近年來,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)工作在全國教育戰(zhàn)線上逐漸深入,但大多以“觀摩課”的形式開展,只是教育教學(xué)中的一個(gè)點(diǎn)綴而已,信息技術(shù)并沒有真正與學(xué)科教學(xué)“融合”在一起。究其主要原因是在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的過程中,沒有合適的應(yīng)用軟件和操作平臺,需要教師自己研制開發(fā)課件,而開發(fā)課件需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力,有時(shí)候?yàn)榱松虾靡还?jié)公開課,甚至要做數(shù)十小時(shí)的準(zhǔn)備。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?wù)勔韵聨c(diǎn)看法。
一、“課件”向“積件”思路發(fā)展,探討物理學(xué)科整合新方法
在計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)這個(gè)領(lǐng)域里面,市場上已有相當(dāng)數(shù)量的物理教學(xué)軟件可供購買,但能夠真正適用于教學(xué)的軟件卻不多,教師自制課件的水平又不高,容易造成“低水平重復(fù)”的現(xiàn)象。在此階段上,尋求計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件開發(fā)和應(yīng)用的新路子──積件思路應(yīng)運(yùn)而生。其指導(dǎo)思想是:“課件”向“積件”發(fā)展,工具型、資料型、開放型的教學(xué)平臺已成為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件的發(fā)展方向,它包括帶有學(xué)科特色的平臺和多媒體資料庫。在多媒體資源處理方面,物理作為一門信息技術(shù)鄰近學(xué)科,物理教師應(yīng)該成為信息技術(shù)與學(xué)科整合的先行者。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)還可以把其它網(wǎng)站已有的課件通過Internet 的超級鏈接功能揉合到自己的CAI課件里,以“搭積木”的形式,把在教學(xué)實(shí)踐過程中制作的每一個(gè)課件鏈接起來,通過長時(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。反之,其它教師也可通過網(wǎng)絡(luò)共享自己的CAI課件,克服了傳統(tǒng)的“軟件包”形式的課件不能共享的缺點(diǎn),提高了課件資源的利用率,充實(shí)了網(wǎng)上物理學(xué)科資料庫,形成網(wǎng)上物理學(xué)科聯(lián)盟,實(shí)行資源共享。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Internet 網(wǎng)絡(luò)來訪問這些網(wǎng)站,進(jìn)行物理教學(xué)的探討和鞏固性學(xué)習(xí)。
因此,運(yùn)用“積件”思想,走素材資源庫和制作平臺相結(jié)合的新思路,是軟件開發(fā)和應(yīng)用走出目前困境的有效途徑。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。
二、電腦模擬,發(fā)揮物理演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)室的功能
(一)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)和演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的重要一環(huán)。豐富多彩、生動有趣的實(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、實(shí)驗(yàn)步驟,而更為重要的是能夠使學(xué)生透徹理解并且完全掌握產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程。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。而通過多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的輔助, 模擬一些重要的,但在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下難以完成的一些物理實(shí)驗(yàn),則可彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足,提高物理實(shí)驗(yàn)的演示效果。
(二)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,有許多實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,對學(xué)生諸多限制;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),這一切無不暴露出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的弊端。這種虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了全方位的開放性的操作環(huán)境,使學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了在虛擬世界的真實(shí)體驗(yàn)。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),抽象成所需知識的能力,從而學(xué)會學(xué)習(xí),使學(xué)生主動地獲取物理知識,發(fā)展能力,并促使他們建立科學(xué)的世界觀。
三、充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,增進(jìn)教學(xué)效果
進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)代后,網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為學(xué)生提供了豐富的知識庫、資源庫,網(wǎng)上的資源開發(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)。網(wǎng)上資源具有信息量大、更新快等特點(diǎn),例如:中國中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)(http://www.k12.com.cn )教育資源庫物理學(xué)科、廣東教育資源網(wǎng)(http://www.edu123.com )資源中心物理學(xué)科、中國物理教育網(wǎng)(http://www.cpenet.org )等可謂是一間完整的中小學(xué)數(shù)字資源庫,它為我們提供了同步教學(xué)、優(yōu)秀課件等多種資源,且處于動態(tài)的更新之中。通過下載這些優(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。本人在進(jìn)行初二第十二章第一節(jié)浮力教學(xué)時(shí),須向?qū)W生解釋浮力產(chǎn)生的原因。我先設(shè)想一個(gè)立方體浸沒在水中,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、方向相反,互相平衡,只有上下兩面由于深度不同,受到的壓強(qiáng)大小不同,壓力也因而不相等。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)生理解起來比較抽象,難懂,對整個(gè)過程反映比較茫然。所以我通過在中國中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)(http://www.k12.com.cn )物理學(xué)科課件庫網(wǎng)站下載相關(guān)課件解決這一難題。該課件以動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,但加載上、下表面壓強(qiáng)、壓力時(shí),小木塊慢慢向上移動,同時(shí)超級鏈接浮力大小的推導(dǎo)公式錄相?;顫姷膭赢嬓Ч?、直觀的圖形,快速有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到了良好的教學(xué)效果,學(xué)生很輕易就攻破這一難點(diǎn),同時(shí)為講授下一節(jié)阿基米德原理做好理論基礎(chǔ),而這一切都是傳統(tǒng)教學(xué)很難做得到的。
總之,讓學(xué)生在生動、形象的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),由此達(dá)到事半功倍的作用,也就能很好地提高課堂教學(xué)效果。
信息技術(shù)作為最先進(jìn)的教學(xué)媒體與物理學(xué)科整合,不但深化了物理學(xué)科教學(xué)、加大了學(xué)科信息容量,而且提高了課堂四十五分鐘的教學(xué)效率。
隨著信息技術(shù)和物理學(xué)科教學(xué)整合的發(fā)展,將信息技術(shù)引進(jìn)教育領(lǐng)域?qū)⒔o學(xué)生、教師、學(xué)校帶來一個(gè)新的教學(xué)模式和新的契機(jī),但同時(shí)也應(yīng)看到,信息技術(shù)和物理教學(xué)整合是一個(gè)新興事物,還有許多問題需要我們?nèi)パ芯?、探索。但我們確信信息技術(shù)在和學(xué)科教學(xué)中整合中將大有作為。