信息技術環(huán)境下教、學方式的構建與應用研究

蘇進

摘要：信息技術環(huán)境下教與學方式的構建與應用是利用多媒體技術、計算機技術、網絡技術和現(xiàn)代教育方法進行教學活動的一個整體概念，使課堂教學過程動態(tài)化、情境化、具體化，彌補傳統(tǒng)教學方式在直觀性、主體性和動態(tài)性等方面的弱點，從而提高課堂教學效率.

關鍵詞：信息技術 教、學方式

隨著科學技術的發(fā)展，計算機技術、多媒體技術、網絡技術遍及到各行各業(yè)，在課堂教學改革中信息技術已起到推波助瀾的作用.以物理課堂教學為例，信息技術以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現(xiàn)形式將課堂引入了新的境界.信息技術在教師教學、學生學習中的構建與應用是指，主要利用計算機作為教學媒體，包括使用模型、實物、標本、投影片、教學錄像、教學軟件等，把文字、聲音、圖像、三維動畫融為一體，對學生進行全方位教學的一種新型教學方式.為了深化創(chuàng)新教育，提高課堂教學效率，促進教師素質的提高，推進信息技術手段特別是計算機技術在物理教學中的構建與應用是十分必要的.運用信息技術在物理課堂教學中的構建與應用，實現(xiàn)教學手段現(xiàn)代化，已成為教學改革的趨勢和發(fā)展方向.作為物理教師，筆者通過近年的學習和實踐，結合當前信息技術在物理教學中的構建與應用，就信息技術輔助物理教學如何為學校教育、教學服務，發(fā)揮信息技術的職能作用談點看法.

一、寓教于樂，激發(fā)學生的學習興趣

應試教育向素質教育轉化的一個重要方面就是改革課堂教學.搞好課堂教學的一個重要環(huán)節(jié)，就是最大限度地集中學生的注意力，盡可能地調動學生的各種器官參加教學活動并接受所學知識.信息技術使圖、文、聲、像集于一體，使教學內容形象生動，富有感染力，能激發(fā)學生的學習興趣.“興趣是最好的老師”.學生只有有了學習興趣，才能提高學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性.

二、常規(guī)儀器結合信息技術電教設備，提高物

理演示實驗效果

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學和演示實驗是中學物理教學的重要一環(huán).豐富多彩、生動有趣的實驗是物理實驗教學的特點.利用實驗課，不僅能讓學生記住某些相關結論、實驗步驟，更重要的是能使學生透徹理解并且掌握產生實驗結論的過程.在物理教學中演示實驗時，由于受到常規(guī)實驗儀器本身的限制，實驗效果常不如人意.而通過電腦模擬一些重要的，但在現(xiàn)實實驗環(huán)境下難以完成的物理實驗，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.

1.模擬理想狀態(tài).高一課本中“對接斜面”演示實驗，是牛頓第一定律的實驗基礎.依靠現(xiàn)有的傳統(tǒng)儀器無法表現(xiàn)那種無摩擦的理想狀態(tài)，利用計算機輔助則能達到理想境界.

2.模擬在常規(guī)中學實驗室無法完成的實驗.比如，利用多媒體電腦動畫制作系統(tǒng)進行繪制、模擬粒子散射實驗.先把教材的實驗裝置在計算機上繪制出來，然后用亮點表示粒子的運動軌跡，再對兩種原子相遇情況進行放大說明.具體做法是：先在監(jiān)視器上用兩個不定位置的小黑點代表電子，然后根據(jù)每個電子出現(xiàn)幾率多的位置畫出軌道——兩個圓，從左側發(fā)射出水平運動的連續(xù)的a粒子（用藍點表示），遇到金箔原子后路徑發(fā)生變化，再從力度角分析a粒子路徑變化的原因，在監(jiān)視器上顯示湯姆生和盧瑟福原子模型，從而得出正確結論：原子核式結構.

3.實驗分析.信息技術對實驗分析、實驗數(shù)據(jù)分析和處理更有其自身的優(yōu)勢.比如，利用聲音編輯軟件可以進行以下三項演示實驗分析：（1）音調和頻率的關系.在喇叭發(fā)聲的同時，顯示屏會顯示出相應的振動圖像，這時能動態(tài)地觀察到振動圖像的頻率變化，也可以對不同音調的振動圖像進行對比分析.（2）音色、基音、泛音等概念及它們的關系.播放音調相同而音色不同的樂曲，比較其振動圖像，注意其區(qū)別，讓學生認識聲音“指紋”的概念.（3）噪音和樂音的概念.通過分析振動圖像，可以說明噪音是無規(guī)則振動引起的，從頻譜上可以分析出它不像樂音那樣存在基音整數(shù)倍的泛音.

通過信息技術在物理實驗中的構建與應用，能突破常規(guī)實驗儀器的局限性.教師應當發(fā)揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜、困難的實驗進行模擬和提供幫助，成為常規(guī)實驗的補充，并把兩者結合起來，使實驗教學上升到一個新的層次，從而有助于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得知識，提高學生的科學文化素質和實驗技能水平.不過，計算機只能是模擬實驗，突出顯示實驗現(xiàn)象、效果，聲形并茂，形象生動，但不能因為這些優(yōu)點而完全取代常規(guī)實驗.因為多媒體課件制作得再精美，還是只能給學生一個“假”的感覺.教師應當把常規(guī)儀器和多媒體電教設備結合起來，用實物提高學生的觀察能力、動手能力，而通過多媒體技術模擬實驗的構建與應用，模擬一些重要的，但在現(xiàn)實實驗環(huán)境下難以完成的物理實驗，提高物理實驗的演示效果.

三、在信息技術環(huán)境支持下，發(fā)揮學生自主探

討性實驗的作用

在傳統(tǒng)的物理實驗室，由于怕發(fā)生意外和造成實驗儀器的損失，有許多實驗室規(guī)章制度對學生有諸多限制；由于實驗環(huán)境和實驗條件的限制，實驗結果往往與物理理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù).讓學生在信息技術環(huán)境下進行虛擬實驗室操作，以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學，則能解決這一難題.比如，在上傳統(tǒng)電學課時，筆者通常會告訴學生，電流表的接線柱不能接錯，電壓表不能超過量程，電池組不能短路.很多實驗不允許學生自己操作.這些規(guī)定，無形中扼殺了學生的創(chuàng)造性思維，而有些學生自主意識強，常常會進行一些“地下操作”，最終損壞了儀器.然而，須知這些“破壞性”強的學生實際上也是動手能力強的學生.在信息技術環(huán)境下，倡導學生自主探討性實驗，既可保護儀器，又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，還能把很多傳統(tǒng)實驗做不到的效果一一再現(xiàn).在信息技術環(huán)境下采用“仿真物理實驗室”虛擬電學實驗室軟件（在線版網絡軟件），實現(xiàn)網絡與物理學科教學的整合.學生在信息技術環(huán)境下進行多媒體實驗操作.通過網上人機對話，學生可以一邊操作一邊在網上暢游，獲取新知識，或與其他同學交流.如果學生在網絡虛擬實驗室遇到問題，就可以通過網絡從其他同學那里獲取相關信息.這樣，讓學生自主學習，并自主觀察模擬實驗，從而提高學習成果和優(yōu)化學習方法.這種虛擬實驗室，為學生提供了全方位的開放性的操作環(huán)境，使學生在課堂上實現(xiàn)了在虛擬世界的真實體驗.信息技術與物理實驗教學整合，能夠培養(yǎng)學生自主模擬實驗、觀察實驗，并歸納、總結、抽象成所需知識的能力，使學生主動地獲取物理知識，發(fā)展能力，并促使他們建立科學的世界觀.

四、擴大信息來源，提高教學水平

1.了解物理學科發(fā)展的時事形態(tài)，把握教學動態(tài).在官方權威網站上查看有關物理發(fā)展動態(tài)，教師可以做到在時事政策上緊跟形勢，在物理學科教學時做出及時調整.物理作為一門理科學科，大量的習題是必要的，但訂購的習題集往往存在著題型偏舊、信息過時的缺點.這對于學生習題更新、掌握習題形式是不利的.為了克服這一缺點，教師可以利用internet這一信息資源，從網絡如中國中小學教育教學網（http：//www.k12.com.cn）的物理試題中心下載最新的試卷、搜集物理相關試題，給學生作為測試題和平時練習.實際情況證明，這些題目題型新穎、信息準確，對于啟發(fā)學生的思維，開闊學生的視野有很大的幫助.

2.增進學習交流，提高教學水平.網絡的交互性給物理教師互相學習交流提供了機會.教師可以利用電子郵件與有關專家進行交流，學習前沿的理論知識，獲取名師的經典教案；還可以參與網上的教師繼續(xù)教育和參與一系列教育門戶網站的教育論壇.比如，在中國名師網（http：//www.cenre.com），教師可以與重點學校的名師專家探討物理教育應培養(yǎng)怎樣的人才，在中國園丁網（http：//www.teacher.net.cn）、的教育論壇，教師可以與各地的同行探討物理教學中遇到的問題以及對物理教學改革的看法.教師通過網上學習交流，實現(xiàn)資源共享，達到提高教學水平、提高自身素質的目的.

實踐證明，信息技術在物理教學中的構建與應用，能鞭策教師進一步完善課堂教學，使教學過程更具有科學性，幫助教師在課堂上合理地掌握和利用時間，吸引學生的注意力，促使學生接受和掌握更多的知識，從而提高物理課堂教學效率.

信息技術教學是一種工具、一種手段，不能用信息技術教學取代教師教學，也不能僅僅追求教學形式.因此，教師不要一味地使用信息技術，也不要整堂課全是投影，而是要針對所教學科的內容進行分析，看利用哪種手段教學更確切.比如，電阻、功、能的講解，可能運用傳統(tǒng)教學更為合適.另外，雖然信息技術有很多優(yōu)點，但是教學中教師仍起著主導作用，信息技術的構建與應用起輔助作用，傳統(tǒng)物理課堂教學模式基本沒變，信息技術只作為一種新的功能，與傳統(tǒng)教學媒體，常規(guī)電教媒體優(yōu)化組合，主要用于解決課堂教學中的重點、難點，特別是難點.只有這樣，才能發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢.

總之，信息技術作為先進的教學媒體在物理教學中的構建與應用，深化了物理學科教學，加大了學科信息容量，提高了課堂教學效率.隨著信息技術在物理學科教學應用的發(fā)展，將信息技術引進教育領域將給學生、教師、學校帶來一個新的教學模式和新的契機.同時應看到，信息技術在物理教學中的構建與應用是一個新興事物，還有許多問題需要教師去研究、探索.

（本文是2016年度河南省基礎教育教學研究項目《信息技術環(huán)境下教、學方式的構建與應用研究》（編號：JCJYC16250397）的研究成果.）