計算機輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

新課改強調(diào)教師應(yīng)該實現(xiàn)教學(xué)方式的根本變革，教師就需要不斷提高自身素質(zhì)，增強自身技能。在大數(shù)據(jù)時代，計算機與每個人的生活息息相關(guān)，在教育領(lǐng)域，計算機也展現(xiàn)了其自身優(yōu)勢，這就為課堂教學(xué)帶來了不可忽視的效益。計算機輔助教學(xué)帶來的優(yōu)勢十分明顯，為此，教師就應(yīng)該抓好入門教育，不斷培養(yǎng)師生之間的默契。本文主要研究計算機輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用。一、在中學(xué)物理中利用計算機輔助的意義1.可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用計算機輔助教學(xué)來進行中學(xué)物理教學(xué)，可以靈活地運用動畫、音頻、視頻等多種方式，長此以往，就可以為學(xué)生營造出一種輕松的學(xué)習(xí)氛圍，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，進而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動地去學(xué)習(xí)。對于很多中學(xué)生而言包括物理在內(nèi)的理科是學(xué)生的薄弱學(xué)科，產(chǎn)生這一問題的原因則是在學(xué)習(xí)初期，由于一些物理學(xué)科知識需要借助于大量的計算以及實驗等進行，相對于文科學(xué)科而言物理學(xué)習(xí)內(nèi)容則比較抽象，因此在初期學(xué)習(xí)過程中學(xué)生就由于無法適應(yīng)物理課程的教學(xué)節(jié)奏而對其失去了興趣，但是從物理學(xué)科的本質(zhì)來看，其中涉及到眾多有趣的內(nèi)容，因此在教學(xué)過程中教師要做好學(xué)生對于學(xué)科興趣的引導(dǎo)，其中計算機技術(shù)就是培育學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵，將計算機引入到教學(xué)中還是對于原有教學(xué)形式的轉(zhuǎn)變，且通過計算機輔助教學(xué)還能夠探索當前國內(nèi)外最新中學(xué)物理課程授課方式，確保授課方式的多樣性和新穎性，這對于激發(fā)中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣也有極大的幫助。2.適當利用計算機輔助教學(xué)來進行物理教學(xué)，可以使教學(xué)生動化。計算機輔助教學(xué)的表現(xiàn)力是非常強的，教師在授課的時候遇到的重難點問題就可以利用多媒體來進行展現(xiàn)，將這些重難點知識簡單化、具體化。此外，一些非常難的物理過程教師還可以利用計算機來代替，這樣不僅可以吸引學(xué)生的注意力，還可以提高教師的物理教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量。3.通過計算機輔助教學(xué)建設(shè)一個好的學(xué)習(xí)氛圍。在傳統(tǒng)的教學(xué)當中，由于班級人數(shù)較多，教師不可能和每一位學(xué)生都進行充分的交流，當然也不可能掌握班級里每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。由于計算機輔助教學(xué)具有雙向、多向、異步和同步等特點，所以將計算機輔助教學(xué)應(yīng)用到物理課堂當中是非常合理的。此外，科學(xué)合理地應(yīng)用計算機輔助教學(xué)還可以形成師生之間、生生之間的良好互動，進而營造一個良好的課堂狀態(tài)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供良好的條件。4.節(jié)約教學(xué)時間，提升教學(xué)質(zhì)量。隨著各種假期的到來，社會呼吁的減負，其實更多意義上壓縮了課堂教學(xué)的時間，中學(xué)物理的學(xué)習(xí)本身就是漫長的過程，需要課堂上大量時間進行分析與理解，對于教師來說課堂上的教學(xué)時間過短，使教師在講課過程中，只能選擇重要的知識點進行講解，而許多中學(xué)物理教學(xué)中的數(shù)據(jù)分析、科學(xué)常識都無法介紹。但是隨著計算機輔助教學(xué)的發(fā)展，教師可以將課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容提前放在應(yīng)用程序中，就像是教材中的時代背景、道德內(nèi)涵等等內(nèi)容使學(xué)生在了解知識上有一定過渡，不會使學(xué)習(xí)變得枯燥乏味，這樣教師在課堂可以僅選擇重要內(nèi)容進行講解，從而節(jié)約教學(xué)時間，提升教學(xué)質(zhì)量。5.創(chuàng)新教育模式。傳統(tǒng)的中學(xué)物理教育模式下，中學(xué)物理的教學(xué)屬于簡單的填鴨式教學(xué)，教師通過自己的理解將課本上的內(nèi)容介紹出來，由學(xué)生進行學(xué)習(xí)以及記憶，將中學(xué)物理的課程由培養(yǎng)學(xué)生行為道德規(guī)范改變成了一種機械性的背誦學(xué)科，使越來越多的學(xué)生想到中學(xué)物理只能聯(lián)系到記憶、背誦等枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容，失去了原有的規(guī)范學(xué)生行為以及道德思想傳播的意義。計算機輔助教學(xué)可以使教師更新教學(xué)模式，使得物理課堂更加生動活潑，改變了傳統(tǒng)的教育模式從機械化記憶背誦理論轉(zhuǎn)化為生動有趣的理解。二、關(guān)于計算機輔助教學(xué)與中學(xué)物理中學(xué)物理教學(xué)不僅包含了課標、教材、課程內(nèi)容等文本課程，也包含教學(xué)過程中創(chuàng)生課程；不僅包含教學(xué)的目標、內(nèi)容、方式、評價等，也包含體驗教學(xué)的過程；還包含了教學(xué)對課程的反饋修訂等。從廣泛意義上講，這里的中學(xué)物理教學(xué)基本涵蓋了中學(xué)物理教育的方方面面。中學(xué)物理教學(xué)研究作為課程與教學(xué)研究領(lǐng)域的重要分支，已經(jīng)引起了廣大物理教育教學(xué)者的關(guān)注。中學(xué)物理教學(xué)研究也不再僅限于大學(xué)，成為教授和研究員的專職任務(wù)，許多中學(xué)教師也開始加入中學(xué)物理教學(xué)研究的行列，并充分發(fā)揮自身直接與教育實踐接觸的優(yōu)勢，將科研與教學(xué)結(jié)合，通過科研促進教學(xué)，取得了良好效果，也促進了物理教學(xué)的發(fā)展和完善。從上面的論述可以看出，中學(xué)物理教學(xué)科學(xué)研究是大學(xué)教師、研究員、研究生及中學(xué)教師等教育研究者或工作者有目的、有計劃地對與中學(xué)物理課程及教學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象、過程等進行的研究，既有對理論的探討，也有對實踐的總結(jié)，既有對現(xiàn)存問題的深思，也有對未來發(fā)展的預(yù)測。在計算機輔助教學(xué)與教育進行結(jié)合方面，國外許多國家都進行了深入的研究，取得了不錯的成果。分析物理教材當中的概念主要是中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識過程當中的基礎(chǔ)，老師在教學(xué)過程當中的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量會直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的情況。所以，從目前中學(xué)物理概念教學(xué)過程當中的具體情況來看，依然存在許多難以解決的問題和困難，這就會讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識點的時候產(chǎn)生一定的困擾。首先中學(xué)階段的物理概念教學(xué)方法較為落后，使用的依然是以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法和應(yīng)試教育的教學(xué)方法，并且中學(xué)物理課程當中的教師，絕大多數(shù)都是年齡較大、資格較老的教師，在教學(xué)的時候，習(xí)慣采用自己多年積累下來的教學(xué)經(jīng)驗進行教學(xué)，本身的教學(xué)專業(yè)水平也非常高，導(dǎo)致他們在教學(xué)的過程當中依然沿用原本落后的教學(xué)方法進行教學(xué)，不想甚至沒有辦法再去學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，這就需要采用計算機以及其他信息技術(shù)進行輔助教學(xué)的方式來進行中學(xué)物理的教學(xué)和學(xué)習(xí)。中學(xué)階段的物理老師在課堂講解物理知識的過程當中，可以運用目前先進的信息技術(shù)這種獨特的教學(xué)方法，再根據(jù)教師教學(xué)的內(nèi)容給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個獨一無二的、更加方便理解物理知識點的學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的時候能夠更加方便地學(xué)習(xí)，加強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當中的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。三、計算機輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用1.利用計算機輔助教學(xué)構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境。將計算機輔助教學(xué)和物理課堂相融合不僅促進了課堂教學(xué)的變革，也創(chuàng)新了教學(xué)模式，讓計算機輔助教學(xué)成為課堂教學(xué)的好幫手。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“光的反射”這一節(jié)的時候，光的反射這一名詞學(xué)生聽起來會很陌生，但是這種現(xiàn)象在生活當中確實是很常見。教師在授課的時候就可以提前搜集一些視頻和名人事跡讓學(xué)生進行學(xué)習(xí)，在播放視頻的時候，教師對一些關(guān)鍵點要進行講解，這樣學(xué)生們對于光的反射就有了一定的掌握。然后，教師可以讓每位學(xué)生準備一個小鏡子，根據(jù)視頻當中的細節(jié)師生一起來進行光的反射這一實驗，當實驗完成之后，教師可以對光的反射的知識點進行總結(jié)概括。計算機輔助教學(xué)可以構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境，使教師對學(xué)生的教學(xué)工作更加完善，從而培養(yǎng)學(xué)生的各項能力。2.利用計算機輔助教學(xué)代替課堂當中不能完成的實驗。由于受各種因素的限制，教師在進行授課的時候，有很多實驗是不能在課堂當中完成的，可以利用計算機輔助教學(xué)代替課堂中無法完成的實驗，提高課堂效率比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的規(guī)律”這一章的時候，光靠教師的講解以及課本的內(nèi)容，學(xué)生對凸透鏡成像的原理仍然是陌生的。但是教師可以利用計算機輔助教學(xué)在網(wǎng)上搜集一些凸透鏡成像規(guī)律的視頻和其他資料，經(jīng)過反復(fù)觀看以及教師的講解。學(xué)生就會對凸透鏡成像的規(guī)律有一個了解，當教師講完這一節(jié)的時候?qū)W生們可以將之前觀看視頻做的筆記與教師課堂的板書進行融合整理，這樣學(xué)生就會對凸透鏡成像的原理有了一個把握，在做題的時候也就有了思路。由此可知，科學(xué)合理地應(yīng)用計算機輔助教學(xué)，不僅可以輔助物理教學(xué)，還可以幫助學(xué)生整理相關(guān)的知識，教師可以借助計算機輔助教學(xué)來開展相關(guān)的實驗教學(xué)，這樣就可以將實驗當中的疑難點具體化。實驗是物理學(xué)習(xí)必須經(jīng)歷的一個過程，即使這個過程復(fù)雜困難，但是通過計算機就可以對其進行解決。眾所周知，物理概念和定理大部分都來源于生活實踐，但是光憑教師口述，是沒有辦法表現(xiàn)出物理這門學(xué)科的張力，為此，教師就應(yīng)該借助計算機輔助教學(xué)，來展現(xiàn)物理這門學(xué)科的特點。3.更新課堂教學(xué)方式。計算機輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中能夠?qū)W(xué)生的問題聚集、成果簡化，其傳播形式多樣，不再局限于課堂上的傳授，學(xué)生可利用其他零碎的時間隨時隨地學(xué)習(xí)。視頻中將光學(xué)方法放大法生動地用動畫的形式表現(xiàn)出來，清晰直接地讓學(xué)生體會知識重點。例如，在“滑動變阻器”這節(jié)課，其主要是建立在數(shù)字教材平臺和互動課堂功能的基礎(chǔ)上，可以發(fā)揮計算機輔助教學(xué)各項優(yōu)勢：應(yīng)用彈幕發(fā)言、投屏展示、flash插件模擬組裝、照片采集上傳、視頻動態(tài)分析、練習(xí)收集反饋以及云筆記流轉(zhuǎn)等技術(shù)手段，合理、有效地把技術(shù)融合到物理課堂的課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個階段中。又利用自制的led滑動變阻器，實現(xiàn)電流的化“隱性”為“顯性”，清晰地呈現(xiàn)了滑動變阻器接入電路的有效部分及變化，突破了本節(jié)課的難點。課前預(yù)習(xí)準備：學(xué)生課前完成預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)單，并通過云筆記將學(xué)習(xí)單上傳，教師根據(jù)收集到的信息有針對性地備課，做到備課真正備學(xué)生。情境導(dǎo)入：利用投屏技術(shù)演示自制變速風(fēng)扇，提高了實驗現(xiàn)象的可視性，引導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律解釋風(fēng)扇變速的原因。并應(yīng)用彈幕技術(shù)，學(xué)生把滑動變阻器原理的猜想上傳，然后進行師生互動，共同揭秘原理。學(xué)生可以應(yīng)用flash插件將提供的配件進行組裝，截屏上傳建構(gòu)好的滑動變阻器模型。組織學(xué)生對模型相互評價，在評價過程中進一步優(yōu)化模型。學(xué)生經(jīng)歷了自主探究，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，還領(lǐng)悟到建模的思想，創(chuàng)造性思維得到了提升。分組實驗：小組合作制作調(diào)光燈并拍照上傳，小組代表交流上傳的作品。然后教師將采集的學(xué)生操作的視頻與學(xué)生一起分析，通過師生互動，分析滑動變阻器的動靜狀態(tài)及變阻情況，得出滑動變阻器的正確接法。演示實驗：利用投屏演示自制led滑動變阻器教具，通過自制教具將隱性的電流外顯，幫助學(xué)生理解判斷滑動變阻器接入電路的電阻變化，從而突破本節(jié)課的難點。應(yīng)用檢測：組織學(xué)生閱讀數(shù)字教材及拓展資料，利用圈畫功能實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。利用數(shù)字教材的習(xí)題檢測功能，實時統(tǒng)計學(xué)生答題的正確率。通過數(shù)據(jù)分析，全面完整地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而調(diào)整教學(xué)策略。在計算機輔助教學(xué)的支持下，通過豐富的學(xué)習(xí)支架有效引導(dǎo)了學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)；借助了flash插件完成模型的建構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，增加了課堂的創(chuàng)新性；即時的數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計及分析實現(xiàn)了數(shù)字化教學(xué)的高效性；前置、后置作業(yè)的云筆記流轉(zhuǎn)實現(xiàn)了師生、生生之間的互