淺談信息技術(shù)與物理探究教學(xué)的有效融合

1、淺談信息技術(shù)與物理探究教學(xué)的有效融合安徽省淮南市第一中學(xué)方軍摘要：本文結(jié)合教學(xué)實例從五個方面談了信息技術(shù)與初中物理探究教學(xué)的融合問題。 關(guān)鍵詞：信息技術(shù)探究教學(xué)融合 基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）中明確提出，在教學(xué)過程中大力推進(jìn)信息技術(shù)的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合。科學(xué)探究是初中物理新課標(biāo)提倡的重要的教學(xué)方式之一。在初中物理探究教學(xué)中，如何充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，使之與科學(xué)探究過程有效融合？下面，筆者結(jié)合教學(xué)實例談?wù)勛约旱捏w會。 一、創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)探究 利用信息技術(shù)所具有的對圖、文、聲、像等多媒體信息的綜合處理能力，通過將多種媒體信息有機地融為

2、一體，實現(xiàn)有聲、可視、形象生動的表達(dá)效果，進(jìn)而為物理探究教學(xué)創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的良好學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。例如，在平面鏡成像的引入環(huán)節(jié)可設(shè)計這樣的教學(xué)情境：播放一段視頻（如圖1），展示蠟燭水澆不滅的奇妙情景，出人意料的情景引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)的積極性。然后，再播放視頻（如圖2）展示真相，原來燭焰水澆不滅，呈現(xiàn)水火相容景象的奧秘是一塊玻璃板。一塊普通的玻璃板呈現(xiàn)的奇妙景象，極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望。     圖1         

3、0;                           圖2 二、突破難點，促進(jìn)探究 由于學(xué)生認(rèn)知水平、思維水平有限再加上物理概念的抽象和過程的復(fù)雜性，造成學(xué)生的認(rèn)知困難，形成教學(xué)難點。信息技術(shù)在突破難點方面有著重要作用。信息技術(shù)具有的直觀、形象的特點，可以化抽象為具體，豐富學(xué)生的感知突破難點。信息技術(shù)具有

4、的動態(tài)性，可以直觀動態(tài)地展示復(fù)雜過程的變化，幫助學(xué)生把握物理過程的變化特點和規(guī)律實現(xiàn)意義建構(gòu)，從而有效地突破教學(xué)難點。例如，在探究杠桿的平衡條件一節(jié)中，關(guān)于力臂概念，很多學(xué)生盡管能正確說出定義而遇到實際問題時仍把支點到動力或阻力作用點的距離作為力臂。針對這一教學(xué)難點，利用幾何畫板軟件制作“力臂課件”（如圖3）動態(tài)演示：力的方向改變時，力臂的大小在變，但是力臂和力的作用線相互垂直的幾何關(guān)系沒有變，同時可以看出力臂應(yīng)是支點O點到垂足C點的距離，而不是支點O點到作用點A點的距離。通過課件的動態(tài)演示可以幫助學(xué)生促進(jìn)對力臂概念的意義建構(gòu)，在頭腦中形成正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對杠桿平衡條件的實驗探究以

5、及對杠桿平衡條件規(guī)律的正確理解。 圖3 三、仿真模擬，輔助探究 仿真在物理教學(xué)過程中，是通過模擬手段，特別是信息技術(shù)手段，再現(xiàn)真實世界的某些方面，讓學(xué)生在這樣的背景中通過實際操作而學(xué)習(xí)的方式。在進(jìn)行實驗探究之前，學(xué)生借助幾何畫板或仿真物理實驗室等仿真模擬平臺，在微機上模擬各種實驗情形，對物理現(xiàn)象或過程的規(guī)律形成初步的認(rèn)識，這就減少了實際實驗探究的盲目性增加了探究的針對性。利用信息技術(shù)的仿真模擬功能，對實驗探究可以起到導(dǎo)向輔助作用，提高學(xué)生的實驗探究能力。例如，在探究電路中的電流一節(jié)中，讓學(xué)生利用“新課標(biāo)實驗室-初中電學(xué)”仿真模擬軟件，從器材室里自選器材模擬連接電路

6、，探究串并聯(lián)電路的電流規(guī)律（如圖4）。在本節(jié)中通過仿真模擬可以培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力及連接電路的實驗技能。本軟件還有這一特點：退出系統(tǒng)前必須歸還所有器材，否則系統(tǒng)拒絕退出。這樣還可以有意識地去培養(yǎng)學(xué)生完成實驗后整理器材的良好習(xí)慣。 圖4 四、處理數(shù)據(jù)，規(guī)律探究 對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)地處理和分析是一種重要的科學(xué)探究能力。表格和圖像是處理、分析數(shù)據(jù)的常用方法，但圖像比起表格要更直觀形象。在初中物理探究教學(xué)中，教材和教師一般要求學(xué)生用表格記錄和處理數(shù)據(jù)，用圖像處理數(shù)據(jù)對于初中生來說難度較大。教學(xué)中可以充分發(fā)揮信息技術(shù)在繪制圖像處理數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢。例如，在探究凸透鏡成像規(guī)律

7、分析與論證環(huán)節(jié)，學(xué)生在教師引導(dǎo)下對實驗記錄表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋求凸透鏡成像的規(guī)律。大部分學(xué)生通過交流討論可以發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同的像時，物距與像距所滿足的關(guān)系”，但是學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同的像時，物距與焦距的關(guān)系”。這一規(guī)律是凸透鏡成像的基本規(guī)律，怎樣引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)呢？筆者利用信息技術(shù)對數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了有益的嘗試。圖5是利用Microsoft Office Excel數(shù)據(jù)處理軟件得到的凸透鏡成像數(shù)據(jù)處理圖表。學(xué)生根據(jù)這個直觀的圖表，比較容易得出凸透鏡成像的基本規(guī)律。 圖5 五、網(wǎng)絡(luò)資源，拓展探究 因特網(wǎng)不僅為教師和學(xué)生提供了百科全書式的信息資源，并且綜合運用語言、

8、文字、聲音、圖形、動畫和視頻等多種信息呈現(xiàn)方式，創(chuàng)設(shè)了一個圖文并茂、有聲有色的數(shù)字化環(huán)境。學(xué)生利用因特網(wǎng)（或校園網(wǎng)上教師提供的資源包）搜索下載有關(guān)實驗探究所得物理規(guī)律的應(yīng)用事例，相互交流協(xié)作學(xué)習(xí)，拓展了探究視野，加深了對物理規(guī)律的深刻認(rèn)識和理解，也深切地體會到物理學(xué)與人類社會之間的密切關(guān)系。 總之，以多媒體和網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)在初中物理探究教學(xué)中，不僅作為教師教的工具，而且應(yīng)該作為促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具與情感激勵工具、豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具。當(dāng)然，在物理探究教學(xué)中，既要充分體現(xiàn)信息技術(shù)的優(yōu)勢，又要充分發(fā)揮傳統(tǒng)實驗手段的功用，使二者優(yōu)勢互補、相得益彰，而不能為了使用而使用信息技術(shù)。 參考文獻(xiàn)： 1中華人民共和國教育部基礎(chǔ)課程改革綱要(試行)中國教育報，2001年7月 2中華人民共和國教育部義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)北京：北京師范大學(xué)出版社，2001 3何克抗信息技術(shù)與課程深層次整合的理