浅谈信息技术与物理教学的整合应用

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  在物理教学过程中,用信息技术辅助能够训练学生的创造性思维能力,并以知识点引导思维,以实验训练思维,以实践锻炼思维,以此来增加学生学习物理的乐趣,培养良好的创造性思维能力和科学探究能力,促进学生在物理知识、物理技能、科学学习观等各方面的整体发展。多种学习方式在同一教学内容上的尝试与比较,提高了学生的自主学习能力,培养了学生的创新和竞争意识,而用信息技术开发的多媒体软件来辅助教学不但寓教于乐,还让学生养成了运用科学的方法分析问题的习惯,提高了解决实际问题的能力,更好地培养了学生的科学素养,让学生真正掌握了终身学习的本领。
  多媒体技术的运用,可以迅速激发学生的参与热情和动机,科学的数据分析、录制学生活动的影像等等都可以收到意想不到的效果,而互联网的介入拉近了虚拟和现实、物理课堂与实际生活的距离。那么,在物理探究教学中,如何充分发挥信息技术的优势,使之与科学探究过程有效融合呢?
  
  ●新课情境引入,引发整合课堂探究
  
  教学中利用信息技术所具有的对图、文、声、像等多媒体信息的综合处理能力,通过将多种媒体信息有机地融为一体,实现有声、可视、形象生动的表达效果,进而为物理探究教学创设出有助于学生发现问题的良好情境,激发了学生的探究欲望。例如,在“内燃机”一课的引入环节可设计这样的教学情境:播放一段课件,展示内燃机内部混合燃烧的奇妙情景,引起学生的认知冲突,激发学生的好奇心与学习的积极性。然后,再播放视频展示真实的内燃机工作情况,使学生明白汽车高速行驶的奥秘在于内燃机的工作原理。把普通教学中不可见的内燃机内部燃烧情况,通过信息技术展现在学生眼前,肯定会激发学生的探究欲望。
  
  ●突破教学难点,促进整合课堂探究
  
  利用信息技术,可使抽象问题具体化。物理学科中的很多概念、规律都是抽象的,由于学生的认知水平和思维水平有限,加上物理概念的抽象和过程的复杂性,容易造成学生的认知困难,形成教学难点。信息技术在突破难点方面起着重要作用,以其直观、形象的特点,可以化抽象为具体,丰富学生的感知。信息技术具有的动态性,可以直观动态地展示复杂过程的变化,帮助学生把握物理过程的变化特点和规律,实现知识建构。从而有效地突破教学难点。例如,“分子运动论”的概念、“核反应”、“核扩散”等过程都是抽象难懂的,传统的做法是通过举例说明、实验操作演示、解释说理等手段向学生传授。而当教学活动中出现部分学生不理解或无法接受这些概念时,运用信息技术可以帮助教师提高讲解和表达能力,降低学生接受的难度,使抽象的概念形象化,在培养学生观察问题、分析问题能力的同时,让学生掌握物理知识,有助于化解困难。
  
  ●微机处理数据,科学整合课堂探究
  
  在物理实验中,不可缺少的环节之一是记录和整理观测数据。运用信息技术对实验数据进行科学的处理和分析是一种重要的科学探究能力。填写表格和制作图像是处理分析数据的常用方法,图像较表格更直观形象。在此基础上进行全面的分析和讨论,从中找出所研究问题的规律和结论。通常,实验数据的处理方法是在记录和整理时填写表格再作图,教材和教师一般也要求学生用表格记录和处理数据,用图像处理数据对学生来说难度较大。此时可以充分发挥信息技术在绘制图像和处理数据方面的优势,利用Excel电子表格的数据处理和绘制图线功能,巧妙进行处理。能大大提高课堂教学效率。Excel的绘制图线功能还便于教师将实验课上学生的实验数据快速绘制成精确的图线展示给大家,实现实时分析实验问题、交流实验技巧,增强了实验课教学的互动性。例如在电路计算时可以先分别列出相应的ux与Rx的数据表格,在Ux单元格内对应输入公式来计算灯泡获得的电压。选择十对Rx、ux数据,用“图表向导”构建图像。图表类型选择“XY散点图”,子图表类型选择“平滑线散点图”,适当选取坐标名称等项目即可构建出图像。当碰到变化复杂的函数关系时,用Excel处理数据、绘制图表会使答案更准确,解决过程更简单。运用信息技术辅助教学,培养了学生应用信息工具处理问题的能力,拓展了学生的计算机信息技术知识和应用能力,而且两个学科的能力交叉应用,对提高学生的自主学习能力和综合素质是十分有益的。
  在物理探究教学中,既要充分体现信息技术的优势,又要充分发挥传统实验手段的作用,更好地将现代信息技术与传统教学有机结合,使它们互为补充,是我们的最终目的。教师在教学实践中,要坚持开拓创新,并不断总结经验,将信息技术的优势充分发挥出来,使其更好地融入到教育教学中去。
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