运用信息技术优化物理教学

黄永海

【摘要】运用信息技术优化物理教学，可弥补演示实验的不足；可激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性；有助于揭示教材中的重点，突破难点；可模拟一些实验；有助于培养学生的观察能力和分析能力；还能拓宽学习物理的途径。

【关键词】信息技术；物理教学；学科整合

进入21世纪，传统的教学模式已经远远不适应现代教育教学的需要。在这种背景下，信息技术辅助教学应运而生，电教媒体已不再限于视听范畴，而是呈现出多媒体化、超文本化、网络化、交互性等新特点。因而，应用多媒体课件，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过程，对化解知识难点，提高综合能力，激发学生的学习兴趣和学习积极性，推进素质教育具有重要意义。

一、可以弥补演示实验的不足。

由于技术条件的制约或有些物理现象特质的限制，初中物理的一些演示实验，还不能满足课堂教学的要求。一个实验做下来，只有少数学生能明了实验内容，多数学生雾里看花，客观上给部分学生设置了学习物理的障碍。这个问题不解决，我们的教学就不可能实现面向全体学生的目标。

在学习《光的反射和折射》一节课时，用现有的实验器材做演示实验，即使是新的激光光源，由于光强度不够，演示时也只有前几排的学生能看清楚，后面的同学连入射光线和反射光线都看不清楚，更不用说观察入射角和反射角的关系了。而用教学软件仿真反射过程，不仅能使所有学生清楚地看见实验现象，而且能使无法控制速度的光慢慢地沿其传播方向逐步推进，入射光方向也可以随意控制，各种物理关系一目了然，教学效果非常显著，弥补了演示实验的不足。

二、可以激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性。

现代课堂教学模式的特点是：强调以教师为主导，以学生为主体；重视培养学生的独立思考能力和创新意识。在培养学生的创新意识上，必须特别强化“主体性”，一个没有主体意识，不能发挥主体潜能的人，是不可能去创新的。

下面以《凸透镜成像》这节课为例说明教学模式的具体运用。教师先播放一段“照相”的视频，突出展示底片成像现象，并提出问题：底片的成像是放大还是缩小呢？你们知道为什么照相机能使人或景物在底片上形成缩小的像吗？这些提问旨在调动学生的求知欲望，激发学生的学习兴趣。进入研究凸透镜成缩小的实像条件的问题上，教师利用演示、视频、投影等，组合成效果明显的示范。当学生了解实验目的和做法后，亲自动手研究，然后归纳得出结论：当u>2f时，凸透镜成倒立缩小的实像。在学生弄清凸透镜成缩小的实像物距条件后，教师利用课件分析讲解照相机的原理，再播放照相机的结构和使用方法，加强学生对知识的识记和理解。最后提出一些问题，如要使底片上的树像小一些，为什么应使照相机离树远一些？让学生运用所学的知识去解决，达到理论联系实际、知识迁移、思想拓展的目的。

多媒体作为一种先进的教学手段，在教学过程中，具有调动学生内在动力的作用。例如，在讲解《电流的形成》这一节时，由于电流看不见、摸不着，学生无法理解什么是电流、电压，更不会理解“电压是形成电流的原因”。在教这一节课时，可设计两个动画模型，一是水流形成的装置图，二是通过类比建立起来的电流形成装置。在播放、展示、讲解这两个动画画面后，学生很自然地在这两个本来不太相关的物理过程中建立起联系，即“电流相当于水流”、“电压相当于水压”、“电源相当于水泵”，而水泵提供水压，水压形成水流，从而理解电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因，自然地完成认知思维上的飞跃，效果极佳。

三、有助于揭示教材中的重点，突破难点。

一节课的成功与否，很重要的一个方面就是有无突出教学重点、突破教学难点。信息技术在课堂教学上之所以有旺盛的生命力，是因为其能解决传统教学难以解决的课堂教学难点。多媒体不受时间、空间的限制，既能有效地突破教学的重难点，又能节约时间，便于学生在课堂上巩固练习，减轻学生的课外学习负担。在教学时，利用多媒体技术可以把学生不易理解的内容，形象直观地演示出来。例如，物理学中电场、磁场的概念是整个教材的重点，比较抽象，看不见，摸不着。用传统的实验方法，实验结果也只能在水平面上观察，效果不理想。如果改用多媒体投影实验，就能够清楚地将电场、电力线、磁场、磁力线呈现在大屏幕上，学生看得清，也理解得透。通过这种多媒体演示教学，不仅有效地突破了难点，而且加深了学生的理解。

四、可以模拟一些实验，化解真实实验的风险。

物理课堂上有些实验因存在一定的危险不便做或不能做，通过电脑模拟来完成，既可以有效地完成教学内容，又可以满足学生的求知欲。

托里拆利实验，现已不提倡在课堂上完成，原因是水银有毒，实验过程复杂，即使很小心，也难免发生水银洒落的事情，易对师生造成伤害。过去是利用挂图讲解，学生对实验结论始终存在模糊认识，而该实验在《大气压强》一章中又比较重要，现在，我用课件模拟实验的全过程，形象逼真，使教学达到了预期目的。

五、可利用多媒体，再现微观或宏观物理世界。

物理课本中有些场景和现象，是我们在生活中无法观察到的，对于初中生而言，理解起来就更加困难，处理不好会直接妨碍学生对客观世界的认识。在课堂上，我们可以利用多媒体，将宏观微观化，将微观宏观化，使学生由看不见到“看得见”。

一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子是看不见的，通过一些演示实验，虽然可以向学生分析说明分子是运动的，但要认识其“无规则”运动就非常困难，于是我们可以在多媒体上用一些不同颜色的小球模拟为分子，使其在电脑上随机运动，并设定，当小球相碰撞时，改变运动方向，以此来描述气体分子的运动情况，加深了学生对“无规则”的理解。

又如“日食”、“月食”、“声波”等知识，学生凭想象，甚至靠记忆学习，效果都不理想。在讲述这样的知识时，都可以用多媒体辅助教学，让学生从新的视角直观感受微观或宏观物理世界。

六、有助于培养学生的观察能力和分析能力。

多媒体具有形象、直观的特点，它是以图像、声音来传递教学信息的，具有很强的启发性。它能够很好地帮助学生从生动的直观到抽象的思维，再从抽象的思维到具体的实践，从而培养了学生的观察能力和思维能力。

在运用多媒体教学时，教师要充分利用多媒体投影能放大的特点，围绕教学目的，指导学生认真观察、发现问题和提出问题，引导学生进行分析、比较、综合、概括等思维活动，抓住事物的主要特征，揭示事物变化的本质规律。例如在《磁生电》这一节教学时，用改装的量程为0-30μA可投影式的灵敏检流计来显示单项手摇交流发电机产生的微弱交变电流。通过多媒体投影，效果就会很明显。在进行演示时，首先要引导学生在屏幕上观察指针摆动幅度以及摆动频率与发电机线圈在磁场中转动频率的关系，再让学生在观察的基础上思考这样 几个问题：用手摇发动机发电时，电流计指针的摆动有什么规律？发电机向外电路提供的电流有什么特点？通过电流计的电流大小及方向为什么是变化的？从而，引导学生分析得出手摇发电机向外电路提供的电流其方向、大小是有规律变化的，其变化规律与线圈在磁场中运动方向有关。在此基础上，教师再用《磁生电》的多媒体课件进行演示，将线圈在磁场中的位置，电流计的指针位置都同步地、直观地显示出来，学生容易观察，也容易理解。课件既可演示交流电产生的一个周期的变化过程，也可以停留在此过程的任意状态，进行定性、定量分析。通过实物演示、多媒体模拟教学，不仅加深了学生的理解，而且也培养了学生的观察能力、分析能力。

七、可以拓宽学习物理的途径。

网络的快捷开放，信息的丰富多样，为我们的教学又提供了一个宝贵的资源。利用好这一资源，可以极大地拓宽学生学习物理的途径。

我在讲《能源的开发和利用》这部分知识时，要求学生课下利用网络收集资料，并在课堂上展示。学生收集的资料十分丰富，内容涉及风车、电站、潮汐等，形式分数据、图片、影像……甚至还有几位学生共同协作，将我国三峡水电工程概况进行了整理。整理过程中学生们了解到：三峡工程是世界上规模最大的水利枢纽工程，并列举了工程中的几项世界之最：综合工程规模最大、居世界之最的单项建筑物、双线五级梯级船闸、单线一级垂直升船机、居世界之最的金属结构。

学生们的广泛活动，使一节本来很枯燥的课，一下子变得气氛活跃、内容充实。丰富的资料使学生明白原来物理知识如此重要，让他们充分认识到自己所学物理知识的价值，在引导学生“从物理走向社会”的基础上，又帮助学生找到了一个学习物理的新途径。

总之，在物理教学中使用信息技术不仅能使学生在物理学习中取得事半功倍的效果，同时，教师还可以有计划地将教学内容中的示意图、原理图、表格、例题和内容总结等制成多媒体课件，这样教学时，就减少了板书、板画、板演的时间，从而可以把教学内容讲得更加透彻，更加生动活泼。这样既减轻了学生负担，又完成了教学任务，同时提高了教学效率。

参考文献：

[1]胡余斌，《科学课程与信息技术整合的探索》，华中师范大学，2004-05-01。

[2]魏学华，《浅谈应用信息技术优化物理教学》，中小学电教（下半月），2008年 第10期。

[3]徐玉华，《合理运用信息技术，优化物理教学效果》，中国信息技术教育，2010年 第02期。