淺議信息技術(shù)與中學物理課程的整合

云南省玉溪第五中學 師 光

推進現(xiàn)代信息技術(shù)與學科課程的整合，是我國面向21世紀基礎教育教學改革的新視點。所謂信息技術(shù)主要是指計算機技術(shù)、數(shù)字音像技術(shù)、電子通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、衛(wèi)星廣播電視技術(shù)、遠程通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)以及多媒體技術(shù)和信息高速公路；就是將計算機與電信技術(shù)有機結(jié)合而形成的對聲音、圖像、文字、數(shù)字和各種信息進行獲取、加工、處理、存儲、傳播和使用的一種技術(shù)。

信息技術(shù)與中學物理課程的整合是指在課程教學過程中把信息技術(shù)、信息資源、信息方法、人力資源和課程內(nèi)容有機結(jié)合，共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式。信息技術(shù)與學科課程整合要求將信息技術(shù)非常自然地應用到課程教學過程中，優(yōu)化各種教學資源、各個教學要素，促進教學方式的根本變革，有效地應用信息技術(shù)的優(yōu)勢來更好地達到課程學習的目標，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力的目的。

一、整合對中學物理教學的作用

將信息技術(shù)運用于物理教學可以彌補傳統(tǒng)教學的不足，提高教學效率，對促進以提高學生創(chuàng)新精神和實踐能力為主要目標的素質(zhì)教育可謂錦上添花，如虎添翼。信息技術(shù)與物理教學整合主要有以下幾個方面的功能。

首先是模擬情境，建立模型，物理學科的知識是抽象的，所用的術(shù)語也很抽象，像“力”“場”“電流”等概念，在以往的教學過程中，由于這些概念比較抽象，教師講得乏味，學生聽得厭煩，教學效果差。信息技術(shù)的運用可以幫助教師和學生解決這些重點、難點問題。用多媒體計算機進行演示，則能起到事半功倍的效果。例如，“電流強度等于單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量”，學生是看不到自由電子的移動，因此難以接受。用多媒體計算機模擬這一過程，用紅色的小球表示導體中的自由電子，在閉合開關后，紅色小球（自由電子）定向運動起來，通過一個橫截面，該模擬實驗能使學生很直觀地知道其中的原理，而無需教師反復講解。

其次是轉(zhuǎn)換觀察空間。中學物理研究的對象大到宇宙天體，小到原子電子，都是學生不能直接感知的，因而學習起來有困難，借助信息技術(shù)我們可以將宏觀的天體微觀化，在多媒體計算機上模擬其運行的過程；也可以將微觀的原子、電子宏觀化，在多媒體計算機上模擬其運行的過程，從而增強學生的感知能力，促進理解。例如在“分子運動論”的教學中，原子和分子等微粒是看不見、摸不著的，傳統(tǒng)的教學手段難以使之具體化、形象化，學生理解和接受起來有很大困難，應用多媒體動畫技術(shù)，能很好地使微觀粒子宏觀化，生動具體地展現(xiàn)微觀粒子的形象，特別是發(fā)生變化的微觀過程，為學生探討微觀知識架設橋梁，巧妙地引導學生分析理解其本質(zhì)，也培養(yǎng)了學生的微觀想象能力。同樣的方法也適用于光學、力學。

再其次是轉(zhuǎn)換變化速度。很多物理運動過程都是瞬間發(fā)生、稍縱即逝的，學生對實驗現(xiàn)象的觀察很難細致全面。計算機動畫技術(shù)能很好地重現(xiàn)某些物理現(xiàn)象，且可按需要隨時進行控制，或化快速為慢速，或暫停，實驗清楚、直觀地呈現(xiàn)于學生面前；例如在講解“重力勢能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化”時，由于過程太快，學生無法觀察到小球和地面彈性形變的過程，覺得難于分析、無法理解；但是用多媒體動畫技術(shù)將小球與地面相互作用的過程用“慢鏡頭”模擬出來，學生則很容易發(fā)現(xiàn)小球和地面確實發(fā)生了彈性形變，可以看到從形變開始到恢復原狀的全過程，小球到達最高處時速度確實等于0，從而輕松地掌握知識。當然，在實驗室中我們可能加快或減慢其中的一些過程，但更多的現(xiàn)象卻是無法改變它的進程的，信息技術(shù)可以把一個自然界中無法變更的過程隨意地加快或減慢，幫助那些對物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的理解力還十分有限的中學生更好地形成感性認識。

最后是展現(xiàn)思維過程。物理教學是思維過程的教學，而很多物理方法、物理思維存在于人的大腦中，不能用實驗展示，僅用語言又難以描述，所以傳統(tǒng)教學中教師并不能把握每一個學生的思維過程，從而不能給予及時反饋，信息技術(shù)的交互功能則能很好地解決這個問題，在課堂教學中，信息技術(shù)可以幫助學生直觀地感知物理過程，運用電腦多媒體集成展示信息的優(yōu)勢，結(jié)合教學內(nèi)容，圍繞教學目標選用文字、圖片、聲音、動畫、視頻等不同形態(tài)的信息來對課文的內(nèi)容、情景、模型、狀態(tài)、物理過程進行生動地呈現(xiàn)，從而深入淺出地揭示物理知識的形成過程，使學生輕松地理解深奧的物理知識。

二、關于信息技術(shù)與物理課程整合的幾點感悟

第一，“課件”向“積件”發(fā)展。在計算機輔助物理教學這個領域里面，市場上已有相當數(shù)量的物理教學軟件可供購買，但真正適用于實際教學的軟件卻不多，教師自制課件的水平又不高，容易造成“低水平重復”的現(xiàn)象。在此階段上，就應該使“課件”向“積件”發(fā)展，例如各種工具型、資料型、開放型的教學設計平臺，它包括帶有學科特色的平臺和多媒體資料庫。教師稍加培訓就能夠自如運用它們來按自己的意愿制作課件，緊密配合自己的教學過程，為課堂教學所用，在真正意義上，實現(xiàn)信息技術(shù)與學科課程的整合。

第二，發(fā)揮物理演示實驗、虛擬實驗室的功能。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，實驗效果常不如人意。而通過多媒體技術(shù)模擬實驗的輔助，模擬一些重要的，但在現(xiàn)實實驗環(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。

第三，充分利用網(wǎng)絡資源，增進教學效果。進入網(wǎng)絡時代后，網(wǎng)絡環(huán)境為學生提供了豐富的知識庫、資源庫。

我們通過信息技術(shù)與物理課程教學的整合，激發(fā)了學生對物理學科的學習興趣，課堂上參與意識增強，對知識的理解掌握程度較理想，尤其是實驗教學，學生的實驗理解能力、動手能力均取得了長足的進步，實踐證明，信息技術(shù)與物理課程教學的整合能進一步完善課堂教學，使教學過程更具科學性，有助于教師在課堂上更合理地掌握和利用時間，吸引學生的注意力，最終提高物理課堂教學的效率。