第一篇:物理课程与信息技术整合的实践与反思
数字化、信息化已成为 时代 的潮流,人们的日常生活、学习、工作等已越来越离不开信息技术。信息化环境是我们的学生生活和学习的环境,也是学生未来踏上 社会 工作的环境,让信息技术进入中学物理课程,成为物理课程的组成部分,可以帮助学生熟悉信息化环境,加强物理课程 内容 与现实世界的联系,促进学生学习方式的改变,促进学生的 发展。因此,中学物理课程必须进行改革,“中学物理未来课堂”必须构筑信息技术平台,实现物理课程与信息技术的整合。
一、物理课程与信息技术整合的目的与意义
1.推进中学物理 教育 跨越式发展
现代 教育不仅必须适应现代社会发展的需求,而且必须通过培养新型人才来促进现代社会的进步与发展。近年来,现代通讯、传感等高新技术迅猛发展,极大推动了以 计算 机为核心的 网络、仿真、人工智能等技术的发展,进而为教育的信息化推进提供了可能。多媒体教学技术的 应用、网络资源的积累和发展、数字化实验系统的开发和普遍使用,已经开始改变传统的中学物理课堂,大大拓展了学生 研究 的视界。
近年来,中共中央、国务院和教育部在其召开的全国教育工作会议与全国基础教育工作会议上,都反复强调:必须深化教育改革;必须全面推进素质教育;必须大力发展教育信息技术,利用信息技术推动教育的跨越式发展。因此,开展物理课程与信息技术的整合,目的是针对实施素质教育的对象学生这个重点,体现“以学生发展为本”的课程理念,充分发挥现代信息技术的优势,深化基础教育的改革、促进素质教育的实施、推进物理教育向现代化的跨越式发展。
2.促使中学物理教育革命性变化
《上海市中学物理课程标准(试行稿)》(以下简称《物理课程标准》)明确指出:物理课程必须与信息技术整合,构筑信息技术平台,建立数字化信息系统(digital information system,简称dis)实验室;充分运用教学软件和计算机网络,实现信息共享和互动交流,增强在信息化环境下自主学习的意识和能力。在《物理课程标准》中,信息技术实际上已经成为物理课程的一个组织部分,也是物理课程改革的重要改革理念之一,其整合的成败关系到课程改革的推进。运用信息技术不仅是改进教学的手段,而且是改变学生的学习方式,进而促使学生自主学习,引发物理教育模式变革,为培养信息时代的接班人开辟了新的途径。只有物理课程与信息技术的整合,才能使物理课程符合时代的要求。
信息化是现代教育手段所具有的重要特征,它能为物理教育过程创设具有多元化特征的良好的学习环境,从而为在物理教育过程中实施现代教育理念提供了可能性。充分运用信息技术,培养学生信息意识,提高学生信息获取、处理和应用信息的能力,以适应学生在信息时代终身可持续发展的需求。在物理课堂教学中,利用dis显示一些无法演示的物理过程,实时采集、处理数据,迅速得出结论;在探究性学习中,可利用网上资源优势,在网上进行交流评价;还可以通过网络进行人机之间、师生之间和学生之间的交流,使合作学习、个性化学习成为可能。
二、物理课程与信息技术整合的途径与 方法
1.利用网络资源整合物理课程
国际互联网凝聚了全世界人类的智慧和奉献,其内容丰富程度和搜索的便捷程度是以前的人们难以想象的。网络资源对于中学物理教育来说,其价值不仅仅是指存在于各服务器内部的及其丰富的内容,还在于网络是一种交流与沟通的平台,平等、灵活、开放的特点,这对于教师和学习者来说显得尤为重要。有的教师和学生在互联网上建立了自己的网站,专门收集和发布物理教学资源,这个过程不仅促进了自己对物理教学和学习的自觉性与质量,更重要的是他们已经在教学和学习过程中创造了──为互联网增添了新资源,也就是为其他人的教学和学习提供了便利与知识。
2.利用多媒体教学手段整合物理课程
由于计算机与多媒体技术的迅速发展,越来越多的教师开始在课堂教学中应用最新的电脑 科技 及多媒体技术,很多地方和学校加强了对教师的应用技能培训及多媒体教学资源库的建设,并创造了大量动态、直观的优秀课件,这大大提高了课堂教学的效率,甚至在某种程度上已经开始改变传统的课堂教学模式。多媒体是一种特殊的教学载体和工具,提供了学生更多主动学习的机会。另外,由于多媒体教学的高效性,在课堂上学生将拥有更多的讨论、提问的时间等等。多媒体教学的出现在客观上能够使教师养成终身学习的习惯,促成教师、学生、教材、课件和媒体间的良好互动,更快实现教育向现代化迈进的步伐。
3.利用仿真实验整合物理课程
仿真实验是用计算机软件模拟物理过程,不同于一般的教学课件。之所以称其为实验,是因为它包含了一般实验的特点和主要过程,仿真实验甚至可以做真实实验无法做到的实验。由于可以调节观察的时间和空间,仿真实验可以使学生看清楚快速运动情况下物体的运动情况;也可以让学生看到很长时间的变化,或者看到很大范围或很微小的运动情况。虽然仿真实验不能替代真实的实验,但仿真实验是整个现代物理实验的一个组成部分,研究它对物理实验教学的作用是很有价值的。
4.利用机器人技术整合物理课程
机器人是集传感技术、控制技术、计算机技术和机械设计为一体的新技术。机器人在 工业 生产、科学 研究和生活中得到越来越多的应用。在《物理课程标准》中引进了机器人要求,在新编的物理教材中也编入了“机器人学习包”。机器人教学内容已经成为新物理课程的一个部分。机器人制作和学习实际上是一个综合性的实践活动,通过对提供的模块进行熟悉和组装,并自行设计软件来控制相应的机械活动,达到寻迹、灭火、跳舞、声控等多种效果。这个过程对促进学生综合运用所学到的物理知识有很大的促进作用,同时也能让学生体会技术的一般过程,即需求、设计、制作和评价,体验科学、技术和社会之间的相互关系。
5.利用数字化实验系统(dis)整合物理课程
数字化实验系统,是根据物理实验教学的实际需求,贯彻二期课改的理念,综合运用包括硬件、软件在内的信息技术手段构造的,集实验数据采集、显示、分析、处理等功能于一体的实时实验系统。它实际上已经成为新物理课程的重要内容,开创了一条信息技术与物理课程整合的新途径。由于引入dis实验后,使物理实验的目的等都会发生变化,进一步突显物理实验教育的功能,从而大大加强物理实验教学,如,dis技术应用于实验教学,使实验准备和数据处理时间大为缩短,为师生节省了大量时间,用于探索研究,实现了课改的理念。在物理课程中引入dis技术,还具有方便、精确、细微化等优势,解决传统实验技术方法无法进行的或无法显示的实验或无法处理数据的实验,充分挖掘物理实验的资源价值,提高实验的探索性,使信息技术从学习对象转变为学习工具。运用信息技术不仅是改进教学的手段,而是改变学生的学习方式,进而促使学生自主学习,引发物理教学模式变革,为培养信息时代的接班人开辟了新的途径。
三、物理课程与信息技术整合的作用与效益
1.带动了教师教学方式的变革
物理课程与信息技术的整合,使得物理教师的备课,不仅仅是备教材、备学生,还应该备课堂教学与信息技术的结合。完美的结合能够给学习者带来美妙的享受,能够激发学生的学习热情,能够提高课堂教学效率;完美的结合还能够给教师带来成功的感触,能够激发教师的工作热情,能够提高教师专业水平。
在全国第七届中学物理青年教师大奖赛中,河南省开封市十四中学杨凯老师在《家庭电路》一课中,在教学中设计了认识家庭电路的组成、连接、试电笔的使用、触电与急救,安全用电常识和从物理走向社会等六个教学环节具体落实和评价三维目标,并利用信息技术将六个教学环节有机地组合在一起。新课教学时,利用课件展示了不同时代家庭电路中保护装置的图片,通过 历史 变迁的介绍,引导学生感悟到电路元件在不断的完善中变的更安全、更方便,感受到科技的进步;通过小组合作连接电路,给学生创造实践的机会,强化将科学技术应用于日常生活的意识,体会成功的快乐;在了解触电与急救环节,用模拟人演示触电的两种类型,帮助学生直观感受触电现象,建立自我保护意识,学会科学的救助方法。课的结束,以查阅资料、写小论文的形式布置作业,培养学生收集信息的能力,学以致用,体现“从物理走向社会”的理念。本节课是一堂体现新课程理念,实现教师教学方式改变和学生学习方式转变的成功课例。
2.带动了学生学习方式的变革
物理课程与信息技术的整合,可以使更多的学生能够主动、自主的学习,更能够体现因材施教的原则。有效的利用丰富了学生的学习方式,提供了学生更多的学习时间和更大的学习空间。
第二篇:信息技术与物理课程整合 学习体会
《信息技术与物理课程整合》学习体会
罗军 2013111812
学了这学期的《信息技术与物理课程整合》这门课,我想谈谈我的一些收获与体会。信息技术发展非常迅猛,带来了生活各个方面巨大变革。对教育影响也非常巨大。
在学习这门课过程中,我想传统教学方式确实需要转变了,为了教学目标达成赶进度,提难度,能不讲的内容不讲,能不做的实验不做,知识只是以定论形式教给学生,缺少了学生参与,忽视了学生自己体验和建构。
利用信息技术视听﹑图像﹑动态呈现﹑资源链接,可以全方位,多层次方便学生建构知识。在信息技术教学过程中,教师学生有了更多互动机会,尽管这些互动并不突出,但毕竟给了学生主动的空间。
信息技术离我们有多遥远?其实在我们每天学习和生活中都用到了信息技术。我想对我以后教学来说,我会更多想到能利用信息技术的教学地方,我会尽量利用。不会因为怕麻烦,图省事,按照老一套“一支粉笔一本书”来教学了。
信息技术教学会渗透到我以后教学工作方方面面:教学设计,知识呈现,体验活动,实验探究等等,在这些方面我会尽量从教学和信息技术角度思考设计,会认真分析学生的兴趣知识水平,把信息技术融入到教学工作中,这么做表面看麻烦费事,实际却有利于学生建构知识。
教学要换位思考,教师如果只是站在自己角度思考问题,为了自己教学方便而图省事,这对学生来说是不公平的。这样的教师当然在我们实际教学中普遍存在。受过系统知识训练,经过各门学科学习,丰富我对教学的认识。使我从一个门外汉﹑跨专业的学生,转变到一个对教学规律,教学活动有了比较深入理解。
我想要做到换位思考,信息技术的应用无疑对此会有帮助的。
技术的应用最终当然还是为了更有利于教学,不可脱离教学目标谈信息技术。一节课,如果做成技术的展示,忽略教学重点,忽略知识传授,显然这样的融合信息技术教学是失败的教学。
学习了这门课之后,我觉得有一些的地方可以更好地进行设计。信息技术范畴需要简单讲清楚,信息技术有哪些技术种类需要简单介绍,至于基于信息技术的各种教学模式,需不需要介绍那么多?这个还可以再思考探讨。
信息技术融合到物理教学中,它的立足点还是要依存于现在的教学实际,所以信息技术的融合,也要首先对现有教学实际模式进行深入理解和探讨。
在现有教学模式深入理解基础上,再对几种新兴的﹑热点的信息技术教学模式进行扼要介绍,供有兴趣的学生深入理解。不必强求大家都要按要求做。因为对我们来说,以后在教学工作中遇到需要,会有更强的动机去主动学习掌握。这门课里做的介绍会起到一个拓展视野作用。
没有实际教学需要,可能介绍再多教学模式也不能提起大家兴趣。因为现在各门专业课都是按照我们现在社会上教学模式来进行师范生培养的。
因此,对这门课的建议:我认为还是要更多对现有模式进行深入理解。在教学设计环节,哪些可以融入信息技术。或者做成对比课堂,同样知识点,采用现有传统方式讲课,作一个深入分析之后,再给大家讲解哪些地方可以融入信息技术?或者要学生思考哪些地方可以改进把技术融合进来。
这样做实际做成了案例剖析,会对教学工作增加很多负担,如何解决这个问题可以在思考,比如是不是可以让同学找一些案例,或者找其他老师要一些课件。
第三篇:初中物理课程与信息技术的整合
初中物理课程与信息技术的整合
现代教育不仅必须适应现代社会发展的需要,而且必须通过培养新型人才来促进现代社会的进步与发展。而信息化是现代教育手段所具有的重要特征。本主体主要阐述:初中物理课程与信息技术的整合对教师的教学方式和信息技术素养所提出的新要求。在信息资源的使用过程中,教师收集、筛选信息资源的方法与策略,以及信息资源使用的意识、路径和关注点。现今所使用的数字化信息化实验与它的教学价值。未来信息技术的发展对初中物理教学在理念与技术上可能产生的影响。
一、信息化环境下的初中物理教学
信息技术发展对人类思维方式所产生的影响,思维方式的改变所带来的教学观念的更新。本学时主要介绍:信息技术的发展如何促进教学形态的变革,以及对教师信息技术素养所提出的新要求。教师收集、筛选信息资源的策略和建立资源库所遵循的原则。
二、初中物理教学信息资源的使用
本学时主要介绍:初中物理教学信息资源使用需要有开放、共享和团队的意识,以及信息资源使用的形式和操作路径。在信息资源使用过程中,如何关注使用的效率、效益和效能,关注未来信息技术的发展对初中物理教学可能产生的影响。
三、数字化、信息化实验
本课时简要介绍信息技术的发展使教育发生的深刻变化。着重介绍一种用传感器获取信息,经数据采集器后由计算机对信息进行数据处理的数字化教学技术平台DIS。通过“摩擦生热”、“马德堡半球”等5个简易、生动的DIS演示实验,展示了数字化实验教学的意义以及在物理课改中的作用。
第四篇:浅谈物理课程与信息技术的整合
浅谈物理课程与信息技术的整合
温岭中学物理组
观海
提要:一.努力实现信息技术与课程的整合是时代的需要;
二.物理课程与信息技术的整合:
(一)在物理教学中的作用;
(二)在培养学生的思维能力中的作用。
三.现代教育技术与中学课程整合所面临的问题 四.总结
一.努力实现信息技术与课程的整合是时代的需要
1999年6 月中央发布的“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”指出“素质教育要以培养学生的创新精神和实践能力为重点”。这是关于素质教育的新提法,这种提法为全面推进素质教育指出了明确的目标和努力的方向。素质教育为什么要以培养创新精神为重点,理由很多,但是最重要、最根本的一条就是江泽民主席在第三次全教会上所指出的:“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新精神提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育创新精神和培养创造型人才方面肩负着特殊的使命。”江主席把“创新”与民族的兴衰,国家的存亡联系起来,创新已不再仅仅和我们国家的发展速度有关,而是决定我们的生死存亡。中央之所以作出这样的新论断,显然是根据我们面临的严峻国际形势,即当前的时代特点:不创新就要被动挨打,不创新就会被任人宰割,不创新就没有你生存的空间。1999年上半年在南联盟所发生的一切,及2003年在伊拉克发生的一切,都清楚地表明了这一点,所以,是形势要求我们创新,是时代在呼唤创新人才。
去年,在全国课程改革实验区信息技术教育研讨会上,教育部部长助理、基础教育司司长李连宁强调,不应当把信息技术仅仅作为学习的对象,而应当作为学习的工具,要努力实现信息技术与课程的整合,实现教学方式、学习方式的根本变革。李连宁指出,推进中小学信息技术的应用,不是为了信息化而信息化,而是通过信息化的推进,实现中国基础教育的跨越式发展,促进中国基础教育的均衡发展。实现这一宏观目标,加快推进中小学信息技术教育,首先要实现观念的转变,一是要把信息技术从学习对象转变为学习工具,要把信息化作为提高教育质量的一个重要载体,信息技术的应用要和日常的教育教学结合起来,真正把信息技术运用到学习之中。二是要把信息技术作为辅助教学的手段转变为学习的方式,发挥信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面的优势。建构在网络环境下学生自主学习的方式,这是信息技术与课程整合所追求的目标。新一轮基础教育课程改革,突出强调信息技术与课程的整合,要把信息技术与课程改革有机地结合起来,使新课程在一个比较高的水准上推进。只有实现信息技术与课程的整合,信息技术才不再仅仅是一种技术手段,而是一种学习方式的根本变革。
二.物理课程与信息技术的整合
在中学物理教学里,怎样把物理知识传授给学生,并通过生动、活泼的课内外教学使学生领略到物理世界的奇异景观,培养学生对物理的学习兴趣,是我们物理教师都在反复思考的问题。现行的学科教学内容最大的弊端就是教学内容滞后于时代的发展。当今世界上最新鲜的、有明显时代特征的学科教学素材和教学内容,由于教学大纲和教材缩写的限制,很难在教材中反映出来。利用信息资源跨越时空界限的特点,将信息技术融合到学科教学中来,可以充分利用各种信息资源,引入时代活水,与学科教学内容相结合,可使学生的学习内容
更加丰富多彩,更具有时代气息,更贴近生活和现代科技;可使教师拓展知识视野,改造传统的学科教学内容,使教材“活”起来。
以信息技术为核心的CAI教学技术引入课堂,对中学物理教学有很好的辅助作用。一方面,它能化抽象为形象、化微观为宏观、化静态为动态、化不可操作为可操作。对化解知识难点,提高综合能力,推进素质教育具有重要意义。另一方面,超媒体技术的运用,使计算机集文字、图形、图像、声音、视频图像、动画等多种形式信息的编辑、控制和传递于一身,为学生营造了资源丰富、形象生动逼真、知识表征多元化的模拟与仿真情景,极大地优化了学习环境。同时,超媒体技术的集成性、交互性、同步性、协同性等主要特点,可以充分调动学生各种感觉器官的功能,有利于分布式学习、中心学习和边缘学习的融合;有利于开发全脑的学习潜能,平衡人的智力发展;有利于克服时空的限制,模糊课堂学习与真实学习的差异,使学生有可能全身心地投入以解决真实、复杂的物理实际问题。因此,信息化课程比传统的课堂教学有无法相比的优越性。它能对传统的教学模式、手段、方法、过程等全方位地得到优化和拓展。
(一)在物理教学中的作用
在物理教学过程中实施这一工程,有什么好处呢?我们可以归纳为以下几点: l.能生动逼真地创设物理模型和情景:
物理现象中有很多是很难或甚至不能用肉眼看清的,有些即使借助最现代的仪器也很难看到。利用计算机的模拟,①我们可以把一个原本无法看到或看清的现象纤毫毕现地呈现到学生的面前。如高二物理“变压器”的教学就可以通过CAI技术把交变电流引起磁通量变化、变压器简单的内部结构及工作情况理想化地呈现给学生。②可以实现情景的延迟与加快:一个物理过程的进行时间有长有短,如宇宙的演化、天然放射性元素的衰变,动辄数十亿年,远远超出了一个人的寿命所及。如闪电,还有光和物质间的作用,一闪即逝,在你尚未来得及感觉的时候它已消逝无踪。当然,在实验室中我们可能加快或减慢其中的一些过程,但有更多的现象却是无法改变它的进程的,这时,计算机在教学上的优势就体现出来了:可以把一个自然界中无法更动的过程随意地加快或减慢,帮助对物理现象和物理规律的理解力还十分有限的中学生更好地形成感性认识。方便地重复与呈现,如我在课件平抛运动的动态演示中,把闪光照片运动起来,学生看了印象很深。物理规律如果不能在不同条件、不同地点得以重现从而得到反复验证的,便不会得到承认,计算机可以超越时空和具体的实验条件的限制,反复地进行理想实验的演示。因为实际教学中肯定会受到实验条件的限制,在一节课中,你呈现给学生的实验现象可能需要远远不止一节课的准备工作,实际实验的可重复性还可能受到天气的影响,或者需要考虑成本的因素,安全的因素等等。而计算机则完全不存在这样的问题,当程序完成后,模拟的现象可以任意多次地重复。例如我们在学习“原子和原子核”这一部分内容时,下载了一些对应的课件进行教学,效果不错。
2.能深入浅出地揭示物理知识形成过程:
在课堂教学中,引入信息技术可帮助学生直观地感知物理过程。运用电脑超媒体集成展示信息的优势,结合教学内容,围绕教学目标,选用文字、图片、声音、动画、视频等不同形态的信息对课文的内容、情境、模型、状态、物理过程等进行生动的呈现,就能深入浅出地揭示知识的形成过程。如我在《光的直线传播》一课的CAI课件设计时,就是充分运用信息技术的优越功能一一多媒体展示的集成性、超文本链接的选择性、大容量储存的丰富性、高速传输的便捷性、人机交互的操作性,超时空交流的共享性和发挥其动态模拟仿真功能。配合课文内容的揭示过程,连续展示“光源的发光”、“光直线传播的应用”、“点光源成影”、“线光源成影”、“面光源成影”、“日月食”、“无影灯”等多个动画和一些相关的视频图像,生动地把有关光的直线传播有关内容,逐渐从浅入深、从近到远地生动地展现在学生面前。
有了这些知识的铺垫,学生对光的直线传播就留下了生动而深刻的影象。
3.能集成快捷地传输各种教学信息:
应用信息技术,一方面可将各种教学信息如文字、声音、图片、动画、视频图像等不同形式信息的编辑、控制、传递既可以独立进行,也可以组群式的同时传输和展示,这种集成式、立体式的信息传输方式,使课堂信息交流模式从教师讲、学生听的单维模式拓展到多维模式。另一方面,这种图文并茂、声像并举的信息传送方式,能提供对多重感官的综合刺激,这种综合刺激,既强化了对课文的感知、理解和巩固,又丰富了教学内容,增加了教学密度和容量,便于学生在短时间内高效地摄取知识,培养能力。21世纪是信息时代,更应大力培养学生的信息处理能力,因而在教学中,教师应该设法在课堂内向学生提供更多的相关信息、资料及物理学的发展情况,来扩展学生的知识面。信息技术的引入给教师提供了得心应手的教学空间。如我在设计和制作“绪言” CAI课件时,就是根据课堂教学的需要以大容量传递课程信息、展示物理模型、组群式播放情景动画,把物理学这一学科研究的物质结构知识、运动的基本规律,还有物理学的研究成果和研究方法在自然科学的各个领域所起的重要作用,或是分类或是组群式地展现给学生,既有文字介绍,又有声音助兴,还有大量图片或视频图像来展示相关的物理情景,这样学生就对高中物理将要学些什么就一目了然。由此看到,在信息化课程中,运用超媒体的显示文本的功能,既能快捷地传递和显示各种教学信息,又能逼真地创设物理模型和情景,可使深奥的物理现象、本质、特性、状态变得直观易懂,大大缩短教学难点的突破过程,所挤出的时间就可讲解更多相关的知识和现实的应用,引导他们理论联系实际,丰富课堂教学内容,拓展教学空间,优化课堂教学模式,提高教学效果。
4.能得心应手地进行仿真实验、从不可操作拓展到可操作
物理学是一门实验性很强的学科,实验几乎贯穿了物理学习的整个过程。以网络信息为核心的超媒体电脑技术,可以方便地把物理仿真实验运用于课堂,辅助物理课堂教学。在教学中,教师讲解了物理定律之后,马上运用电脑技术仿真演示相关实验,既加深了学生对定律的理解,又增加了物理课堂的趣味性。本人在任教高三毕业班课程时,曾在校园网络上引入相关物理实验,各班同时观看后,再到实验室放手让学生自己亲自动手操作,独立或相互协作完成课本的电学、力学、光学等有关物理问题的实验,在化费时间不多的情况下收到了较好的效果。面对21世纪的素质教育,创造力和想象力的培养已备受关注,课堂的仿真操作正是给了学生一个创造和想象的空间。
5.能及时方便地开展习作交流、从被动感知,拓展到主动探究
传统的物理教学过程中,主要是教师讲,教师演示实验,学生则是被动地听和看,不便于学生个性能力的培养。在信息社会里,教师不再是学生的知识唯一的源泉,图书和各种信息网络才是学生的获取知识的宝库。因此课堂要素间就适时转变,学生要变被动地接受知识为主动的参与探究并成为课堂学习的主体,媒体要从演示教具转变为学生探究问题获取知识的认知工具,让学生充分利用现代媒体来获取信息、处理信息、表达信息。当学生有问题时,可以及时提出或利用计算机网络与同学讨论,对某个物理现象有自己的观点时,也可以提供给大家进行研讨和交流,教师提供解答。这样的多向交流会使学生的思维更加活跃,有利于培养学生的创新意识,实现以学生为主体,教师为主导的现代教学思想。总之,进入信息化课堂,不仅增大了知识容量,提高了课堂效率,而且营造了一种积极主动获取知识的学习氛围,从而丰富了教学内容,拓宽了学生的视野,培养了学生的自学能力,达到最优化的教学效果。
6.实验效果的理想化:物理研究中一个很重要的方法便是近似,于是便有了许多理想化的模型。中学教学中有许多这样的名词术语光滑(无摩擦)、空气阻力不计、理想气体(任何条件下都遵循气体的实验规律)、质点、匀速直线运动,但每一位物理教师都明白,这些在实际
中都无法找到完全相符的实例。当然,许多现象可以通过巧妙地设计达到近乎完美的近似,比如为了减小摩擦力而采用的气垫、磁悬浮、真空等,但真正的理想化在现实中足绝不会出现的,有些现象甚至连近似都无法达到。但在计算机中,则可以完全不必担心次要因素对现象的影响,因为程序设计过程中你可以预先将这些因素排除在外,让学生观察到真正理想化的物理现象。
总之,在教育领域引入信息技术并与课程有机整合,对深化物理课堂教学改革有着非常重要的作用。计算机辅助教学(CAl)具有生动、形象、个别化、自定步调、交互等优越性。在模拟和探究方面可以实现对系统(事物)进行模拟,直接培养学生的主动探索能力;作为教与学的工具,能有效地帮助教师和学生处理教学事物(备课、实验演示、计算、作业、交流);在通讯网络方面,可以广泛地获取最新的教学信息;进行学术交流,并作为教学平台开展远程教育。在信息化的课程中,学生学的知识可以更多、更广,效率更高,这对提高教学质量非常重要。可以预见,信息技术与课程的有机整合,是深化物理课堂教学改革的必由之路。
(二)在培养学生的思维能力中的作用: 1.帮助学生建立物理表象
表象是人们经过感知的客观事物在脑中再现的形象,它是形象思维的基础。学生学习物理要大量借助于形象思
维,因此,在整个物理教学过程中,要使学生认识丰富的物理图像,不断地建立起物理表象。建立丰富的表象,需要学生在课堂和日常生活中处处细心观察。但并不是每一位学生在上课前对每一种物理现象均已感知过。在课件制作中,可以向学生展示各种现象。如讲光的反射、折射、色散、干涉和衍射时,向学生展示蓝色的天空、早霞、晚霞、虹霓以及水上油膜等,以强烈的色彩渲染加深表象。又如讲向心力时,显示运动员骑车在拐弯时的倾向、公路弯道的倾角、铁路弯道外轨与内轨的高度比较等。
物理学中的许多形象概念和理想化模型,如磁场、电场、质点、点电荷、光滑表面等,学生较难接受。可以利
用观察、实验、典型事例等传统的方法,使学生从客观存在的原型基础上概括出来,建立起表象。同时也可以采用计算机课件模拟,这有利于学生对概念和理想化物理模型的建立。制作课件时,物理模型的设计应尽量直观、形象,将生活中相应物理模型的非本质因素去除,突出本质因素。在不影响问题研究的前提条件下,应从三维角度观察再到平面形式描述,以便给学生充分的感知,使学生形成正确、丰富的表象。如利用计算机绘制三维磁感应线或电场线,学生会对无法直接观察的“场”有直观的印象,同时可以进行各个方向(尤其是上、下、前、后、左、右六个特殊视角)的观察,加深表象在头脑中的痕迹。这对后面相关知识的学习起到很好的作用。再如讲解光滑平面时,可以通过改变物体表面的材质贴图,先后采用毛皮材质表面贴图、木板材质表面贴图、玻璃材质表面贴图及半透明材质表面贴图,使学生对“光滑”两字产生表象。在分析问题时,学生能在头脑中快速提取光滑平面、粗造平面的表象。
表象的内涵不仅仅包括图像,还包括声音。为了使学生了解乐音和噪声的主要区别,懂得噪声的危害和控制,可利用计算机课件进行教学。上课时,将录制好的优美的钢琴曲与城市噪音作对比,并配以相应的图景,引出乐音和噪声的概念,指出两者的本质区别,由此将课本上固化的文字符号的描写转化为富有动感的音响和图像,直接作用于学生的视听器官,激发学生兴趣,促进表象的形成和形象思维的展开。
2.培养学生的物理想像能力
想像是人在客观事物的影响下,对头脑中的表象经过结合改造而产生新表象的心理过程。想像可以分为再造想像和创造想像。再造想像是根据语言的描述和图样的示意,在脑中形成相应的新的形象的过程。物理教学过程,主要是通过教师表述
及书本、图像、模型介绍给学生,从而在学生头脑中形成与概念对应的新的表象的心理过程。
制作课件中,可以利用计算机课件有别于传统媒体的显示功能,利用其特有的文字语言描述功能,恰如其分地吸引学生的注意力。如利用字体大小对比、色彩反差、美术字、箭头和方框、分离、闪烁等来突出关键字,从而有利于学生对表象的复述、想像。
图像是思维的杠杆,对于那些比较难想像的物理知识和物理图景,可利用动画作为中介来帮助学生理解、掌握物理知识。如制作“简谐振动图像”课件,把弹簧振动的实物图、相应的往返运动以及振动图像的形成有机地联系起来。
想像的前提是有丰富的表象,并对表象进行理解和掌握,否则只能停留在机械识记的水平上。但学生受思维发展的限制,对有些物理过程和物理图像的想像(尤其是对三维空间的想像、时间的想像及微观和宏观事物的想像)感到困难。这时可以通过计算机课件的模拟,辅助学生完成想像过程。如“带电粒子在磁场中运动”的课件中,提到将带电粒子斜向入射磁场。因入射粒子的速度v与磁场不垂直(存在夹角θ),将速度分解为平行于磁场方向的速度v1和垂直于磁场的速度v2,从而得到入射粒子的运动轨迹是一条螺旋线。这是一条两个运动的合成轨迹,学生在想像中有难度。可以用计算机在三维空间逐步分解速度,并运动形成轨迹。然后俯视观察得到圆的平面轨迹图。学生对运动合成加深了理解,碰到类似问题,能 在三维空间进行想像。
3.帮助学生形成物理概念
概念是抽象思维的一种形式。当个别表象积累到一定程度,融合产生一般表象。一般表象在人的活动中不断向概括表象发展。由于表象具有概括性,它已经能够反映同一事物或同一类事物在不同条件下经常表现出来的一般特点。这种概括性表象在语言作用下,提升为概念。概念舍弃了事物的非本质属性,只概括了事物的本质属性。
许多教师在讲概念之前不给学生足够多的表象,而直接提出概念,再用概念去分析其他问题。这样做的结果往往是学生对概念的内涵与外延没有把握,出现张冠李戴,乱套公式的情况。这样做的原因是认为给学生以表象的实验太花时间(认为学生能够想像就可以了)或担心实验现象不明显,从而对概念的得出产生障碍或无法得出概念。利用计算机课件可以完成各种实验的模拟,在学生想像的基础上花较少的时间可得出明显的结论。学生有了足够的表象,自然能得出概念。例如我制作“透镜成像”课件,利用制作的视频片段,分别展示“物”与“像”的对应运动,把各个阶段的成像情况展示在学生面前,让学生分析成像情况,从而得到透镜的成像规律。
利用计算机课件特有的方式进行知识的复习、巩固、小结,还能够将物理概念和规律集中表现出来。
4.培养学生的判断能力
判断也是抽象思维的一种形式。学生对事物的物理属性作出正确判断的能力是物理教学的一个重要目标。如“磁通量”教学中,要求学生能判断磁通量的大小和磁通量的变化。因磁通量的物理意义是表示穿过某个面积的磁感线的条数,而磁感线在空间是呈现立体分布的。学生在使用公式Φ=B·S·sinθ计算磁通量时,对磁通量的大小和磁通量的变化容易出现各种判断错误。磁场集中在虚线框内,一平面绕O点逆时针转动,求θ从0°到90°过程中Φ的变化。学生容易对θ、S判断错误,不经分
析就代入公式计算。为了便于看出磁感线的分布,利用计算机三维动画在磁感线分布的空间图中画出S在垂直于B的方向上的投影。从而得出结论:S在未完全进入B内时,Φ不变,完全进入B后,Φ=B·S·cosθ。
5.培养学生的推理分析能力
推理分析是抽象思维的另一种形式。事物之间是具有种种联系的,因此反映事物联系的判断之间也相应具有各式各样的联系。循着这些联系,可以由一个或几个判断推理出另一些判断。在物理教学中培养和发展学生的推理能力是非常重要的。因为一方面,物理学的概念和规律是在观察和实验的基础上,通过归纳推理、演绎推理和类比推理建立起来的;另一 方面,学生要掌握物理知识、发展能力,必须要进行大量的推理训练才能达到。
动态图景在许多物理分析中是不可少的。利用课件动态分析问题,有利于学生建立动态图景。如“齿轮传动”课件中介绍的一道选择题,就是运用齿轮转动时动态效果,使学生一目了然地看出所选的答案。
推理、分析的基础是掌握知识的基本结构、基本概念和基本定律内在的逻辑结构。利用计算机的交互性,给学生以总体框架,学生通过点击相应条目进入相应的具体内容,这样有利于表现知识的横向联系,揭示知识之间的内在联系,使学生对所学知识理解得更全面、更深、更巩固。
当然,任何事物都是一分为二的,计算机课件的作用也不是万能的。学生的思维培养最终还是要依靠学生学习的积极性、主动性。学生的观察能力、操作能力的培养主要由物理实验来完成,只有学生亲自动手做实验,亲身参与实践才能形成能力。计算机课件虽然能模拟各种实验,展示各种物理现象,但是,它缺乏真实性,很难使人信服。同时用计算机模拟理想实验从某些方面来说会束缚学生的想像空间,束缚学生的创造性想像,减弱学生空间想像的自觉性,过度使用,会有碍于学生抽象思维能力的培养,抑制联想思考能力的发展。所以计算机课件只能起到辅助作用,在教学中应注意合理使用。
三.现代教育技术与中学课程整合所面临的问题
现代教育技术与中学课程整合的基本要求就是要使以计算机为核心的现代教育技术真正作为教学的工具,整合到学科课程中来。在现阶段,现代教育技术与中学课程整合的实施面临三个突出问题:
1.教师手中没有合适的软件。目前,我国教育软件的种类还不够多,教学实用性比较差。在这种情况下,教师要开展计算机辅助教学课,就要自己开发软件。而实际上,由于教学工作繁忙,老师们很难把过多的精力投入到开发软件上,而作为教师个人甚至个别学校是很难开发出能充分发挥计算机作用和体现学科教学思想的教育软件的。相反,老师更担心长期把大量的时间和精力都投入到软件开发上,而不能将主要精力放在如何利用计算机技术组织教学上来,甚至不能将主要精力放在教学研究上来,会对教学工作造成损失。
2.教师的现代教育技术应用水平还很不够。近几年来,经多方努力,已经出现了一些优秀的教学软件,但在一些学校也同样难以推广使用,其原因就是各科教师应用现代教育技术的意识还比较差,计算机应用水平不高,从而很难在自己的教学中使用这些软件。可以说,提高各科教师应用现代教育技术的意识和水平已经成为当前最为紧迫的问题。
3.有了软件,有了掌握技术的教师,客观上也为现代教育技术与课程整合提供了广阔的活动空间。那么,如何在教育中适当地使用技术,使技术充分发挥作用,提高教学效率、突破重点难点,甚至在技术的支持下改革现有的教学方法、教学内容和教学观念,就是一个极为重要的课题。
多媒体课件开发与应用的思考 利用多媒体课件辅助教学,可以大大提高课堂教学效益。多媒体技术的发展,极大地丰富了我们的教学手段,使我们传统的用 “一张嘴巴”干巴巴的 7 说教变成多感官的刺激,使抽象的变得具体、形象;使看不见的变成看得见;使“静”的变成“动”的;这就使我们有可能为学生创设一个尽可能真实的情景,更加符合学生的认识规律,更能为学生所接受。但多媒体辅助教学的最大特点就是多媒体课件与实际教学过程以及学生的状况、教师的教学风格密切相关,更使多媒体辅助教学发挥最佳效益,就必须加强多媒体技术与教师、教学实际的整合,由教师结合自己的教学设计来完成多媒体课件的设计,以解决实际教育问题为主,不断追求尽善尽美。因此,建立基于网络层面的学科课件素质库,让教师根据自己的需要组合、改造,编制出具有个性化的课件,就显得十分重要。
四.总结
教育技术通过对所有教育资源和教育手段的系统鉴别、开发、组织和利用,以及通过对这些过程的管理来便于学生学习。
现代计算机的出现和普及,不但促进了教育方式、教育方法的改革,重要的是促进了教育思想、教育观念的更新,对教育制度、教材等也将会带来革命性的影响。可以说,现代教育技术与学科课程整合是现代教育技术发展的必然趋势。以计算机为代表的现代教育技术在这里真正地成为教师教学和学生学习的工具,发挥了很高的效用。现代教育技术正在为更好地满足学科教学的需求而在学校中越来越广泛地使用。使用计算机、使用多媒体、使用网络等现代教学设备和技术,已成为教学的内在需求。
以计算机为核心的现代教育技术与学科课程的整合可为新型教学模式提供理想的教学环境。这是因为:
1.现代信息技术提供的学习方式,有利于开展因材施教,体现教育的公平、民主和全体发展的思想;有利于激发学生的学习兴趣,体现学生的认知主体作用;有利于多种教学策略的实现,深化学科教学,提高教学效益。
2.现代教育技术本身就是技术创新的产物,信息技术提供了极为丰富的信息资源和时时更新的各类知识,它给学生的参与提供了广阔空间,任学生自由邀游在知识的海洋中,为他们的想像力插上翅膀,从而培养想像、激发想像、鼓励参与、启发创造、指导实践。
3.随着信息技术教育与其他学科的课程整合,传统教学中的优秀成分和现代教育思想、理念的有机整合,现代教育技术将逐步成为教师教学和学生学习不可或缺的工具。
胡启立在《我国信息化建设的几个问题》中指出:信息化是当今世界衡量国家综合实力的一个重要指标。这句话放到教
育上就可以理解为在未来的教育评价体系当中,一个地区和学校教育技术应用的程度是评价这个地区、这个学校综合实力和质量水平的重要标志之-。在教育进行大刀阔斧改革的时代,运用教育技术手段,运用计算机辅助教学,将是教育发展的趋势,对社会要求的应用型人才的检测不再是单一的知识迁移,更多的是知识的理解和知识的建构能力。一所中学,若想在新形式下继续保持较高的社会竞争力,就必须尽快的在教育教学改革中运用教育技术手段。实践将证明,谁最早运用教育技术手段,谁就必将走在教育的最前列。
第五篇:信息技术与物理课堂教学整合的实践
信息技术与物理课堂教学整合的实践 摘要利用信息技术为教育教学服务,信息技术与学科整合是一种新型的教学模式,信息技术与物理学科整合在提高课堂效率、发挥学生学习的自主性、培养学生学习物理知识和技能方面以及对教师信息素养的提高都起到了极大的作用,应用信息技术与学科整合,是时代的要求,是教育史上的一次革命。
关键词信息技术 整合 物理教学 物理课堂教学
21世纪,人类进入了以多媒体和网络技术为代表的信息时代。日新月异的计算机技术和网络技术极大地加速了现代技术的进程。同时,迅猛的信息化浪潮正强有力地冲击着包括政治、经济、文化、教育、军事在内的人类社会的各个领域。多媒体技术和网络技术改变了社会领域运行和发展的模式。
利用现代信息技术为教育教学服务,并实现信息技术与学科教学的有机整合,是我们物理教师要进一步实践和研究的重要课题。下面就信息技术与物理教学的整合结合我的实际教学谈谈自己的看法,和同行老师们交流。
1.信息技术与物理教学整合目标
我们对信息技术在教学中的应用意识还是比较薄弱的,信息技术与物理学科教学整合的目标应该是,改变传统的教学观和学习观,改变教师的教学方式,改变学生的学习方式,改变教学内容的呈现方式,改变师生之间互动的方式,改变生生之间的互动方式,改善学生的学习资源和学习环境,构建面向未来社会的学习环境和学习文化。
通过信息技术与物理学科教学整合要使学生进一步增强终身学习的意识和终身学习的态度。促进师生信息素养的提高,是教师实践信息时代的教学方式,是学生实践一种信息时代的学习方式。解决在常规教学中难以解决的问题,提高课堂教学质量。
20世纪80年代起,我国就有许多教师在积极探索并实践计算机技术辅助物理教学的活动。陶昌宏老师那时就在北京的物理教师展示计算机辅助教学的研究课和公开课,如“带电粒子在电场中的运动”、“单摆”、“平抛物体的运动”等内容,收到较好的效果。2007年,我在蒙城县第一中学,上了一次公开课“自由落体运动”,课上采用信息技术与教学整合的教学方式,教学效果在全县老师中引起了较高的评价。
在探索和实践信息技术与学科教学整合过程中,我认识和体会到,信息技术与学科教学整合确实能够优化课堂教学环境,提高课堂教学质量,能够培养教师和学生的信息素养,提高终身学习的意识和能力。
认知心理学启发我们,课堂教学中学生需要视觉、听觉的冲击力,充分运用信息技术创设让学生既看得见,又听得到,还可动手操作的教学环境。在教学实施的过程中组织学生进行讨论和交流,让学生进行表达与展示,在表达与展示的过程中同学之间互相启发、互相欣-1-
赏,在这种教学环境中,经过自己内心体验,加工、处理相关信息,由此产生学习物理知识的浓厚兴趣,对知识的获取、记忆、应用以及对知识再创造的效果将大大的优于传统的教学效果。
信息技术与学科教学整合,出现新型的教学方式和学习方式,在这种环境下能够有效的培养学生的信息素养,是学生掌握信息技术环境下的学习方式,培养学生终身学习的意识和终身学习的能力。
2.信息技术与物理课程教学整合的方法
2.1教师演示型
采用课件上课比传统方法上课有许多优点。我们可以设计出图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境,更能模拟出一些用肉眼、实验或其它电教手段无法观察到的实验现象,让抽象、难懂的问题变得形象、直观,以调动学生的学习积极性和主观能动性,改变学生的被动式接受教育模式,使其主动地去探索、发现规律,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,从而让素质教育真正进入课堂,提高学习效率,改善学习效果。
2.2学生参与型
学生每人一台微机,可以直接调用教师课件、下载的网页或直接上网(要有很好的上网限制软件),查找所需的资料。在进行教学时,可以给学生提供一些网站,让学生自己去找所需资料,教师只是起组织引导的作用,最后再由学生回答,教师总结。这样,不但学生能够学习到书本上不能学到的知识,而且学会了通过网络主动获取知识的方法。例如,我在上人教版必修1的第一章第五节《速度变化快慢的描述——加速度》的时候采用的是Powerpoint课件形式展现了加速度的定义,并且用DV录制了汽车从静止到启动再到加速运动的一个过程,并让本班的同学参与了运动,当放到这段录像时学生看到自己挺高兴,兴趣大大提高了,通过录像和我的简短的几句话很轻松地就将加速度介绍给同学们。
2.3作专题网页
让学生自取所需。在讲《万有引力和航天》时,制成了以此为专题的网页,通过查阅互联网,建好相关内容的链接,使学生了解了我国先进的航天水平,以动态的方向向学生展示了卫星的运动,以及我国卫星发展的辉煌历程,以及了解到我国新发射的神舟系列飞船的情况。这样就把教科书与现今科技结合起来,让学生深入体会我国现今的科技发展水平,培养其民族自豪感和上进心。
3.信息技术与教师专业发展
3.1未来的教育模式建立在信息技术与脑科学基础上
人类的信息化、全球化将引起社会生产方式的重大变革,使劳动者的结构、劳动者工作内容、劳动者工作对象发生巨大变化。要求人们对知识的学习、知识的更新、知识的应用和知识的创造等能力不断加强,对现代技术工具的操作和更新的能力不断提高。因此基础教育课程结构、教育模式、课堂教学模式、学习方式要发生变化。未来的教育模式建立在信息技
术与脑科学基础上。
信息技术与脑科学,一个作为教育的外部条件,一个作为教育的自身条件。信息技术作为教育的外部条件,使教育教学的手段更加先进,它能够逐步使教学内容的呈现方式发生变化,学习方式发生变化,师生互动的方式发生变化。
3.2信息技术与学科教学整合促进教师专业成长
3.2.1教师计算机技术水平
信息技术的高速发展,对教师提出了更高的要求。作为教师,我们应该不断学习计算机知识和信息技术与学科整合的理念,一个不懂课件制作、不懂网络技术的教师,在教学中显然不符合时代的要求,在教学中必然会处于非常被动的窘境。
运用信息技术可以结合教学内容,根据教学需求创设问题情境。能够将真实的情境、模拟情境、虚拟的情境等展示在学生面前。信息技术应成为教师的教学基本功内容之一。教师在做教学设计师,要利用信息资源、信息技术。通过信息技术与学科教学整合的实践研究,教师的教育理念发生改变,信息素养不断加强,运用信息技术工具的能力不断提高,教师的教育教学水平和能力得到发展。因此,信息技术与学科教学整合的实践研究,能够有效地促进教师的专业成长。
3.2.2业务能力的培养
在素质教育的今天,过去陈旧的教育观念已不适应教育现实。我们要进行以人为本心理学发展起来的自主学习,以使学生自主发展,学会学习,终生学习。只有学习先进的育人理念,才能合理利用信息技术,达到信息技术与本学科整合的目的。
物理教师的“说”、“写”、“做”等传统的基本功与信息素养是互相补充、互相优化、相辅相成的关系,忽视哪个方面都不符合现代教育对教师提出的要求,都还阻碍教师的可持续发展。有些青年教师计算机、网络技术相当好,但板书、板画基本功较弱,都会影响课堂教学效果。一些有着丰富教学经验的教师,在信息技术方面却是空白,同样会制约老师的进一步发展。
如果用字母“e”表示教师的信息素养,则物理教师的教学基本功就应该是“说”、“写”、“做”、“e”四个方面。
教师在信息技术与学科教学整合环境下,进行教学实践活动中,要坚持扬长补短,将“说”、“写”、“做”、“e”四个方面的基本功不断地提高和完善,是自己在新课程实施过程中,在信息技术与学科教学整合环境下和学生一起共同进步,共同成长。
4.在进行多媒体计算机辅助教学,必须注意以下几个问题:
4.1在教学活动中,学生是主体,教师应起主导作用
在教学中如果盲目地依赖于多媒体技术而把所有的教学环节全部使用多媒体手段再现出来,可能会让学生感到课堂无趣,乏味,没有波折,那么教师就会成为多媒体技术的奴隶,只起到了播音员和解说员的作用而起不到教师应有的主导作用。
4.2不能“为用多媒体手段而用多媒体手段”
多媒体技术可以提供声、光电等多种信号刺激,可以有效地吸引学生的注意力。但是,如果不顾实际教学需要,盲目使用各种媒体,使课堂中的信息过多过滥,则会造成无效信息的泛滥,不能突显这节课的重点,同样会分散学生的注意力,不仅不能辅助教学,反倒会影响教学目标的实现。
4.3不能忽略实际的实验操作
利用微机技术可以很方便地实现模拟现实,甚至模拟现实中难以实现的实验。但是,如果一味的在计算机上模拟操作而忽视学生的实际操作,会不利于学生动手能力的培养。同时由于模拟实验不是真实的实验,使得它的可信度不高,如果长期要学生接受他们所怀疑的信息,那么必然会使他们丧失质疑、创新的欲望和能力,重新回到机械接受和机械记忆的老路上,与使用多媒体计算机进行辅助教学的初衷背道而驰。
4.4不能“以教师的活动代替学生的思考”
教学活动中,必须发挥学生的主体作用。多媒体辅助教学的作用在于应用现代化的技术手段,刺激和调动学生思考的积极性,启发学生的思路,培养学生的发现问题、思考问题、解决问题的能力。因此,在应用多媒体进行教学的实践中,必须注意不能让电教媒体挤占学生的探索、分析、思考的时间,必须把学生的思维能力的培养作为教学的重要目标。合理的分配课堂时间,把握电教时间的限制,留取学生思考探索的时间。
总之,多媒体技术作为认知工具的课程整合无疑将在信息时代中占教学方式主导地位,它必将成为21世纪学校教育教学的主要方法。因此在当前我国积极推进教育现代化、信息化的大背景下,倡导和探索信息技术和课程整合的教学,对于发展学生的“信息素养”,培养学生的创新精神和实践能力,有着十分重要的现实意义。
参考文献
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[2] 邓鸠洲,浅析信息技术与物理课程整合性建设研究[J],中同电化教育.2002.(8)
[3] 郑春和,中学生物学探究教学模式的研讨[J],课程·教材·教法.2001.(11)