信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学,使教学过程更具有科学性,帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间,吸引学生的注意力,使学生在课堂上接受和掌握更多的知识,提高物理课堂教学的效率。

(一)信息技术与中学物理实验的整合实践

1、信息技术与物理实验教学整合,发挥演示实验作用

物理是一门以实验为基础的学科,实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点,利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤,而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器本身的限制,实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的过程, 可以弥补常规实验仪器的不足,提高物理实验的演示效果。

如在做凸透镜成像规律实验时,先用常规仪器按传统实验方法进行演示,由于常规实验仪器的限制蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化的这一现象不是很明显,致使学生对凸透镜成像的特点理解不够深刻。此时改为采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟演示实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化情况,整个模拟演示实验过程流畅、直观,而且使结合常规实验共同完成的,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识,很容易记住凸透镜成像的规律和特点。由此可知通过信息技术与物理探究实验整合,可以突破常规实验仪器的局限性,所以我们应当充分发挥信息技术的特长,对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助,成为常规实验的辅助,并把两者结合起来,使实验教学上升到一个新的层次,从而有助于学生发现规律、获得知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平。

2、在网络技术环境支持下,培养学生自主探究式学习
  在物理实验室,一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失,有许多实验室规章制度,对学生提出较多的限制;另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不一致,甚至出现相反的数据,这一切暴露出了传统实验室的许多弊端。
  让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,则可以解决这一难题。如我们在上电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程、电池组不能短路。很多实验不允许学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维,而有些学生自主意识很强,常常会进行一些地下操作,最终损坏了仪器。然而,从另一方面看这些破坏性强的学生实际上也是动手能力、创造能力强的学生。在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,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做不到的效果再现。如在网络环境下采用仿真物理实验室虚拟电学实验,学生可以根据自己的需要随意组合实验器材,如果组装的过程出项错误,实验现象会告诉学生实验的结果,从而加深学生对物理实验的探索兴趣,培养学生的实践精神,实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作,通过网上人机对话,学生可以一边操作一边在网上畅游,获取新知识,或与其他同学交流。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。
  这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。

(二)信息技术的应用有利于学生良好的思维品质的形成
素质教育的主要目的是培养学生的思维品质,即培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力,培养学生适应社会生活的能力,培养学生的应变能力。而信息技术教育对培养学生的思维品质有很大帮助。信息技术在物理教学中应用可以多方位地提高学习效果和培养能力。

如果既能看得见,又能听得见,还能用手操作,通过这样多种感官刺激获取的信息量,比单一听老师讲课强得多。如果让学生既能听到又能看到,再通过讨论、交流,用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。应用多媒体课件教学,能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机,主动参与教学过程,使课堂信息量加大,学生易于接受,在愉快的气氛、交互讨论中掌握了教学的重点、难点,教学效果相当明显。

同时,应用计算机与网络的功能创设引入概念的情境、创设推导规律的情境、创设提出能够逐步深入的问题情景、创设能使学生将所学知识外化的问题情景、引导学生在所设置的物理问题情景中主动探索、主动发现,因此在课堂教学中应用多媒体技术手段是辅助课堂教学,帮助教师完成创设情景、激发动机、提出问题、建立图景、引导讨论、画龙点睛的极好工具,按照以能力立意为主进行教学的基本思想,多媒体课件不仅仅有利于知识传授,更重要的是用它创设情境进行能力培养,主要体现在以下四个方面:

1、应用课件创设物理情景、培养学生的直觉思维能力 

2、应用多媒体课件展现物理过程,培养学生的形象思维能力

3、应用多媒体课件分析图景,培养学生的逻辑思维能力

4、创设动态、变化的图象,培养学生辩证思维能力

另外物理学背后的科学家,如牛顿、诺贝尔、法拉第等人,他们的感人事迹,无不激励学生全身心地投入物理观察和研究,无形中提升了他们的文化素养,培养了他们的优良品质,树立起将来用知识奉献社会的美好愿望。

 (三)利用信息技术与物理整合,激活学生思维,提升课堂教学效率。
       
学生认识事物,往往是从笼统模糊的印象向确切清晰的感知过渡。在这种过渡中,学生要通过认真细致的观察和积极的思维,对事物进行去伪存真、去粗到精、由此及彼、由表及里的加以分析和综合。信息技术就可以通过其形象化的功能帮助学生从具体形象中把握事物本质,了解事物之间的内在联系,不断地丰富和发展学生的思维,增强学生的科学探究能力。例如:在讲述滑轮时,要探究的问题之一是外力提起绳端的距离与物体升高距离的关系,由于刻度尺刻度太小,学生难以观察到演示实验中这一重要关系。如果用投影仪将实验装置投影出来,增大可见度,通过学生细致的观察,处理获得相应的数据,就能分析、概括出这一规律,在给学生以感官刺激的同时,调动了学生的学习积极性,激发了他们的思维欲望,很好地解决了教学的难点,既训练了学生观察的能力和抽象思维能力,又培养了学生的探究能力,提高了课堂效率。

经验表明,学生感到物理题目难做的原因不是物理规律不熟,而是无法想象完整的物理情景,从而无法准确地弄清物理过程。多媒体作为一种特殊的教学手段,具有声画并茂、视听结合、形象生动、感染力强的特点,隐含丰富的兴趣因素,可以直观形象地展现观察的事物或现象,能够创设生动、直观、形象的学习氛围,使教学直观化、模型化、动态化,能够将抽象的物理概念转化为形象生动的物理画面,降低了物理知识的认知难度,充分调动起学生的求知欲望和学习兴趣。爱因斯坦曾经说过:兴趣是最好的老师。兴趣是推动学生学习的内部动力,直接影响学生的学习效果。信息技术提供给学生的不是一种或几种感观刺激,它提供的是一个多感观、多角度、虚拟现实的一种强烈的刺激。在这样的感观情境下带给学生的愉悦舒畅的感受是非常容易的,他们的学习兴趣很显然也会得到大大的提高,学习动机也会大大加强。许多物理方法、物理思维存在于人的头脑中,不能用实验演示,仅用语言又难以描述,可以用多媒体来辅助表达。例如在研究牛顿第一定律的时候,学生对一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。没有生活体验,而教师又不能通过实验进行演示,这时,利用计算机协助制作一个小球由摩擦力从大变小,直到摩擦力为零,全过程小球的运动速度的变化。这样就将抽象的思维方法和思维过程以生动形象的过程描述出来,学生容易接受,大大地提高了课堂效率。 

(四)、信息技术在物理教学中应用与教学过程有机结合可以优化教学过程。

科学利用多媒体辅助教学可以使课堂生动形象,提高学生学习兴趣,让学生在活泼轻松的气氛中学习,知识接受快,课堂效果好。

1)巧妙创设情景。利用多媒体,可以创设与教学内容有关的又与学生实际紧密相连的生动的社会、文化、自然情景,形成一种特定的教学环境和氛围,给学生多种刺激,让学生边听边看边思考,充分调动学生的多种感官、充分激发学生的多元智力来认识理解物理现象和本质,从而在较短的时间内,促进和提高学生的理解能力,激发学生的学习主动性。

2)设计模拟实验。有些物理实验对其过程很难分步观察与判断,通过多媒体技术,可以模拟控制实验的速度,调整教与学的进度,在教师与计算机的共同启发下,达到实验学习的目标。同时,模拟物理实验能让学生抓住观察对象的主要特征和变化过程,明确观察对象产生变化的现象和条件,有助于培养学生的注意力。

3)力求突破难点。教学中的难点,有些很难用传统的方法让学生理解突破,若用电脑模拟,往往就能取得良好效果。教师可以根据自己的需要制作动画来描述一些抽象的物理现象或者一个物理过程,会取得非常好的教学效果。此时可以把静止的图片变成能够运动的二维或三维动画,使学生对这部分知识的了解更为直观,对这部分知识的理解更加深刻,更加形象化。

4)整合已有知识。物理教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。在毕业班复习物理实验时,如用常规手段进行复习,教师很难把大纲中要求掌握的仪器装置一一画出,也不可能把做过的实验全部重做一次。此时若利用电脑模拟,再现实验装置、实验过程和现象,唤起学生对旧知识的回忆,有利于比较、加深理解记忆,使学生的知识系统化,同时会节约大量时间。