信息技术环境下教、学方式的构建与应用研究

苏进

摘要：信息技术环境下教与学方式的构建与应用是利用多媒体技术、计算机技术、网络技术和现代教育方法进行教学活动的一个整体概念，使课堂教学过程动态化、情境化、具体化，弥补传统教学方式在直观性、主体性和动态性等方面的弱点，从而提高课堂教学效率.

关键词：信息技术 教、学方式

随着科学技术的发展，计算机技术、多媒体技术、网络技术遍及到各行各业，在课堂教学改革中信息技术已起到推波助澜的作用.以物理课堂教学为例，信息技术以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式将课堂引入了新的境界.信息技术在教师教学、学生学习中的构建与应用是指，主要利用计算机作为教学媒体，包括使用模型、实物、标本、投影片、教学录像、教学软件等，把文字、声音、图像、三维动画融为一体，对学生进行全方位教学的一种新型教学方式.为了深化创新教育，提高课堂教学效率，促进教师素质的提高，推进信息技术手段特别是计算机技术在物理教學中的构建与应用是十分必要的.运用信息技术在物理课堂教学中的构建与应用，实现教学手段现代化，已成为教学改革的趋势和发展方向.作为物理教师，笔者通过近年的学习和实践，结合当前信息技术在物理教学中的构建与应用，就信息技术辅助物理教学如何为学校教育、教学服务，发挥信息技术的职能作用谈点看法.

一、寓教于乐，激发学生的学习兴趣

应试教育向素质教育转化的一个重要方面就是改革课堂教学.搞好课堂教学的一个重要环节，就是最大限度地集中学生的注意力，尽可能地调动学生的各种器官参加教学活动并接受所学知识.信息技术使图、文、声、像集于一体，使教学内容形象生动，富有感染力，能激发学生的学习兴趣.“兴趣是最好的老师”.学生只有有了学习兴趣，才能提高学习的积极性、主动性和创造性.

二、常规仪器结合信息技术电教设备，提高物

理演示实验效果

物理是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环.丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点.利用实验课，不仅能让学生记住某些相关结论、实验步骤，更重要的是能使学生透彻理解并且掌握产生实验结论的过程.在物理教学中演示实验时，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不如人意.而通过电脑模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的物理实验，则可弥补常规实验仪器的不足，提高物理实验的演示效果.

1.模拟理想状态.高一课本中“对接斜面”演示实验，是牛顿第一定律的实验基础.依靠现有的传统仪器无法表现那种无摩擦的理想状态，利用计算机辅助则能达到理想境界.

2.模拟在常规中学实验室无法完成的实验.比如，利用多媒体电脑动画制作系统进行绘制、模拟粒子散射实验.先把教材的实验装置在计算机上绘制出来，然后用亮点表示粒子的运动轨迹，再对两种原子相遇情况进行放大说明.具体做法是：先在监视器上用两个不定位置的小黑点代表电子，然后根据每个电子出现几率多的位置画出轨道——两个圆，从左侧发射出水平运动的连续的a粒子（用蓝点表示），遇到金箔原子后路径发生变化，再从力度角分析a粒子路径变化的原因，在监视器上显示汤姆生和卢瑟福原子模型，从而得出正确结论：原子核式结构.

3.实验分析.信息技术对实验分析、实验数据分析和处理更有其自身的优势.比如，利用声音编辑软件可以进行以下三项演示实验分析：（1）音调和频率的关系.在喇叭发声的同时，显示屏会显示出相应的振动图像，这时能动态地观察到振动图像的频率变化，也可以对不同音调的振动图像进行对比分析.（2）音色、基音、泛音等概念及它们的关系.播放音调相同而音色不同的乐曲，比较其振动图像，注意其区别，让学生认识声音“指纹”的概念.（3）噪音和乐音的概念.通过分析振动图像，可以说明噪音是无规则振动引起的，从频谱上可以分析出它不像乐音那样存在基音整数倍的泛音.

通过信息技术在物理实验中的构建与应用，能突破常规实验仪器的局限性.教师应当发挥信息技术的特长，对那些难以观察到的、复杂、困难的实验进行模拟和提供帮助，成为常规实验的补充，并把两者结合起来，使实验教学上升到一个新的层次，从而有助于学生发现规律、获得知识，提高学生的科学文化素质和实验技能水平.不过，计算机只能是模拟实验，突出显示实验现象、效果，声形并茂，形象生动，但不能因为这些优点而完全取代常规实验.因为多媒体课件制作得再精美，还是只能给学生一个“假”的感觉.教师应当把常规仪器和多媒体电教设备结合起来，用实物提高学生的观察能力、动手能力，而通过多媒体技术模拟实验的构建与应用，模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的物理实验，提高物理实验的演示效果.

三、在信息技术环境支持下，发挥学生自主探

讨性实验的作用

在传统的物理实验室，由于怕发生意外和造成实验仪器的损失，有许多实验室规章制度对学生有诸多限制；由于实验环境和实验条件的限制，实验结果往往与物理理论不一致，甚至出现相反的数据.让学生在信息技术环境下进行虚拟实验室操作，以自主模拟实验为基础进行多媒体教学，则能解决这一难题.比如，在上传统电学课时，笔者通常会告诉学生，电流表的接线柱不能接错，电压表不能超过量程，电池组不能短路.很多实验不允许学生自己操作.这些规定，无形中扼杀了学生的创造性思维，而有些学生自主意识强，常常会进行一些“地下操作”，最终损坏了仪器.然而，须知这些“破坏性”强的学生实际上也是动手能力强的学生.在信息技术环境下，倡导学生自主探讨性实验，既可保护仪器，又能培养学生的创新能力，还能把很多传统实验做不到的效果一一再现.在信息技术环境下采用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件（在线版网络软件），实现网络与物理学科教学的整合.学生在信息技术环境下进行多媒体实验操作.通过网上人机对话，学生可以一边操作一边在网上畅游，获取新知识，或与其他同学交流.如果学生在网络虚拟实验室遇到问题，就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息.这样，让学生自主学习，并自主观察模拟实验，从而提高学习成果和优化学习方法.这种虚拟实验室，为学生提供了全方位的开放性的操作环境，使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验.信息技术与物理实验教学整合，能够培养学生自主模拟实验、观察实验，并归纳、总结、抽象成所需知识的能力，使学生主动地获取物理知识，发展能力，并促使他们建立科学的世界观.

四、扩大信息来源，提高教学水平

1.了解物理学科发展的时事形态，把握教学动态.在官方权威网站上查看有关物理发展动态，教师可以做到在时事政策上紧跟形势，在物理学科教学时做出及时调整.物理作为一门理科学科，大量的习题是必要的，但订购的习题集往往存在着题型偏旧、信息过时的缺点.这对于学生习题更新、掌握习题形式是不利的.为了克服这一缺点，教师可以利用internet这一信息资源，从网络如中国中小学教育教学网（http：//www.k12.com.cn）的物理试题中心下载最新的试卷、搜集物理相关试题，给学生作为测试题和平时练习.实际情况证明，这些题目题型新颖、信息准确，对于启发学生的思维，开阔学生的视野有很大的帮助.

2.增进学习交流，提高教学水平.网络的交互性给物理教师互相学习交流提供了机会.教师可以利用电子邮件与有关专家进行交流，学习前沿的理论知识，获取名师的经典教案；还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛.比如，在中国名师网（http：//www.cenre.com），教师可以与重点学校的名师专家探讨物理教育应培养怎样的人才，在中国园丁网（http：//www.teacher.net.cn）、的教育论坛，教师可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法.教师通过网上学习交流，实现资源共享，达到提高教学水平、提高自身素质的目的.

实践证明，信息技术在物理教学中的构建与应用，能鞭策教师进一步完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，促使学生接受和掌握更多的知识，从而提高物理课堂教学效率.

信息技术教学是一种工具、一种手段，不能用信息技术教学取代教师教学，也不能仅仅追求教学形式.因此，教师不要一味地使用信息技术，也不要整堂课全是投影，而是要针对所教学科的内容进行分析，看利用哪种手段教学更确切.比如，电阻、功、能的讲解，可能运用传统教学更为合适.另外，虽然信息技术有很多优点，但是教学中教师仍起着主导作用，信息技术的构建与应用起辅助作用，传统物理课堂教学模式基本没变，信息技术只作为一种新的功能，与传统教学媒体，常规电教媒体优化组合，主要用于解决课堂教学中的重点、难点，特别是难点.只有这样，才能发挥信息技術的优势.

总之，信息技术作为先进的教学媒体在物理教学中的构建与应用，深化了物理学科教学，加大了学科信息容量，提高了课堂教学效率.随着信息技术在物理学科教学应用的发展，将信息技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机.同时应看到，信息技术在物理教学中的构建与应用是一个新兴事物，还有许多问题需要教师去研究、探索.

（本文是2016年度河南省基础教育教学研究项目《信息技术环境下教、学方式的构建与应用研究》（编号：JCJYC16250397）的研究成果.）