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信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的文獻(xiàn)綜述(參考版)

2025-04-10 01:51本頁(yè)面
  

【正文】 。  我們通過(guò)信息技術(shù)與物理課程教學(xué)的整合,激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,課堂上參與意識(shí)很強(qiáng),對(duì)知識(shí)的理解掌握程度較理想,尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理解能力、動(dòng)手能力均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?! ?.增進(jìn)學(xué)習(xí)交流、提高教學(xué)水平  網(wǎng)絡(luò)的交互性給物理教師互相學(xué)習(xí)交流提供了機(jī)會(huì)。為了克服這一缺點(diǎn),我們可以充分利用Internet這一信息資源,從中國(guó)中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)上的物理試題中心、中國(guó)園丁網(wǎng)()試題集錦欄目和其他一些重點(diǎn)中學(xué)網(wǎng)站試題庫(kù)上下載最新的試卷、搜集物理相關(guān)試題,用來(lái)給學(xué)生作為測(cè)試題和平時(shí)練習(xí)?! ∷?、擴(kuò)大信息來(lái)源,提高教學(xué)水平  1.了解物理學(xué)科發(fā)展時(shí)事形勢(shì)、把握教學(xué)動(dòng)態(tài)  我們通過(guò)Internet在有權(quán)威網(wǎng)站上查看有關(guān)物理發(fā)展動(dòng)態(tài),可以做到緊跟形勢(shì),在物理學(xué)科教學(xué)時(shí)作出及時(shí)調(diào)整??傊?,讓學(xué)生在生動(dòng)、形象的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),由此起到事半功倍的作用,也就能很好地提高課堂教學(xué)效果。該課件以動(dòng)畫的形式慢鏡頭表示前、后、左、右的壓強(qiáng)、壓力相等,小木塊保持不動(dòng),但加載上、下表面壓強(qiáng)、壓力時(shí),小木塊慢慢向上移動(dòng),同時(shí)超級(jí)鏈接浮力大小的推導(dǎo)公式錄像。浮力的產(chǎn)生是由下表面受到水的向上的壓力和上表面受到水的向下的壓力差,但如果使用語(yǔ)言和文字向?qū)W生講授向上和向下壓力差時(shí),學(xué)生理解起來(lái)比較抽象,對(duì)整個(gè)過(guò)程反映比較茫然。先設(shè)想一個(gè)立方體浸沒(méi)在水中,它的6個(gè)表面都受到水的壓力,它的左右兩側(cè)面、前后兩側(cè)面,受到的壓力都是大小相等。通過(guò)下載這些優(yōu)秀課件、優(yōu)秀習(xí)題再作進(jìn)一步的組織加工就能設(shè)計(jì)出適合自己風(fēng)格的課件來(lái)。資源庫(kù),網(wǎng)上的資源開(kāi)發(fā)和利用已成為一個(gè)現(xiàn)代教育工作者必備的信息素質(zhì)。信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合能夠培養(yǎng)學(xué)生自主模擬實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn),并歸納、總結(jié)、抽象成所需知識(shí)的能力,從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),使學(xué)生主動(dòng)地獲取物理知識(shí),發(fā)展能力,并促使他們建立科學(xué)的世界觀。如果學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室遇到問(wèn)題,就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從其他同學(xué)那里獲取相關(guān)信息進(jìn)行討論,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)并自主觀察模擬實(shí)驗(yàn),從而掌握學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)方法。如筆者曾在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下采用“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”噓擬電學(xué)實(shí)驗(yàn)室軟件(在線版網(wǎng)絡(luò)軟件),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與物理學(xué)科教學(xué)的整合。然而,須知這些“破壞性”強(qiáng)的學(xué)生實(shí)際上也是動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力強(qiáng)的學(xué)生。如筆者在上傳統(tǒng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí),通常會(huì)告訴學(xué)生,電流表的接線柱不能接錯(cuò)、電壓表不能超過(guò)量程、電池組不能短路?! ?.在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境支持下,發(fā)揮學(xué)生自主探討性實(shí)驗(yàn)作用  在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)室,一方面由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失,許多實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度對(duì)學(xué)生進(jìn)行諸多限制;另一方面由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往和物理理論不一致,甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù),這一切無(wú)不暴露出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的弊端。由此可知通過(guò)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)整合,可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的局限性,所以我們應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的特長(zhǎng),對(duì)那些難以觀察到的、復(fù)雜、困難的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬和提供幫助,成為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,并把兩者結(jié)合起來(lái),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到一個(gè)新的層次,從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律?! ∪绻P者在做凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),先用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行演示,由于常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的限制,蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯,致使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的特點(diǎn)不甚理解,并產(chǎn)生迷惑。在普通物理課堂的演示實(shí)驗(yàn)中,由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器本身的限制,實(shí)驗(yàn)效果常不如人意。豐富多彩、生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),利用實(shí)驗(yàn)課不僅可以讓學(xué)生記住某些相關(guān)結(jié)論。學(xué)科教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際,運(yùn)用“積件”思想,充分利用現(xiàn)有條件下的網(wǎng)絡(luò)信息資源素材庫(kù)和教學(xué)軟件,以及相關(guān)的CD、VCD資源,從中選取適合教學(xué)需要的內(nèi)容來(lái)制作自己的課件,從而適應(yīng)不同教學(xué)情境的需要,徹底改變教學(xué)軟件在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和使用上的相互割裂的局面,使CAI在課堂上的運(yùn)用走出低谷,朝著信息技術(shù)與物理學(xué)科整合這一更為廣闊的方向發(fā)展。此外,教師和學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何有網(wǎng)絡(luò)終端的地點(diǎn),通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)這些網(wǎng)站,進(jìn)行物理教學(xué)的探討和鞏固性學(xué)習(xí)。如今許多物理教師都在Internet上建立了自己專門的網(wǎng)站,并把以網(wǎng)頁(yè)瀏覽的形式制作的CAI課件、教案、論文等放在該網(wǎng)站中,同時(shí)還可以把其他網(wǎng)站已有的課件通過(guò)Internet的超級(jí)鏈接功能揉合到自己的CAI課件里,以“搭積木”的形式,把教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中制作的每一個(gè)課件鏈接起來(lái),通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)的積累,逐步建立一個(gè)完整的教學(xué)課件體系。以上四個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)就很好的體現(xiàn)了“積件”思想。再如幾何教學(xué)平臺(tái)的“幾何畫板”不僅適用于幾何教學(xué),而且也適用于物理教學(xué)中的力學(xué)課程,它界面簡(jiǎn)單、容易學(xué)習(xí)。教師稍加培訓(xùn)就能夠自如的運(yùn)用它們來(lái)按自己的意愿制作課件,緊密配合自己的教學(xué)過(guò)程為課堂教學(xué)所用,才真正意義上實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。在此階段上,尋求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的新路子——積件思路應(yīng)運(yùn)而生。本文就信息技術(shù)與物理課程教學(xué)的整合,結(jié)合自己物理教學(xué)的實(shí)踐談幾點(diǎn)看法。在教育教學(xué)中信息技術(shù)與學(xué)科課程整合在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(簡(jiǎn)稱CAI)的基礎(chǔ)上日趨成熟發(fā)展起來(lái)。并且,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用課件時(shí)必須注意課件的科學(xué)性、實(shí)用性和技術(shù)性,注意使用的時(shí)機(jī)和頻率,使二者有機(jī)結(jié)合、相得益彰,不能弄巧成拙。 總之,現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合有許多益處,可以解決以前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能解決的問(wèn)題。這是因?yàn)橄鄬?duì)于實(shí)驗(yàn)的發(fā)生,學(xué)生的觀察具有滯后性和被動(dòng)性,并且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象往往很快消失或者不清晰,容易造成大量學(xué)生的觀察困難,難以形成鮮明豐富的表象。如前所述的測(cè)小燈泡電阻和電功率,在學(xué)生實(shí)驗(yàn)后,將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄展示出來(lái),引導(dǎo)學(xué)生分析論證,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)后的演示—總結(jié)作用。 在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中利用多媒體指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前,在學(xué)生自行設(shè)計(jì)完實(shí)驗(yàn)后,我們利用科利華電腦家庭教師的教學(xué)光盤,讓學(xué)生操縱鼠標(biāo),演示電路的連接過(guò)程、測(cè)量過(guò)程,起到了很好的示范作用。例如,測(cè)量小燈泡電阻和電功率實(shí)驗(yàn),是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)。把實(shí)驗(yàn)操作方法和過(guò)程用卡通圖片、簡(jiǎn)單動(dòng)畫等方式加以形象演示,學(xué)生很快抓住了要領(lǐng)。 實(shí)驗(yàn)前的演示—模擬作用。CAI課件制作起來(lái)耗時(shí)耗力不說(shuō),課堂上既要忙著做實(shí)物實(shí)驗(yàn),又要課件展示,背投電視屏幕還要做相應(yīng)的切換,搞不好會(huì)手忙腳亂,影響教學(xué)效果,也有“畫蛇添足”之嫌。動(dòng)畫課件是人制作出來(lái)的,想要什么就有什么,“隨心所欲”,在這樣展示基礎(chǔ)上得出物理規(guī)律和結(jié)論,學(xué)生能相信嗎?這樣做,對(duì)于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng),實(shí)事求是精神的塑造都是有害的。有的老師認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)效果差,干脆不做,用課件在大屏幕上展示一下,就萬(wàn)事大吉了。一方面,不能用模擬實(shí)驗(yàn)代替實(shí)物實(shí)驗(yàn)。用動(dòng)畫課件,演示由于液體分子在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),致使硫酸銅溶液和水的界面由清晰而逐漸模糊、進(jìn)而整杯水變成淡藍(lán)色的過(guò)程;演示由于固體分子在不停的做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),致使經(jīng)過(guò)若干年后,金片里面有鉛分子,鉛片里面有金分子。硫酸銅溶液與水混裝后分子的擴(kuò)散,金片和鉛片中分子的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),我們只能在課堂上演示實(shí)驗(yàn)的操作方法,而沒(méi)有辦法觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 突破時(shí)空限制。有的實(shí)驗(yàn)雖然效果好,但是可見(jiàn)度比較低,用實(shí)物投影儀,將實(shí)驗(yàn)的器材及操作的過(guò)程在實(shí)物投影機(jī)的展示臺(tái)上進(jìn)行,通過(guò)大屏幕展現(xiàn)出來(lái),讓全班同學(xué)都能觀察清楚,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果。此時(shí),用課件Flash動(dòng)畫來(lái)演播,觀察理想的情況,可以起錦上添花的作用。教師在做奧斯特演示實(shí)驗(yàn)時(shí),由于采用的磁針是演示用的,較大,轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活,再加上直導(dǎo)線中電流不夠大,實(shí)驗(yàn)時(shí)只能看到磁針偏轉(zhuǎn)了30度左右,沒(méi)有達(dá)到偏轉(zhuǎn)90度、與直導(dǎo)線垂直的理想狀況。運(yùn)用Flash課件演示,再配以教師的說(shuō)明,可以很好的解決此類問(wèn)題。 將實(shí)驗(yàn)效果顯著化。 再如,磁場(chǎng)的認(rèn)識(shí)是初中生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。Flash課件形象地把有效電阻隨滑片移動(dòng)的變化描述為紅色,當(dāng)滑片移動(dòng)后,電阻變大時(shí),有效電阻的紅色隨之變長(zhǎng);電阻變小時(shí),有效電阻的紅色隨之變小。雖然做了實(shí)物演示和說(shuō)明,但學(xué)生對(duì)電流在滑動(dòng)變阻器上電流路徑總是不太明白。運(yùn)用CAI課件,可以把微觀的化為宏觀的,將不可見(jiàn)的化為可見(jiàn)的,形象直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生,提高教學(xué)效率。 將微觀的化為宏觀的,將不可見(jiàn)的化為可見(jiàn)的。CAI課件(即計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件)用在演示實(shí)驗(yàn)中,能把掛圖靜止的畫面變活,又能使假的模型變真,工作時(shí),各部分的活動(dòng)情況看得清楚,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)直觀教學(xué)手段的不足。在以下幾方面,現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合,可以發(fā)揮無(wú)可比擬的作用。我們把現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,輔助教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué),取得了較好的效果。 隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的推廣普及,我校建立了校園網(wǎng),為每個(gè)教室、實(shí)驗(yàn)室配置了“三機(jī)一幕一線”(計(jì)算機(jī)、實(shí)物投影機(jī)、52英寸高清彩電、投影屏幕、寬帶網(wǎng)線)。不少實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜,步驟繁瑣,應(yīng)注意事項(xiàng)很多,學(xué)生往往出現(xiàn)步驟錯(cuò)亂,甚至操作失誤等,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出。教師演示實(shí)驗(yàn)由于受實(shí)驗(yàn)條件、時(shí)間空間等因素的限制,往往存在著可見(jiàn)度小、效果不明顯、實(shí)驗(yàn)成功率低等問(wèn)題,影響學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)同。物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位,它是科學(xué)探究的重要一環(huán),有助于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力,幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。將其演示功能與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,可以突破實(shí)驗(yàn)的時(shí)空限制、條件限制,將微觀的、靜態(tài)的、不可見(jiàn)的、不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象宏觀化、動(dòng)態(tài)化、形象化、顯著化,從而更好地理解物理現(xiàn)象的本質(zhì),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 參考文獻(xiàn): [1] 陳春雷.關(guān)于信息技術(shù)與物理課程整合的理論思考之一——物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代信息技術(shù)的關(guān)系.。隨著各校硬件和軟件資源的不斷完善和廣大教師教育理念的不斷變化,信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。 5 結(jié)束語(yǔ) 新一輪基礎(chǔ)教育課程改革,突出強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與課程的整合,這也意味著與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合。 因此,盡管數(shù)字化改造是實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件現(xiàn)代化不可缺少的一環(huán),但不能只注重形式,而應(yīng)該把真實(shí)實(shí)驗(yàn)條件作為實(shí)驗(yàn)室
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