王彥平

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)主要是利用計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算、圖形動(dòng)畫和仿真等功能，輔助教師解決教學(xué)中的某些重點(diǎn)、難點(diǎn)。常用的基本模式有課堂輔助、個(gè)別輔導(dǎo)、操練和練習(xí)、模擬、問題求解、游戲等。從這個(gè)概念不難看出，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的概念是和課件緊密聯(lián)系在一起的，主要是教師圍繞既定的課程內(nèi)容制作課件來達(dá)到減輕教師的工作量、進(jìn)行輔助教學(xué)的目的，對(duì)于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)結(jié)構(gòu)本身則沒有任何的觸動(dòng)。筆者以”波的圖象”一節(jié)的教學(xué)為例，著重探討信息技術(shù)在物理課教學(xué)中的運(yùn)用。

1 教學(xué)目標(biāo)

1.1 知道波的圖象，知道什么是簡(jiǎn)諧波，能在簡(jiǎn)諧波中讀出質(zhì)點(diǎn)的振幅

根據(jù)某一時(shí)刻的波的圖象和波的傳播方向，能畫出下一時(shí)刻和前一時(shí)刻的波的圖象，并能指出圖象中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向。

1.2 波的圖象的物理意義，能區(qū)別簡(jiǎn)諧波與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)兩者的圖象

學(xué)習(xí)者特征：學(xué)習(xí)者是育才中學(xué)高二年級(jí)實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生，他們的基礎(chǔ)知識(shí)較扎實(shí)，對(duì)于前次課所學(xué)的波的形成原因和特點(diǎn)掌握較熟練，不過認(rèn)知能力不強(qiáng)，形象思維能力較差，所以本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)是幫助學(xué)生建立波的圖象的概念和運(yùn)用波的圖象解決實(shí)際問題。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，筆者首先用波動(dòng)演示儀給出波動(dòng)過程振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位置特點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生得出波的圖象的概念，運(yùn)用計(jì)算機(jī)演示波的圖象的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)物振動(dòng)設(shè)置相關(guān)情景。自主學(xué)習(xí)策略將用于研究波的傳播方向與震動(dòng)方向的關(guān)系，以及波的圖象的變化規(guī)律。筆者還設(shè)計(jì)在課堂上學(xué)生討論進(jìn)行意義建構(gòu)的教學(xué)過程，并為此過程準(zhǔn)備教學(xué)工具。此外，筆者設(shè)計(jì)若干強(qiáng)化練習(xí)和學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2 教學(xué)過程

信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)整合后的教學(xué)過程沒有一定的教學(xué)流程，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，教師可以設(shè)計(jì)不同的教學(xué)過程。對(duì)于“波的圖象”一節(jié)課，筆者采取下面的教學(xué)過程。

2.1 創(chuàng)設(shè)情景

1）實(shí)物演示。由波動(dòng)演示儀給出波動(dòng)過程振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻所在的位置，然后定格在某一時(shí)刻。提示學(xué)生建立直角坐標(biāo)系來描述波的運(yùn)動(dòng)過程，確定橫軸和縱軸所代表的物理量。2）多媒體演示。把學(xué)生思考討論的結(jié)果在計(jì)算機(jī)上演示出來，并對(duì)其進(jìn)行分析和歸納。此階段的教學(xué)為學(xué)生提供了豐富的觀察內(nèi)容和思考探究的空間，既能激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，也為學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了條件。在思考的過程中，引導(dǎo)學(xué)生建立一座將數(shù)學(xué)中的圖形工具與波的傳播規(guī)律聯(lián)系起來的橋梁。

2.2 分析歸納

請(qǐng)學(xué)生獨(dú)立思考后以小組協(xié)作的方式討論振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系。在學(xué)生分組給出答案時(shí)，教師利用信息加工工具記錄每組的主要觀點(diǎn)，最后教師歸納各小組的要點(diǎn)，總結(jié)出波的圖象的特點(diǎn)：波是向前移動(dòng)的，所以波的圖象形狀是在不斷變化的；在波動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)都在不停地振動(dòng)，在不同時(shí)刻，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置是不同的，因此，波的圖象的形狀也是在不斷變化的；不過，經(jīng)過一個(gè)周期后，波的圖象向前移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)，又恢復(fù)到一個(gè)周期前的形狀。在此階段，引導(dǎo)學(xué)生在觀察思考的基礎(chǔ)上發(fā)表意見，說出自己思考的結(jié)果，并通過協(xié)商討論，合作學(xué)習(xí)。讓學(xué)生自由結(jié)合，展開討論，再由學(xué)生發(fā)表意見，進(jìn)行總結(jié)。對(duì)學(xué)生發(fā)表的意見，抓住其閃光點(diǎn)，給予鼓勵(lì)，使學(xué)生始終輕松地探索和表達(dá)。在學(xué)生發(fā)表意見時(shí)，尊重學(xué)生的個(gè)別化體驗(yàn)和多元感受。

2.3 課堂練習(xí)，突破難點(diǎn)

運(yùn)用信息技術(shù)輔助教學(xué)的一個(gè)重要目的是解決教學(xué)中的重難點(diǎn)。確定波的圖象變化情況的教學(xué)內(nèi)容是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，通常有兩種解題方法：一是描點(diǎn)作圖法；二是圖象平移法。第一種方法需要以剛學(xué)過的“質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的判斷為基礎(chǔ)”，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，進(jìn)行意義的深化階段，讓學(xué)生逆向思維，可以借助于多媒體動(dòng)畫幫忙。第二種方法是根據(jù)波的傳播過程和傳播的實(shí)質(zhì)，判斷在質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間△t內(nèi)，波向前傳播的距離△x。要特別提醒學(xué)生的是：波的圖象與振動(dòng)圖象從圖線形狀上看，可以完全相同，但兩種圖象有著本質(zhì)的區(qū)別。

2.4 討論及評(píng)價(jià)

讓學(xué)生思考兩列波相遇可能出現(xiàn)的情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，評(píng)價(jià)學(xué)生在主動(dòng)參與過程中的表現(xiàn)，為改進(jìn)教學(xué)作準(zhǔn)備。此實(shí)驗(yàn)說明，運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，課堂教學(xué)效果是顯著的。

3 實(shí)踐總結(jié)

每個(gè)學(xué)科有其固有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)科特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的要求也不同。物理學(xué)和化學(xué)，是與人們生活、生產(chǎn)密切相關(guān)的學(xué)科，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、解決問題的能力和親自做實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力等。對(duì)那些需要觀察自然現(xiàn)象或事物變化過程的知識(shí)，形象和直觀的講解有助于學(xué)生理解和記憶。但對(duì)那些百說不如一做的動(dòng)作技能來說，如果單靠教學(xué)媒體輔助教師講解，就會(huì)使教學(xué)收效甚微。如果用計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)全部代替學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，則違背了學(xué)科的特點(diǎn)，背離了培養(yǎng)動(dòng)手能力的學(xué)科教學(xué)目標(biāo)。