馬春偉

摘 要：科學技術的發(fā)展不僅加速了全球信息化的進程，而且也打破了傳統(tǒng)的教學模式，為現(xiàn)代教育提供了新的手段和技術支持，現(xiàn)代科學技術與學科教育的整合為我們提供了一種嶄新的教學方式，為我們的教學改革帶來了巨大的活力和便利，本文結合自身教學過程中的實際情況，從實踐的角度闡述了在物理教學中巧妙運用現(xiàn)代教育技術展現(xiàn)學生不易理解的不可見物理情景。

關鍵詞：現(xiàn)代教育技術 ? 物理教學 ? 不可見物理情景

近年來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，一些先進的科學技術也逐步走入課堂，各類電教手段因具有直觀、形象、生動鮮明、反饋及時等優(yōu)點，是傳統(tǒng)的教育教學手段不能比擬的。

一、現(xiàn)代教育技術與物理學科整合

我國的一些教育專家給現(xiàn)代教育技術定義為：“現(xiàn)代教育技術是運用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術，通過對教育學過程和教育學資源的設計、開發(fā)、評價和管理，以實現(xiàn)教學最優(yōu)化的理論和實踐?！雹偌词侵笐糜诮逃I域的現(xiàn)代科學技術。

現(xiàn)代教育技術在教學中的應用主要體現(xiàn)為現(xiàn)代信息技術與課程的整合，實現(xiàn)信息技術與學科教學之間的“融合”，達到優(yōu)化教育教學過程的目的，它的本質是在先進的教育思想、教育理論的指導下，把以計算機及網(wǎng)絡為核心的現(xiàn)代信息技術作為促進學生自主構建學習的認知工具，情感激勵工具及豐富的教學環(huán)境的創(chuàng)設工具，并將這些工具全面地應用到教學過程中，使各種教學資源，各個教學要素和教學環(huán)節(jié)經(jīng)過整合、組合、相互融合，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新和實踐能力的目的。

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，課本上的知識大多是人們在以往生產(chǎn)、生活和科學研究中逐漸積累起來的，對學生來說，純屬間接知識，這其中還有不少內(nèi)容很抽象，難以被學生理解和接受。建構主義學習觀的理論認為，學生要想建立起自己的知識體系，必須有一定的知識經(jīng)驗為基礎，因此，學生必須在學習物理知識之前已經(jīng)對這些物理情景有一定的經(jīng)驗基礎②。而高中物理中的許多物理情景不再是日常生活中常見的現(xiàn)象，甚至有些物理情景幾乎所有學生都不可能見到，導致學生在學習這些物理知識之前沒有相關的知識經(jīng)驗基礎，因此很難建構起自己的知識體系，所以大多數(shù)同學很難透徹的理解這些物理知識并進行靈活運用，更談不上在已有知識基礎上創(chuàng)造性的運用。

在傳統(tǒng)教學方法中，多數(shù)是通過教師講述自己對這些物理情景的認識，學生再通過自己的理解、想象，那么其接受、理解的程度自然有限。若教學中利用現(xiàn)代信息技術手段，創(chuàng)設出這些不可見的物理情景，演示給學生以幫助學生學習之前先熟悉、了解這些物理情景，則可幫助學生更快的掌握知識內(nèi)容，建構起自己的知識體系。

二、利用現(xiàn)代信息技術展現(xiàn)不可見物理情景種類

高中物理中的不可見物理情景不可見的原因有多種多樣，大致可以分為宏觀不可見、微觀不可見和過程不可見③。

1、宏觀不可見

多數(shù)為宏觀尺寸與人類感官不在同一數(shù)量級上的物理情景和通過大型設備才能觀察到的情景。如天體運行，衛(wèi)星發(fā)射等等，很難直接觀察這類物理情景，或可以看到系統(tǒng)中的個別實體，卻很難看到整個系統(tǒng)的全貌。譬如：研究天體運動規(guī)律，我們可以看到個別天體，卻很少有人能看到整個系統(tǒng)的所有天體及相對運動，對于這類問題可以通過計算機輔助教學技術（CAI技術），化宏觀為“微觀”，通過創(chuàng)設的可見的模擬情景，將宏觀世界中的天體運行呈現(xiàn)給學生，使學生直觀了解天體運動，進而理解天體運動的規(guī)律。

2、微觀不可見

很多物理情景是很難甚至不能用肉眼直接觀察，有些即使借助現(xiàn)代化的儀器也很難看到，比如：布朗運動、核外電子的運動狀態(tài)、電場磁場、電子云概念等等。例如，在講解布朗運動時，可以用矩陣實驗室Matlab或Python模擬布朗運動動圖，也可以用課件采用模擬的方法，用flash制作許多微小的物體無規(guī)則運動的動畫效果，利用不同顏色標注液體分子和布朗粒子，使學生形象看到液體分子和微粒無規(guī)則運動。對于這類問題可以通過計算機輔助教學技術（CAI技術），化微觀為“宏觀”，利用計算機模擬出原本無法看到或看清的現(xiàn)象，逼真地呈現(xiàn)在學生面前，這樣學生理解起來就不會那么難，更易理解相關內(nèi)容。

3、過程不可見

很多物理情景速度過快，遠遠超過人類感官所能察覺到，如碰撞，作用過程極快，時間極短。作用過程中的受力情況、速度變化情況等，在你尚未來得及感覺的時候，已消失的無影無蹤。而有些物理過程發(fā)展的過慢，如宇宙的演變、天然放射性元素的衰變等等，其發(fā)生的速度很慢，所需時間遠超出個人的壽命所及，所以對于這兩類物理情境，我們可以通過計算機輔助教學（CAD技術）減慢或加快其中的一些過程，模擬再現(xiàn)一些物理過程，將瞬間即逝的短暫過程延緩、拉長，，利用PowerPoint的動畫效果展示，幫助學生對此類物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的理解。例如碰撞過程中，物體間相互作用力的變化及速度變化、彈性碰撞及非彈性碰撞的特點，我們可以利用PPT分解碰撞過程，化動為靜，將碰撞過程分段分析。如下圖

通過模擬小實驗，對碰撞過程進行分析，可以分析彈性碰撞、分彈性碰撞，并且可以通過慢鏡頭和分步慢鏡頭，分析物體間相互作用力的變化及速度變化。如下圖

大量的實踐表明，教學中利用現(xiàn)代信息技術手段，創(chuàng)設出這些不可見的物理情景，使學生學習之前先熟悉、了解相關的物理情景?？墒箤W生更容易掌握知識內(nèi)容，建構起自己的知識體系。

三、現(xiàn)代教育技術在課堂實驗演示實驗中的應用

課堂演示實驗不單能直觀的驗證各種規(guī)律各種規(guī)律，避免紙上談兵，并且可使學生進一步深化所學知識，培養(yǎng)學生養(yǎng)成用實驗手段探索自然規(guī)律的習慣，提高學習能力。但在上課時進行實驗操作，教師需要花大量的時間演示實驗并記錄實驗數(shù)據(jù)，計算實驗結果，會消耗大量的時間，并且實驗現(xiàn)象會很快消失，不能保存。如果用計算機來模擬演示，并進行數(shù)據(jù)處理，可使教師拋開實驗操作和計算的過程，快速得到實驗結果，使課堂教學過程更加緊湊。而且實驗的過程可以反復的演示，實驗的現(xiàn)象在需要時可以隨時提取，可以節(jié)約大量的時間。

通過大量的課堂教學實踐表明，先進的教學方法與現(xiàn)代教育技術相結合，才能更好的體現(xiàn)出來，真正達到教育教學效果的最優(yōu)化。在高中物理教學中充分運用現(xiàn)代教育技術來優(yōu)化、輔助物理課程的教與學， 利用現(xiàn)代信息技術手段創(chuàng)設物理情景，使學生可以直觀感受到物理過程的發(fā)生，變化，幫助學生理解物理知識，建立自己的知識結構體系，有效的提高教學效率。

參考文獻：

李克東 ?華南師范大學教授 《新編現(xiàn)代教育技術基礎》 ?華東師范大學出版社 ?2002年出版

李方 《教育知識與能力》高等教育出版社 ?2011年出版

《高中物理教學情境設計》 上?？萍冀逃霭嫔??2013年出版