信息技术与物理学整合的实验研究

黑龙江省伊春市友好区第一中学 王 迪

以多媒体技术与网络技术为特征的信息技术的迅速发展，深刻影响着人们的生活方式和生存方式，也给当代基础教育改革带来了许多契机，信息技术与课程整合也因此成为当今课程改革的热点内容。物理课程作为占据重要地位的科学课程，信息技术的融入也必将给其带来生机和活力。本文从信息技术与课程整合的意义、整合的模式出发，以目前中学物理课程、为研究对象，通过一系列的教学实践，就信息技术与物理教学整合的过程、整合的方式展开探讨，指出在当前开展整合的重要性、可行性，建构了信息技术与物理教学整合的教学模式。

一、信息技术与物理学整合的含义

信息技术与物理学科的整合是指在物理教学过程中，把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和物理教学内容有机地结合起来，使其相互渗透、相互作用、相互协调，利用信息技术支持物理的教与学，为教学提供演示工具、学习工具、环境建构工具，并在这一过程中提高学生的信息获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力，培养学生的协作意识和创新能力。

二、信息技术与物理学整合在物理教学中的作用

以计算机为核心的信息技术与物理学的有机整合，会给现在的物理教学带来根本性的变革:使教学信息传输网络化、教学过程智能化、学习资源系列化、教学形式多样化。突破现有的教学结构、教学模式，改变传统教学的方式、方法。

其在物理教学中的作用具体体现在以下几点。

1.易于突出重点、突破难点，有利于激发学生的学习兴趣、培养想象力

许多物理知识比较抽象，不容易理解，这是造成物理难学的一个原因。但在新技术下，利用Flash制作的动画和虚拟实验室，可以非常形象、直观地演示出物体的运动情景和工作情况，使学生不但比较容易地理解知识，而且还有利于培养想象力。对于突破重难点作用十分明显。

2.有利于因材施教和个性的培养，发挥学生的主体作用

在信息技术下，利用人工智能技术构建的导师系统能够根据学生的不同特点和需求进行教学和提供帮助。学生可以自主选择适合自己的和自己喜欢的内容和方式进行学习，甚至可以选择个别化教学策略;学生选择的空间会更大，有利于教师个别指导，更有利于学生主体性的发挥。

3.有利于学生经历知识的产生和培养学生的合作精神

由于物理学是一门以实验为主的学科，所以许多知识都源于实验。但在传统情况下，学生很难亲自体验知识的产生过程，这是因为很难做到每人都能亲自做每一个实验，没有有利于体验的环境。但在信息技术与物理教学整合的情况下，利用网络提供的虚拟实验室及所提供的器材，学生可以做各种各样的实验，而且还可以发挥自己的想象力，构建新的实验。学生利用计算机网络可以完成合作的小组作业，学生合作的频率也增大，所有这些都有利于学生体验知识的产生和培养合作的精神。

4.有利于丰富学生的情感和减轻教师的工作强度

在传统教学方式下，交流主要发生在教师和学生之间，而且往往是教师对学生的单向交流居多。但在信息技术与物理教学整合的情况下，现代媒体能同时提供多方位的、双向的及时地交流。通过这种多向的互动，很容易丰富学生的情感、促进学生的情感发展。当教师和学生利用媒体教学时，教师的一些重复性体力劳动也会减轻。

5.有利于实现对教学信息最有效的组织与管理

信息技术中的多媒体系统具有超文本特性。它可以管理文字、图形、动画、图象、声音、视频等其他媒体的信息。利用多媒体的这种性质可以实现对教学信息最有效地组织与

管理，实现了图、文、音、像并茂，能更好地达到教学目的。

6.有利于开拓学生的视野

信息技术与物理教学的整合可以按照学生不同的基础与水平把相关学科的预备知识和开阔眼界的资料组成有机的整体，实施因材施教。这种做法在传统教学中很难做到，但有了多媒体的帮助，这一点很容易做到。

三、信息技术与物理学整合下的教学模式

研究和实践信息与物理课程的目的在于构建现代教育技术支持下的整合的教学模式。经过近年来的不断努力，根据不同教学内容，结合教学实践过程，初步形成了整合下的教学模式的基本框架。

1.教学设计的指导思想

(1) 现代教育技术的支持下，尊重学习的主体，将学生的主体能动性与教师的主导性相结合。

(2)以提高学生的科学素质为核心，结合学生已经掌握的知识结构和能力基础，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面确定多元的物理课堂教学目标，并充分考虑到学生认知水平和认知风格的差异将教学目标分层。

(3)在教学过程中，利用传统媒体和现代教育技术媒体精心组织教学活动，充分利用现代教育技术作为集体演示工具、信息加工工具和协作组织工具，创造条件让学生积极主动的参与物理课堂教学的全过程。强化物理概念和物理规律形成过程和实际运用过程，在强调基础知识学习和基本能力训练的同时，重视创新精神和创造能力的培养。

2.教学设计的一般过程

教学设计过程就是运用系统方法分析教育教学问题、确定教育教学解决方案检验和评价解决方案的过程。一般来说，教学要经过“感知--理解--概括”三个过程，这种模式就是在演示实验的基础上，用计算机模拟实验现象的物理过程，从而强化学生的表象，促进学生识别实验现象发生及变化的条件，然后再进行抽象概括，形成概念规律或找出物理现象的共同特征。此模式以此流程为基础可以有多种变式。例如，可以有多次演示实验和模拟实验，也可以利用计算机呈现问题情景、物理模型等作为补充。该模式的基本课程流程如下图所示：