史漢軍
信息技術(shù)日新月異,在中學物理教學中起著非常重要的作用。在物理課堂上靈活使用信息技術(shù)可以增強物理實驗效果,開發(fā)學生形象思維,模擬實驗推理的過程,可以讓學生在課堂上體驗到課堂外的情景和生活實際,從而激發(fā)學生的學習興趣和求知欲。
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)在教學中的應(yīng)用也越來越廣泛。2001年初教育部印發(fā)了《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》,在第11條明確指出:“大力推進信息技術(shù)在教學過程中的普遍應(yīng)用,促進信息技術(shù)與學科課程的整合,逐步實現(xiàn)教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革,充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具”。信息技術(shù)在物理教學中的應(yīng)用,解決的是如何有效應(yīng)用信息技術(shù)的優(yōu)勢來更好地達到物理課程學習的目標、培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。初中物理教學中巧用信息技術(shù),有助于達到培養(yǎng)學生科學探索能力、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力以及開發(fā)學生創(chuàng)造性思維的目的。
1 信息技術(shù)在初中物理實驗教學中的輔助功能
實驗教學是物理教學的重要組成部分,物理實驗幾乎貫穿物理教學的整個過程。物理實驗的重要性和必要性是毋須質(zhì)疑的,充分發(fā)揮物理實驗教學的功能不僅可以讓學生通過形象具體的實驗過程而記住某些相關(guān)的物理知識,更為重要的是能夠使學生透徹理解并且完全掌握得出實驗結(jié)論的方法和過程。遺憾的是,在現(xiàn)有的物理教學中,有很多實驗,有些受到常規(guī)實驗儀器的限制,有些受到環(huán)境的影響,實驗效果不盡如人意,嚴重影響教學效果。而物理實驗教學與信息技術(shù)的整合,可以大大提高實驗的功效。
1.1 信息技術(shù)可以提高物理實驗現(xiàn)象的可視度
在物理實驗教學中教師經(jīng)常需要做一些演示實驗,但是演示實驗往往存在一個可視性不強的問題,很多學生由于距離教師比較遠,觀察不到實驗現(xiàn)象。利用實物投影可以放大實驗器材,呈現(xiàn)良好的實驗效果。例如,示范用刻度尺測量物體長度,怎樣看刻度尺的分度值,如何對齊刻度,如何讓刻度尺“緊貼”被測物體,哪個讀出的是準確值,如何估算等。教師如果只是拿著長尺或演示用的三角板來做示范,學生是很難看清楚的,而且演示用的三角板、直尺的分度值和學生學習用的又不同,無論教師怎么詳細地講解學生都難以一下子就搞清楚。如果選用實物投影臺演示教學,這個問題就能迎刃而解。使用信息技術(shù)還可以將一些微小形變進行放大,讓學生觀察,如演示彈性形變時物體的微小形變,就可利用信息技術(shù)進行放大,使學生清楚地看到。
1.2 信息技術(shù)可以完成實驗“推理”環(huán)節(jié)
牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上,通過進一步的推理而概括出來的。我們周圍的物體,都要受到力的作用,因此不可能用實驗來直接驗證這一定律。巧用多媒體課件可以幫助教師完成這一推理過程。用Flash制作一個物體從斜面上滑下來的情景,讓它保持勻速直線運動狀態(tài),電腦顯示它將一直運動下去;在物體運動的過程中,還可以設(shè)置一些背景,讓物體穿過一片片森林、一個個村莊、一幢幢房屋……將這一過程完美地呈現(xiàn)在學生面前,使“推理變成現(xiàn)實”。
1.3 信息技術(shù)可以做一些“危險動作”
傳統(tǒng)實驗中,因客觀性原因,一方面由于各項實驗室規(guī)章制度對學生的操作有諸多限制,怕發(fā)生意外,造成實驗儀器的損壞;另一方面由于實驗環(huán)境和實驗條件的限制,許多危險實驗往往無法進行。
借助于信息技術(shù),利用多媒體軟件教學,讓學生在電腦上進行虛擬實驗室操作,則為解決這一難題提供了新的思路。傳統(tǒng)電學實驗課時,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、電池組不能短路等,并且很多實驗限制學生自己操作,這些規(guī)定無形中扼殺了學生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),不利于學生科學素養(yǎng)的發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,能把很多傳統(tǒng)實驗做不到的效果一一再現(xiàn)。
例如,利用“仿真物理實驗室”虛擬電學實驗室軟件,能夠模擬很多電學實驗中的一些“危險動作”:短路、用電器總功率過大造成電線起火、什么是單線觸電,什么是雙線觸電,電線老化、絕緣層破損有什么危害等。虛擬實驗室為學生提供了全新、全方位的開放性操作環(huán)境,使學生在課堂上實現(xiàn)了虛擬世界的真實體驗。
2 利用計算機教學課件,把抽象的概念形象化
物理概念是物理學最重要的基石。物理概念是觀察、實驗和科學思維相結(jié)合的產(chǎn)物,凝聚了人們的智慧,因而顯得物理抽象、難懂。讓學生掌握好物理概念是物理教學的關(guān)鍵,教學實踐表明:物理概念的教學是物理教學中不易教也不易學的內(nèi)容,目前中學生感到物理難學,其癥結(jié)之一就在于物理概念教學沒有做好。在物理教學中要讓學生較好地掌握物理概念,后續(xù)的教學才會有效,否則學生會如同聽天書一般,云里霧里。在學生構(gòu)建物理概念時,利用信息技術(shù)可以增加學生的感性認識,然后再由感性經(jīng)驗上升到理性認知,使?jié)饪s的概念得到稀釋,而不再抽象,使物理概念的教學更有效。例如,很多學生對通電螺線管的磁極與螺線管繞向、電流方向等難以理解,教師用Flash工具做成一個演示課件,通過形象地模擬螺線管中電流順著螺線管的繞向流動的動態(tài)過程,讓學生看明白電流方向,然后再呈現(xiàn)該通電螺線管的磁感線,指示螺線管的N極、S極,大大降低了這個知識點的難度,促進學生對右手螺旋定則的理解。光的反射和折射現(xiàn)象、平面鏡成像的原理、原子核的裂變和聚變現(xiàn)象、磁體的磁化過程、電流如何流過滑動變阻器等都可以用這種方法,把抽象的原理變得形象生動,易于理解。在學習分子熱運動時,可以利用Flash技術(shù),先畫一個容器,里面畫很多粒子,讓學生點擊一個按鈕,粒子就雜亂無章的運動,同時改變溫度,粒子雜亂無章的運動速度加快,整個動態(tài)過程形象、具體,讓學生對分子的熱運動產(chǎn)生有了一個完整的認識。
3 信息技術(shù)讓我們掌握時代脈搏,了解最新信息
作為主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的信息技術(shù),是當今科技發(fā)展的代表之一,信息技術(shù)日新月異,讓我們掌握時代脈搏,使我們能將最新科技呈現(xiàn)給我們的學生。2013年6月20日上午10時4分至10時55分,由教育部、中國載人航天辦、中國科協(xié)共同主辦的神舟十號航天員太空授課活動,全球矚目!全國大中小學生同一時間收看了王亞平老師授課:利用牛頓第二定律測量物體質(zhì)量,回答了單擺在太空上會不會像地球一樣做往復(fù)運動,用陀螺演示回答了太空上是怎么判定方向的……
在實際教學中應(yīng)用信息技術(shù),可以讓學生了解到最新科學知識。
例如,2014年廣東省中考物理題有一題是這樣的:
在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中:如圖1所示,燭焰能在光屏上形成清晰地像,如果此時撤去光屏,人眼在如圖1所示的位置(選填“能”或“不能”)直接看到燭焰的實像。
這道題目大多數(shù)學生都回答對了,很多學生都提到太空授課中的水透鏡實驗,王亞平老師的頭像給他們留下了深刻的印象(見圖2),先進的信息技術(shù)突破了難點,提高了教學的效果。
在21世紀的大教育環(huán)境下,教師應(yīng)該充分認識到多媒體信息技術(shù)在其中的巨大作用,不能簡單的將它看作是一種手段,而應(yīng)該更多的將它與學科進行整合,補充完善現(xiàn)有教學模式、教學手段、體現(xiàn)新課程的理念。信息技術(shù)與學科的結(jié)合能帶來學生學習方式的革命,從傳統(tǒng)的接受式學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習、探究學習和研究性學習。廣大教育工作者應(yīng)該運用起這樣一種工具,為全面推進新課程改革進行各種有益的嘗試,熟練使用多媒體信息技術(shù),為教育教學服務(wù)。