全改变这一局面。上述的几种演示结果投影到大屏幕上，全班学生在同一时间都能清楚的看到各种磁感线的分布情况。这样加深了学生对“磁场”的认识，使抽象问题得到具体解决。 更重要的是提高了实验结论的可信度，培养了学生观察实验的能力，提高了实验教学的质量。

3.录象技术在实验教学中的应用。

加强演示实验的实效性。有些演示实验的全过程需要较长的时间，而且伴随这一些无关仅要的实验现象，干扰学生正确观察实验现象，因此，采用摄像、剪辑技术，对实验全过程进行加工，即为学生提供实验的全过程，又突出了重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。例如：“萘的熔解与凝固”实验，通过录象技术，能让学生在很短的时间看到实验的全过程，增强了学生对实验观察的有效性。

延伸演示实验的时空性。中学实验教学中，对一些费用高、危险性大、操作技术要求高或装置复杂难以在课堂上实地随堂演示的实验，可借助录象教学，既能让学生了解实验装置和观察实验过程，又能帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能，达到良好的教学效果。

加强学生实验操作的规范性。学生实验是训练学生学习实验基本技能的最有效的途径。对一些操作较复杂的实验，通过录象对学生进行正确、规范的指导，避免了因教师实施演示需要较长时间的缺陷。如对学生的实验基本操作中的“看、装、调、测、读、理等的教学，采用录象技术进行演示，同时对操作要点进行局部放大、停顿、旁白，使学生不仅能理解“为什么这样操作”，更能体验正确的操作，对学生最终掌握这些要领提供保证。

总之， 信息技术与物理课程整合是有机结合，融为一体的。其宗旨是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的互动方式的变革，使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具，培养学生利用信息技术探究、解决问题的能力。为学生创设了基于网络下的自主学习环境，并使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变；使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；使学生从单独的学习向合作学习转变。信息技术与物理学科课程整合，能激发学生学习物理的兴趣，提高认知能力，克服物理学习中的障碍，培养探索科学的实践精神和创新精神，为使学生具有良好的科学素养和信息素养打下坚实的基础，促进学生的全面发展，达到整体协调，和谐发展。 信息技术与课程整合，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，它促进了传统的、以教师为中心的教学结构和教学模式的变革。信息技术和课程教学的整合是必然的趋势，信息技术作为认知工具的课程整合无疑将是信息时代中占主导地位的课程学习方式，必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下，倡导和探索信息技术和课程整合的教学，对于发展学生的“信息素质”，培养学生的创新精神和实践能力，有着十分重要的现实意义。

参考文献：

[1]教育部《基础教育课程改革纲要》（试行）

[2]李克东，《信息技术与课程整合的目标和方法》

[3]何克抗，《关于信息技术与课程整合的理论思考》

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