運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化物理教學(xué)

黃永海

【摘要】運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化物理教學(xué)，可彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足；可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性；有助于揭示教材中的重點(diǎn)，突破難點(diǎn)；可模擬一些實(shí)驗(yàn)；有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力；還能拓寬學(xué)習(xí)物理的途徑。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；物理教學(xué)；學(xué)科整合

進(jìn)入21世紀(jì)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)現(xiàn)代教育教學(xué)的需要。在這種背景下，信息技術(shù)輔助教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，電教媒體已不再限于視聽(tīng)范疇，而是呈現(xiàn)出多媒體化、超文本化、網(wǎng)絡(luò)化、交互性等新特點(diǎn)。因而，應(yīng)用多媒體課件，化抽象為形象、化微觀為宏觀、化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、化不可操作為可操作過(guò)程，對(duì)化解知識(shí)難點(diǎn)，提高綜合能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，推進(jìn)素質(zhì)教育具有重要意義。

一、可以彌補(bǔ)演示實(shí)驗(yàn)的不足。

由于技術(shù)條件的制約或有些物理現(xiàn)象特質(zhì)的限制，初中物理的一些演示實(shí)驗(yàn)，還不能滿足課堂教學(xué)的要求。一個(gè)實(shí)驗(yàn)做下來(lái)，只有少數(shù)學(xué)生能明了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，多數(shù)學(xué)生霧里看花，客觀上給部分學(xué)生設(shè)置了學(xué)習(xí)物理的障礙。這個(gè)問(wèn)題不解決，我們的教學(xué)就不可能實(shí)現(xiàn)面向全體學(xué)生的目標(biāo)。

在學(xué)習(xí)《光的反射和折射》一節(jié)課時(shí)，用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材做演示實(shí)驗(yàn)，即使是新的激光光源，由于光強(qiáng)度不夠，演示時(shí)也只有前幾排的學(xué)生能看清楚，后面的同學(xué)連入射光線和反射光線都看不清楚，更不用說(shuō)觀察入射角和反射角的關(guān)系了。而用教學(xué)軟件仿真反射過(guò)程，不僅能使所有學(xué)生清楚地看見(jiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且能使無(wú)法控制速度的光慢慢地沿其傳播方向逐步推進(jìn)，入射光方向也可以隨意控制，各種物理關(guān)系一目了然，教學(xué)效果非常顯著，彌補(bǔ)了演示實(shí)驗(yàn)的不足。

二、可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

現(xiàn)代課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)是：強(qiáng)調(diào)以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體；重視培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)上，必須特別強(qiáng)化“主體性”，一個(gè)沒(méi)有主體意識(shí)，不能發(fā)揮主體潛能的人，是不可能去創(chuàng)新的。

下面以《凸透鏡成像》這節(jié)課為例說(shuō)明教學(xué)模式的具體運(yùn)用。教師先播放一段“照相”的視頻，突出展示底片成像現(xiàn)象，并提出問(wèn)題：底片的成像是放大還是縮小呢？你們知道為什么照相機(jī)能使人或景物在底片上形成縮小的像嗎？這些提問(wèn)旨在調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。進(jìn)入研究凸透鏡成縮小的實(shí)像條件的問(wèn)題上，教師利用演示、視頻、投影等，組合成效果明顯的示范。當(dāng)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮妥龇ê?，親自動(dòng)手研究，然后歸納得出結(jié)論：當(dāng)u>2f時(shí)，凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像。在學(xué)生弄清凸透鏡成縮小的實(shí)像物距條件后，教師利用課件分析講解照相機(jī)的原理，再播放照相機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用方法，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的識(shí)記和理解。最后提出一些問(wèn)題，如要使底片上的樹像小一些，為什么應(yīng)使照相機(jī)離樹遠(yuǎn)一些？讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去解決，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際、知識(shí)遷移、思想拓展的目的。

多媒體作為一種先進(jìn)的教學(xué)手段，在教學(xué)過(guò)程中，具有調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力的作用。例如，在講解《電流的形成》這一節(jié)時(shí)，由于電流看不見(jiàn)、摸不著，學(xué)生無(wú)法理解什么是電流、電壓，更不會(huì)理解“電壓是形成電流的原因”。在教這一節(jié)課時(shí)，可設(shè)計(jì)兩個(gè)動(dòng)畫模型，一是水流形成的裝置圖，二是通過(guò)類比建立起來(lái)的電流形成裝置。在播放、展示、講解這兩個(gè)動(dòng)畫畫面后，學(xué)生很自然地在這兩個(gè)本來(lái)不太相關(guān)的物理過(guò)程中建立起聯(lián)系，即“電流相當(dāng)于水流”、“電壓相當(dāng)于水壓”、“電源相當(dāng)于水泵”，而水泵提供水壓，水壓形成水流，從而理解電源是提供電壓的裝置，電壓是形成電流的原因，自然地完成認(rèn)知思維上的飛躍，效果極佳。

三、有助于揭示教材中的重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。

一節(jié)課的成功與否，很重要的一個(gè)方面就是有無(wú)突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)。信息技術(shù)在課堂教學(xué)上之所以有旺盛的生命力，是因?yàn)槠淠芙鉀Q傳統(tǒng)教學(xué)難以解決的課堂教學(xué)難點(diǎn)。多媒體不受時(shí)間、空間的限制，既能有效地突破教學(xué)的重難點(diǎn)，又能節(jié)約時(shí)間，便于學(xué)生在課堂上鞏固練習(xí)，減輕學(xué)生的課外學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。在教學(xué)時(shí)，利用多媒體技術(shù)可以把學(xué)生不易理解的內(nèi)容，形象直觀地演示出來(lái)。例如，物理學(xué)中電場(chǎng)、磁場(chǎng)的概念是整個(gè)教材的重點(diǎn)，比較抽象，看不見(jiàn)，摸不著。用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也只能在水平面上觀察，效果不理想。如果改用多媒體投影實(shí)驗(yàn)，就能夠清楚地將電場(chǎng)、電力線、磁場(chǎng)、磁力線呈現(xiàn)在大屏幕上，學(xué)生看得清，也理解得透。通過(guò)這種多媒體演示教學(xué)，不僅有效地突破了難點(diǎn)，而且加深了學(xué)生的理解。

四、可以模擬一些實(shí)驗(yàn)，化解真實(shí)實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

物理課堂上有些實(shí)驗(yàn)因存在一定的危險(xiǎn)不便做或不能做，通過(guò)電腦模擬來(lái)完成，既可以有效地完成教學(xué)內(nèi)容，又可以滿足學(xué)生的求知欲。

托里拆利實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)已不提倡在課堂上完成，原因是水銀有毒，實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，即使很小心，也難免發(fā)生水銀灑落的事情，易對(duì)師生造成傷害。過(guò)去是利用掛圖講解，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論始終存在模糊認(rèn)識(shí)，而該實(shí)驗(yàn)在《大氣壓強(qiáng)》一章中又比較重要，現(xiàn)在，我用課件模擬實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，形象逼真，使教學(xué)達(dá)到了預(yù)期目的。

五、可利用多媒體，再現(xiàn)微觀或宏觀物理世界。

物理課本中有些場(chǎng)景和現(xiàn)象，是我們?cè)谏钪袩o(wú)法觀察到的，對(duì)于初中生而言，理解起來(lái)就更加困難，處理不好會(huì)直接妨礙學(xué)生對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)。在課堂上，我們可以利用多媒體，將宏觀微觀化，將微觀宏觀化，使學(xué)生由看不見(jiàn)到“看得見(jiàn)”。

一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。分子是看不見(jiàn)的，通過(guò)一些演示實(shí)驗(yàn)，雖然可以向?qū)W生分析說(shuō)明分子是運(yùn)動(dòng)的，但要認(rèn)識(shí)其“無(wú)規(guī)則”運(yùn)動(dòng)就非常困難，于是我們可以在多媒體上用一些不同顏色的小球模擬為分子，使其在電腦上隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，并設(shè)定，當(dāng)小球相碰撞時(shí)，改變運(yùn)動(dòng)方向，以此來(lái)描述氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，加深了學(xué)生對(duì)“無(wú)規(guī)則”的理解。

又如“日食”、“月食”、“聲波”等知識(shí)，學(xué)生憑想象，甚至靠記憶學(xué)習(xí)，效果都不理想。在講述這樣的知識(shí)時(shí)，都可以用多媒體輔助教學(xué)，讓學(xué)生從新的視角直觀感受微觀或宏觀物理世界。

六、有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。

多媒體具有形象、直觀的特點(diǎn)，它是以圖像、聲音來(lái)傳遞教學(xué)信息的，具有很強(qiáng)的啟發(fā)性。它能夠很好地幫助學(xué)生從生動(dòng)的直觀到抽象的思維，再?gòu)某橄蟮乃季S到具體的實(shí)踐，從而培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和思維能力。

在運(yùn)用多媒體教學(xué)時(shí)，教師要充分利用多媒體投影能放大的特點(diǎn)，圍繞教學(xué)目的，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、比較、綜合、概括等思維活動(dòng)，抓住事物的主要特征，揭示事物變化的本質(zhì)規(guī)律。例如在《磁生電》這一節(jié)教學(xué)時(shí)，用改裝的量程為0-30μA可投影式的靈敏檢流計(jì)來(lái)顯示單項(xiàng)手搖交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的微弱交變電流。通過(guò)多媒體投影，效果就會(huì)很明顯。在進(jìn)行演示時(shí)，首先要引導(dǎo)學(xué)生在屏幕上觀察指針擺動(dòng)幅度以及擺動(dòng)頻率與發(fā)電機(jī)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的關(guān)系，再讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上思考這樣 幾個(gè)問(wèn)題：用手搖發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)，電流計(jì)指針的擺動(dòng)有什么規(guī)律？發(fā)電機(jī)向外電路提供的電流有什么特點(diǎn)？通過(guò)電流計(jì)的電流大小及方向?yàn)槭裁词亲兓模繌亩?，引?dǎo)學(xué)生分析得出手搖發(fā)電機(jī)向外電路提供的電流其方向、大小是有規(guī)律變化的，其變化規(guī)律與線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，教師再用《磁生電》的多媒體課件進(jìn)行演示，將線圈在磁場(chǎng)中的位置，電流計(jì)的指針位置都同步地、直觀地顯示出來(lái)，學(xué)生容易觀察，也容易理解。課件既可演示交流電產(chǎn)生的一個(gè)周期的變化過(guò)程，也可以停留在此過(guò)程的任意狀態(tài)，進(jìn)行定性、定量分析。通過(guò)實(shí)物演示、多媒體模擬教學(xué)，不僅加深了學(xué)生的理解，而且也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、分析能力。

七、可以拓寬學(xué)習(xí)物理的途徑。

網(wǎng)絡(luò)的快捷開(kāi)放，信息的豐富多樣，為我們的教學(xué)又提供了一個(gè)寶貴的資源。利用好這一資源，可以極大地拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)物理的途徑。

我在講《能源的開(kāi)發(fā)和利用》這部分知識(shí)時(shí)，要求學(xué)生課下利用網(wǎng)絡(luò)收集資料，并在課堂上展示。學(xué)生收集的資料十分豐富，內(nèi)容涉及風(fēng)車、電站、潮汐等，形式分?jǐn)?shù)據(jù)、圖片、影像……甚至還有幾位學(xué)生共同協(xié)作，將我國(guó)三峽水電工程概況進(jìn)行了整理。整理過(guò)程中學(xué)生們了解到：三峽工程是世界上規(guī)模最大的水利樞紐工程，并列舉了工程中的幾項(xiàng)世界之最：綜合工程規(guī)模最大、居世界之最的單項(xiàng)建筑物、雙線五級(jí)梯級(jí)船閘、單線一級(jí)垂直升船機(jī)、居世界之最的金屬結(jié)構(gòu)。

學(xué)生們的廣泛活動(dòng)，使一節(jié)本來(lái)很枯燥的課，一下子變得氣氛活躍、內(nèi)容充實(shí)。豐富的資料使學(xué)生明白原來(lái)物理知識(shí)如此重要，讓他們充分認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)物理知識(shí)的價(jià)值，在引導(dǎo)學(xué)生“從物理走向社會(huì)”的基礎(chǔ)上，又幫助學(xué)生找到了一個(gè)學(xué)習(xí)物理的新途徑。

總之，在物理教學(xué)中使用信息技術(shù)不僅能使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中取得事半功倍的效果，同時(shí)，教師還可以有計(jì)劃地將教學(xué)內(nèi)容中的示意圖、原理圖、表格、例題和內(nèi)容總結(jié)等制成多媒體課件，這樣教學(xué)時(shí)，就減少了板書、板畫、板演的時(shí)間，從而可以把教學(xué)內(nèi)容講得更加透徹，更加生動(dòng)活潑。這樣既減輕了學(xué)生負(fù)擔(dān)，又完成了教學(xué)任務(wù)，同時(shí)提高了教學(xué)效率。

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