如何利用信息技術(shù)支持物理課堂教學(xué)

在信息化時代，隨著信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的深入，人們越來越深刻地認識到以多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)不僅是豐富的資源，而且成為拓展人類思維的創(chuàng)造性工具。利用信息技術(shù)進行物理課堂教學(xué)有利于素質(zhì)教育的有效實施，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，有利于減輕學(xué)生負擔，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。信息技術(shù)對于優(yōu)化物理課堂教學(xué)和提高課堂效率有著非常重要的作用。筆者結(jié)合多年來自己的教學(xué)實踐對如何應(yīng)用信息技術(shù)讓物理課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)高效，談一談自己的想法與做法。

1、利用信息技術(shù)可以加大信息容量，豐富學(xué)生的感知系統(tǒng)，有利于知識的形成。

物理概念和規(guī)律是通過大量事實及實驗進行分析、歸納而得來的，而這又需要以學(xué)生的生活經(jīng)驗、感性認識為依托，但每個學(xué)生的生活閱歷不同，感知能力不同，短時間內(nèi)很難積累與教學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。而運用多媒體技術(shù)可以使教學(xué)涉及到的一些事物、現(xiàn)象等現(xiàn)實生活中學(xué)生積累不多、比較貧乏的都可利用多媒體技術(shù)很好地展現(xiàn)出來，可以在短時間內(nèi)提供大量的感性材料，豐富學(xué)生的感性認識，為他們進一步學(xué)習(xí)提供幫助。

例如：選修3-3《布朗運動》一節(jié)在學(xué)習(xí)時，由于水分子是微觀粒子，在具體的實驗中，用顯微鏡要想觀察到這些粒子是很困難的。如果讓學(xué)生觀察了布朗運動實驗的現(xiàn)象后，再利用信息技術(shù)應(yīng)用軟件的三維動畫描繪出了實驗室的實驗裝置，并對“布朗運動實驗”中的水分子碰撞花粉粒進行了模擬演示，很大程度上給學(xué)生一種身臨其境的感覺，不僅可以使學(xué)生知道微觀物質(zhì)的存在性，而且可以幫助學(xué)生更好的理解花粉粒的運動是由于水分子碰撞的緣故，從而確定布朗運動是分子運動的反映，避免學(xué)生認為花粉粒運動就是分子運動的錯誤看法。

又如在拋體運動的教學(xué)中，有關(guān)飛機連續(xù)投彈，學(xué)生難于理解炸彈在空中的排列情況。若利用計算機技術(shù)模擬或錄相技術(shù)拍攝飛機“實際”投彈情景，讓學(xué)生在課堂上“看到”飛機投彈，便有利于學(xué)生很好地認識物理規(guī)律，從而提高學(xué)習(xí)效率。

2、利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲。

運用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理情景，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生創(chuàng)新欲望。十八世紀啟蒙思想家盧梭曾經(jīng)說過：“教育的藝術(shù)是使學(xué)生喜歡你所教的東西”。著名教育家蘇霍姆林斯斯基說：“所有智力方面的工作都要依賴于興趣”。興趣是打開成功之門的鑰匙，是創(chuàng)造的非智力源泉。有了興趣可以變苦學(xué)為樂學(xué)；變被迫、被動地學(xué)習(xí)為主動、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)。而興趣作為支配人們行為的動機，并非人的頭腦中固有的，為使學(xué)生產(chǎn)生對物理學(xué)科產(chǎn)生興趣，除了要在教學(xué)內(nèi)容上挖掘外，還可以借助一定的外部條件，魯迅先生說過：“意美以感心，音美以感耳，形美以感目”?，F(xiàn)代多媒體技術(shù)的一個明顯的優(yōu)勢就是教育信息顯示的多樣化（文字、圖形、圖像、聲音、色彩、動畫等）、新穎、形象、直觀、藝術(shù)化的特點，可創(chuàng)設(shè)出悅耳、悅目、悅心的教學(xué)情景，使學(xué)生產(chǎn)生如見其人、如聞其聲、身臨其境的感受。和諧寬松的教學(xué)環(huán)境，無疑會誘發(fā)學(xué)生感情上的參與，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和探索精神。

例如：在選修3-5“核能”部分教學(xué)時，教師從課件庫中調(diào)用原子彈、氫彈爆炸的照片，使學(xué)生了解核能的巨大威力，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，同時演示課件中核反應(yīng)速度的方法和利用反應(yīng)堆工作時釋放的熱能來發(fā)電的原理，再調(diào)用我國秦山、大亞灣核電站有關(guān)的資料及圖片，使學(xué)生真切體會到核能在現(xiàn)實生活中的作用。

利用信息技術(shù)教學(xué)資源可以為課堂教學(xué)提供豐富、生動的實際情景，可以激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與好奇心,同時領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索興趣。

3、利用信息技術(shù)強化物理實驗，增強實驗效果。

在物理課堂教學(xué)中，往往少不了演示實驗，實驗中的現(xiàn)象和過程能直觀、清晰、有效的展現(xiàn)是物理教學(xué)中的一項重要內(nèi)容，是提高物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的根本保證。在普通物理課堂的演示實驗中，由于受到常規(guī)實驗儀器本身的限制，實驗效果常不盡人意。而結(jié)合利用信息技術(shù)制作成模擬演示實驗的課件，模擬一些重要的但在現(xiàn)實環(huán)境下難以完成的一些物理實驗，則可彌補常規(guī)實驗儀器的不足，提高物理實驗的演示效果。

例如：在選修3-4《機械波》這一章的學(xué)習(xí)中，由于機械波非常抽象且不便于實驗演示，對學(xué)生的空間想象能力要求較高，因此學(xué)生學(xué)習(xí)起來非常吃力。教學(xué)時通過用波動演示器演示之后，針對學(xué)生最難于理解的機械波的傳播，機械波在傳播的過程中質(zhì)點的振動情況、波的干涉等問題，利用信息技術(shù)制作課件來演示機械波的傳播、機械波在傳播時各質(zhì)點的振動、波的干涉等幾個演示動畫的過程，演示效果既能動態(tài)演示也能靜態(tài)分析，使學(xué)生在學(xué)習(xí)機械波在傳播過程中質(zhì)點是如何運動的，波發(fā)生干涉時的加強區(qū)、減弱區(qū)是如何變化的以及質(zhì)點的運動情況都有了深刻的認識。

4、信息技術(shù)為學(xué)生在物理教學(xué)的探究學(xué)習(xí)中提供了技術(shù)工具和環(huán)境氛圍。

新課程改革中，學(xué)生越來越多地參與探究性課題的研究，進而意識到他們自己所學(xué)知識與科學(xué)發(fā)展、社會生活的關(guān)聯(lián)。在探究過程中，他們不是機械地記憶信息，而是根據(jù)某項“任務(wù)”，自主搜尋、檢索、分析、組合與探究課題有關(guān)的資訊，從而達到培養(yǎng)獲取信息、處理信息的能力和基本的科學(xué)素養(yǎng)的目的。

“仿真物理實驗室”是一款平臺軟件，可以支持物理學(xué)習(xí)和物理教學(xué)，特別適用于物理探究性學(xué)習(xí)。它為教師和學(xué)生提供了一個實驗器材完備的綜合性仿真實驗室。在學(xué)生具備了一定“真實”實驗體驗的基礎(chǔ)上，利用仿真實驗室進行綜合性的實驗研究，使課堂教學(xué)設(shè)計得到優(yōu)化。

例如：在選修3-4“單擺”實驗中利用“仿真物理實驗室”軟件提供了一個單擺的實驗裝置，讓學(xué)生通過改變各種物理參數(shù)（如擺長、擺角、擺球質(zhì)量、振幅等），并在擺動過程中隨時顯示擺球的速度和加速度矢量以及各時刻的瞬時數(shù)據(jù)形成的圖像，十分生動、直觀，使學(xué)生通過觀察認識了單擺振動過程中各個物理量的變化，并且總結(jié)出單擺周期與哪些因素（如擺球質(zhì)量）無關(guān)，與哪些因素（如擺長、重力加速度）有關(guān)，有什么樣的關(guān)系（周期公式）。

事實上，計算機仿真確實是現(xiàn)代科學(xué)研究中的一種先進方法，例如：模擬核試驗、計算機模擬氣象變化、模擬導(dǎo)彈運行軌跡、模擬橋梁受力情況等等。我們通過這類計算機仿真實驗，不僅使學(xué)生加深了認識，突破了教學(xué)難點，而且讓學(xué)生初步學(xué)會了一種真正的科學(xué)研究方法。這對于培養(yǎng)21世紀的創(chuàng)新人才是非常重要的。

5、利用信息技術(shù)，可以拓寬學(xué)習(xí)領(lǐng)域，改變學(xué)習(xí)方式。

傳統(tǒng)的物理課堂是封閉式的，教師、教材是學(xué)生的唯一知識源泉，而信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)的整合則突破了時空限制，可以通過網(wǎng)絡(luò)隨地進行物理學(xué)習(xí)和實踐活動，運用所學(xué)物理知識去交流和溝通。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進行觀察、探究、制作等物理學(xué)習(xí)與實踐活動。所以說，網(wǎng)絡(luò)拓寬了學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的時機。學(xué)生不但可以從網(wǎng)絡(luò)資源中看到、聽到各種信息，而且可以利用主題學(xué)習(xí)網(wǎng)站、博客、QQ、電子郵件等，使課堂探究性學(xué)習(xí)得到延伸。學(xué)生圍繞選題，通過網(wǎng)絡(luò)資源，查找有關(guān)資料，整理自己的成果，寫成小論文在網(wǎng)上發(fā)布；也可利用電子郵件、BBS論壇等，圍繞探究的主題進行討論交流，各自形成自己的判斷，表達自己對問題的理解以及解決問題的不同思路，相互解疑、爭辯和評價，相互合作解決各種問題。在網(wǎng)絡(luò)上提出和設(shè)計研究課題，指導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實生活和文字資料中進行探究性學(xué)習(xí)，然后利用網(wǎng)絡(luò)進行跨時空交流。

例如：在必修2學(xué)習(xí)《宇宙航行》一節(jié)涉及萬有引力理論的實踐成就——航天事業(yè)的發(fā)展時，讓學(xué)生進行網(wǎng)上沖浪，使之了解中國及至世界航天事業(yè)發(fā)展的概況；如何為航天事業(yè)的發(fā)展作出重大貢獻？利用網(wǎng)絡(luò)資源拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)渠道，必將改變學(xué)生單一學(xué)習(xí)模式、大大提高學(xué)生在信息時代的自主學(xué)習(xí)能力與信息素養(yǎng)。

6、信息技術(shù)輔助教學(xué)是進行情感教育的好方式。

例如：在選修3-2《電磁感應(yīng)》一節(jié)的教學(xué)中，為了體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的時代感，增強學(xué)生對學(xué)習(xí)物理重要性的認識。教師利用多媒體課件，演示了電和磁的多種應(yīng)用，作為本節(jié)課的尾聲。學(xué)生通過色彩豐富的動態(tài)畫面，看到了電和磁在各個領(lǐng)域的應(yīng)用，感受到了物理知識廣泛的應(yīng)用前景，體驗到了物理學(xué)科對時代發(fā)展的深遠意義，從而極大地激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；其德育效果遠遠勝過了空洞的說教，也使緊張的學(xué)習(xí)變得活潑、輕松了。

利用了信息技術(shù)后學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的興趣上、在勤于動腦思考問題方面以及在思維方式上，都發(fā)生了很大的變化。在課堂教學(xué)中，感到學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情明顯高于以前，表現(xiàn)在他們愛動腦筋，愛思考問題，更善于提問題。包括一些差生，都敢于質(zhì)疑，都表現(xiàn)出很高的積極性，而且在思維方式上，