李 巖

(大連教育學院 遼寧 大連 116021)

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淺談信息技術與物理教學融合的實踐與思考*

李 巖

(大連教育學院 遼寧 大連 116021)

通過介紹大連地區(qū)有關信息技術與物理教學融合方面所做的教學實踐情況，分析幾種融合方式的特點與作用，以供廣大物理教師在應用信息技術方面加以思考和借鑒．

物理教學 信息技術 融合

為推動信息技術和數(shù)字教育資源在課堂教學中的合理有效應用和深度融合，國家教育部開展了 “一師一優(yōu)課 一課一名師”(以下簡稱“優(yōu)課”)活動．在2014年度優(yōu)課評選中，入選初中物理部級優(yōu)課(人教版)87節(jié)，其中大連市8節(jié)，占全國初中物理 (人教版)部級優(yōu)課的9.2%．通過分析獲獎優(yōu)課實錄，發(fā)現(xiàn)信息技術超越了在整合階段作為“工具”的輔助作用，很大程度上助推了課堂教學的結構性變革．信息技術與教學的“融合”不但更激發(fā)學生的學習興趣，也使學習方式更為多樣，學習體驗更為豐富．現(xiàn)將信息技術與學科教學融合所采取的方式及顯現(xiàn)的優(yōu)勢進行分析．

1 微課程與傳統(tǒng)教學優(yōu)勢互補實效性強

微課程是指時間在10 min以內，有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程[1]．微課程的制作不在于所用技術有多高超，而是重在教學設計巧妙．好的微課程讓學生感覺身臨其境，內容生動有趣，形式新穎別致．學科教師在制作微課程所需技術不要求過高，利用PPT2010、錄屏軟件、視頻軟件等可以制成簡單的微課程．

從大連市優(yōu)課展示情況來看，教師能夠靈活利用微課程服務于物理教學．

1.1 利用微課程增加物理實驗操作直觀性

培養(yǎng)學生的實驗操作技能是物理實驗教學的教學目標之一，使實驗操作過程的可視度最大化是實現(xiàn)這一教學目標的關鍵點．制作有關實驗操作方面的微課程能夠有效幫助學生掌握操作要領及注意事項．例如，在“電阻的測量”一節(jié)中，在實驗前展示自學任務單，讓學生自學測量電阻的實驗原理；并依據(jù)測量原理選擇實驗器材、畫電路圖和表格．學生完成任務后，觀看電阻測量實驗操作的微課程．通過觀看實驗具體操作微課程，學生更容易掌握實驗的具體操作過程以及注意事項，進一步規(guī)范實驗操作，同時有利于學生自學能力的提升．另外如果學生對某處操作還有疑問，可重復觀看該段微課程，滿足其個性化需求．當對實驗過程無疑問后，分組進行實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)以及實驗過程中遇到的問題．這種以視頻為主要載體，統(tǒng)整了與物理實驗中的教與學資源，使以往各自獨立教學、操作、指導等環(huán)節(jié)產生了一種較為緊密的關聯(lián)，較大幅度提升了資源的利用效率．

1.2 利用微課程實現(xiàn)翻轉課堂

從獲獎優(yōu)課中發(fā)現(xiàn)，在一些物理教學內容上，信息技術已超越了在整合階段作為“工具”的輔助作用，實現(xiàn)課堂教學的結構性變革．例如聲的利用、噪聲的危害與控制、能源等內容，學生完全有能力通過自學方式來學習．課下學生自主學習新知，課上教師引領學生進行內化、應用，學習效率將大大提高．在課下觀看教學視頻的過程當中，學生可以依據(jù)自身的喜好、學習情況以及學習習慣，可以暫停進行記錄，也可以回放重點部分，這樣有利于對重點知識的記憶及難點知識的理解[2]．但值得注意的是，翻轉課堂并不是否定教師的教，只是最大化利用課堂上的時間，是對傳統(tǒng)課堂的一種補充，但并不是所有的物理課堂都需要翻轉．物理學科是以培養(yǎng)學生思維能力為主、帶有方法論性質的學科．對于核心知識的學習，教師在課堂上的教學引領是非常重要的．學生只有經歷多元化信息的感知、分析、概括，才能建構生成事物的共同屬性或本質特征，真正掌握物理知識的核心．

1.3 利用微課程突破教學難點

教師在教學設計時都要預設教學難點．教學難點對學生而言，是難于理解、不易掌握的學習內容，其產生原因可能是知識本身過于抽象，沒有直觀實驗現(xiàn)象，學生已有認知結構難以進行順應．如果在課堂教學中，能夠捕捉學生思維受阻節(jié)點，通過播放微課程來彌補教師單調的講授方式，會達到事半功倍的效果．例如，在講“核能”時，學生對原子核結構、裂變與聚變這部分知識會感到難以理解．這時播放一段微課程，結合圖片、視頻信息，教師潛移默化地講解，既省時又高效．如果課上仍有學生理解困難，還可以在課下反復觀看學習．微課程能夠有效地突破教學難點．

2 DIS傳感器輔助實驗教學直觀形象

物理是以“物”講“理”的學科，知識的傳授離不開實驗的演示．隨著信息技術的日益完善，信息技術下的物理實驗教學已是必然發(fā)展趨勢．DIS傳感器在初中物理課堂的應用日趨多樣化．在“聲音的特性”教學過程中，音調的決定因素——頻率概念的建構，對于初二學生存在一定的困難．可以在課堂教學中，讓學生分別敲擊大小不同的兩個音叉；再利用聲音傳感器現(xiàn)場獲取聲音、轉化為波形(如圖1)．再利用電子白板，現(xiàn)場對兩個波形進行放大處理，并截取出相同時間段里的兩個波形．同學們在老師引導下共同數(shù)出兩組波形在相同時間內里出現(xiàn)波峰的個數(shù)，則能順利建構出“頻率”的概念，輕松地突破教學難點．

圖1

教師也可以利用朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗室系統(tǒng)，這是由“傳感器+數(shù)據(jù)采集器+實驗軟件包(教材專用軟件包、通用擴展軟件)+計算機”構成的新型實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)物理實驗彼此交融，將信息技術與物理教學全面整合．如在演示熔化實驗時，將溫度傳感器分別插入裝有海波和石蠟的試管內(如圖2)，待溫度傳感器的示數(shù)趨近穩(wěn)定后，啟動遠紅外加熱器．利用朗威DISLab專用軟件可得到兩種物質的溫度變化曲線．由于被加熱物質完全浸沒在遠紅外加熱器內，且溫度傳感器可以適時進行攪拌，從而確保試管內的固體受熱均勻，各部分溫度趨近于一致．利用朗威DISLab專用軟件實現(xiàn)了兩個溫度傳感器的示數(shù)同步采集，同步記錄數(shù)據(jù)、繪制圖像．這樣記錄的數(shù)據(jù)更科學準確，繪制的圖像更直觀，便于分析處理數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)實驗記錄和處理數(shù)據(jù)耗費大量時間的缺點，切實提高課堂效率．

圖2

3 數(shù)據(jù)化資源恰當使用內容豐富

當前，信息技術迅速發(fā)展，信息資源豐富多樣．在互聯(lián)網+時代里，利用互聯(lián)網整合相關的數(shù)據(jù)化資源來豐富教學內容，能夠開闊學生的眼界和思路，從各個方面刺激學生的感官，促使學生積極思維，提高學生的思維水平．文字、圖片、音頻和視頻都可以作為數(shù)據(jù)化的課程資源．學生通過視聽結合、手腦并用的學習方式，能夠有助于記憶的加深．同時，一些數(shù)據(jù)化資源模擬物理實驗，彌補實驗設備的不足．例如，分子運動論理論有關內容，分子的運動及規(guī)律，十分抽象，利用多媒體課件能夠展現(xiàn)微觀世界，展現(xiàn)分子運動的特點，既省時方便，又能使學生認識現(xiàn)象的本質．再如，講解“能源與可持續(xù)發(fā)展”時，引導學生從生活熱點新聞事件中選取能源問題和節(jié)能減排相關的信息并進行主題分享，再播放網絡熱門環(huán)保視頻“穹頂之下”中的視頻片段，引發(fā)學生對能源與環(huán)境問題的熱烈討論．這樣的課堂體驗使學生從知識、能力、情感三方面得到提升．

4 手機iPad等多媒體互動交流便捷

以學生的發(fā)展為本是新課標的核心理念．面向全體學生，關注每一位學生．但往往在傳統(tǒng)教學中很難捕捉到來自于學生的生成性問題．若將日常最廣泛使用信息交流工具手機、iPad適度在課堂中應用，則能及時捕捉學生在小組實驗或討論中的“蛛絲馬跡”．例如，利用手機軟件DroidCamX可以現(xiàn)場記錄學生實驗操作過程，并通過局域網同步到電腦，投影到大屏幕上．學生根據(jù)現(xiàn)場生成的信息資源來分析實驗操作中的問題，思考解決的辦法．由于是發(fā)生在同學身邊的真實教學資源，學生參與討論的積極性很大，對知識的記憶也會更深刻．再如，在小組實驗過程中，學生利用手機或iPad記錄實驗過程，并用錄屏軟件現(xiàn)場對實驗過程進行分析講解，制作成簡單微課程進行小組展示，效果良好(如圖3，圖4)．學生的信息技術水平普遍很高，他們很容易做到現(xiàn)場拍照，并利用錄屏軟件制作微視頻．將口頭小組匯報改為用微視頻展示講解匯報，學生的參與性大大增強．

圖3

圖4

信息技術與學科教學深度融合，是教育信息化的必然趨勢．隨著不斷深入地實踐—總結—再實踐，會呈現(xiàn)出更多樣、更高效的融合方式，不斷提升課堂教學效率．

1 黎加厚. 微課的含義與發(fā)展.中小學信息技術教育，2013(4)

2 馬義永．“翻轉課堂”教學模式在初中物理教學中的實踐與思考.中學物理(初中版), 2014,32(6):5～6

Talking about Practice and Thinking of Integration between Information Technology and Physics Teaching

Li Yan

(Center of Junior High school teacher Education,Dalian Education University,Dalian,Liaoning 116000)

This paper introduces some teaching practice on junior high school physics teaching using information technology in the city of Dalian and analyses its several characteristics and effects,in the hope that it would give some enlightenment for physics teachers.

physicsteaching;informationtechnology;combination

*遼寧省教育科學“十二五”規(guī)劃2014年度課題“基于微課程的教師專業(yè)發(fā)展新范式研究”階段性成果，課題編號JG14CB108作者簡介：李巖(1983- )，女，講師，主要從事初中物理教育教學研究與指導、中考命題研究與指導.

2016-01-14)