信息技术与中学物理学科教学有效整合的策略

向欣

摘 要：新课程改革以及教育信息化的深入，信息技术与中学物理学科教学的整合，是物理教学信息化的必由之路，只有把握好二者整合的有效策略，才能真正培养学生创新精神和科学素养，提高物理教学质量。

关键词：信息技术；物理教学；整合

“整合”是当前新课程改革中广泛应用的一个术语，即是将本属于不同范畴又有关联的事物，通过多向互动的方式有机融为一个整体的思想和方法。随着新课程改革以及教育信息化的深入，有力促进了信息技术与学科课程的整合，逐步实现了教学内容的呈现方式、学生的学习方式、师生互动方式的变革，而中学物理是一门以实验为基础的学科，只有把握好信息技术与其有效整合的策略，才能真正实现二者的有机融合，提高物理课堂教学水平。

一、利用网络开放环境，改变学生学习方式，拓展学生视野

充分利用开放的互联网，为学生提供大量可供选择的资源，以拓宽学生的视野。在学习目标的引导下，结合自身实际选择学习内容，通过网络获取丰富、多样化、有时代气息、甚至是科学前沿的大量信息资源，自主进行观察、实验、阅读、思考及在线测试，通过互动交流平台，完成学习任务，感受成功体验，从而有效地培养学生的自主学习、自主探究能力。

如学习“光现象”后，可以让学生利用课余时间，通过上网搜索、查阅报纸杂志等手段搜集信息，整理出自己对光学应用的认识，然后在课堂上交流。有些同学对光污染有了一定认识，写出了自己的调查报告，并提出减少污染的合理化建议，深受大家好评。学生在学习内容开放的环境下主动学习、自主学习，独立自主地探索研究，不仅信息收集、分析、处理的能力得到培养，而且创新意识、创新能力也会得以长足的发展。

二、利用信息技术功能，优化学生的认知结构

1.利用多媒体技术，创设情景，激发学生兴趣，促进学生思维发展，帮助学生对知识的重组和改造、同化和顺应。如在“光的传播”中，先让学生看一些“珠江夜景”、“雨后彩虹”、“黄昏夕阳”、“舞台灯光”等等，让学生处于色彩斑斓的光现象环境中，对光的神秘产生一种求知欲。

2.逼真地设计物理模拟实验。把抽象的物理现象，利用计算机模拟，把原本无法看到或难以理解的物理现象呈现在学生面前。如“电流”知识，可以用课件模拟水流的情景，演示电流的流向，使电流可视化、形象化，学生理解就容易得多。又如低温超导、固体扩散、高压触电等实验，可以通过计算机模拟实验，变抽象为具体，让学生超越时空界限，突破思维障碍。

3.利用计算机技术把微观的放大、宏观的缩小。如“分子运动理论的初步知识”，关于分子的运动和分子间的作用力，可以利用计算机形象描述出来。如“日食”和“月食”等宏观方面的，同样可以展示在学生眼前，并且可以把一个自然界中无法变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，更好地形成感性认识，有效解决用语言文字等无法加以描述且看不见的微观世界，说不清的庞然大物，复杂情景图文并茂，更有利于学生理解。

4.利用信息技术把物理实验效果理想化，准确地提取和处理物理实验数据，得出精确的物理规律，帮助学生建立和理解物理概念，获取抽象的物理知识，培养学生掌握科学的思维方法。

如光滑（无摩擦）、空气阻力不计、匀速直线运动等物理术语，现实中无法找到完全相符的实例，物理研究中一个很重要的方法便是近似，比如，为了减小摩擦力而采用的气垫、磁悬浮、真空等，利用现代信息技术，许多物理现象可以通过计算机巧妙地设计达到近乎完美的近似，于是便有了许多理想化的模型，可以让学生观察到真正理想化的物理现象。如“牛顿第一定律”，利用计算机，可以变抽象为具体、形象、直观。又如平抛运动实验，可播放空中飞机投弹、机枪打靶等多媒体视频，并等效放慢其速度，使学生看清运动的过程，还可设定光标，使学生能看清竖直和水平方向的分运动，将运动的合成和分解的知识在学生大脑中强化，并用Flash制作平抛物体运动过程课件，记下轨迹，建立直角坐标系，利用多媒体的强大数据处理能力，快速地分析出坐标系x方向、y方向的位移及速度的定量关系，从而得出平抛运动的规律，从而使学生更好地理解平抛运动的特点，弥补了物理实验的不足，从而培养了学生的科学思维方法。

三、利用计算机仿真实验功能，化抽象为直观，使学生获得最佳学习效果

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。仿真物理实验在创设情境、引发动机、揭示事实、显示过程、示范演示、验证原理、建立模型、提供练习、训练技能等方面有不可替代的作用，以网络技术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，化抽象为直观，冲破时空限制，激发学生探索兴趣，触发学生的想象空间，培养学生认知能力，使学生获得最佳学习效果。目前开发使用的仿真物理实验软件大致有教学辅助型、自学辅导型、模拟探索型三大类。

如《原子的核式结构》教学中，模拟α粒子散射实验。传统的实验仪器无法演示这个实验现象，教师在黑板上做简单的讲解，对α粒子的运动情况，原子核外电子的运动情况只能用几条曲线表示，学生容易产生误解，我们可以在计算机上用动画制作系统进行绘制，来模拟这个实验。又如研究平抛物体运动时，在演示了物体的平抛运动实验之后，学生有了感性认识，但学生对运动的合成与分解还缺乏理性认识，此时可以借助多媒体演示，就可以将水平方向和竖直方向的分解运动展示得清清楚楚，淋漓尽致，让学生对两个分运动的合成形成正确的认识。再如《波的干涉》教学演示实验，按照常规采用“发波水槽”做演示实验，由于太快，学生观察不到各点振动加强、减弱的变化情况，利用计算机模拟，可以把干涉过程放慢，并且对几个状态进行恰当讲解，大大加快了学生的感知过程。

四、利用计算机的交互性，培养学生的创造力和想象力

例如，用多媒体计算机和中学仿真物理实验软件显示振动图象、横波和纵波图象以及波的干涉、衍射现象时，质点的运动情况和受力情况，通过人机交互功能，指导学生调控物理变量（如：振幅、波长、振动周期、传播速度、障碍大小等），按给定条件随时显示相关变量数值的大小，利用暂停功能对任意时刻的物理现象进行仔细观察和分析，学生便可清楚看到各个质点在不同时刻的运动速度、加速度和回复力的大小、方向。又如，在电学实验中，电池短路，电流表的接线柱接错、电压表超过量程等很多实验是无法允许学生随意操作的，这无形中扼杀了学生的创造性思维。然而，这些“破坏性”的实验，我们要指导学生在仿真实验环境下，让其自主探讨实验，既保护了仪器，又能培养学生的创新能力和想象力。

随着我国教育信息化的不断深入，探索信息技术与物理课程有效的整合，对于学生信息素质以及创新精神、实践能力的培养有着十分重要的现实意义，以物理课程为出发点，把握好二者整合策略，才能对构建教师主导、学生主体的师生互动的物理课程学习新模式起到真正的促进作用。

（作者单位 四川省广元外国语学校）

编辑 乔建梅endprint