信息技术与高中物理课程整合的认识与实践
编辑/作者:曾 云        发布时间:2011-03-08      阅读:4920
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内容摘要:随着多媒体技术、数字智能技术的迅猛发展以及电脑的广泛普及,多媒体辅助教学正猛烈地冲击着高中各学科尤其是高中物理的教学,与传统的教学手段相比,多媒体辅助教学有着明显的优势。但多媒体仅是一种辅助的工具,是一种手段,而不是目的。
关键词:多媒体技术、积极作用、盲目追求。

多媒体及网络技术的应用已遍及人们生活的每一个角落。多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供更理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。当前以多媒体与网络技术为核心的现代教育技术的迅速兴起与蓬勃发展正猛烈地冲击着高中各学科尤其是高中物理的教学。“传统的教和学的模式正在酝酿重大的突破,教育面临着有史以来最为深刻的变革。这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化,更重要的是将对教育的思想、观念、模式、内容和方法产生深刻影响……”。
一、多媒体对物理教学的积极作用
运用多媒体进行物理课堂教学,能够充分展示所描述的物理情景,呈现物理过程,及时处理大量的数据和图象,能展现传统教学无法展示的连续过程的演变,形成鲜明逼真的动态效果,能很好的调动学生的学习兴趣,增强感染力,改善课堂气氛,从而提高课堂效率。
1、情境,启迪学生思维
建构主义学习理论以为:“知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定情境中,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。”其中学习环境中的情境必须有利于学生对所学的内容的意义建构。利用多媒体可创设愉悦的、求知的、成功的课堂情境,适时适地呈现出适当内容的形象材料,给学生多通道的刺激,让学生边听、边看、边思考。用生动具体的物理现象,揭示物理问题的实质,变抽象为具体,变主观为客观,变枯燥为生动,能激发学生对物理的浓厚兴趣,引导学生探索物理世界的好奇心,为积极主动地学好物理打下良好的基础,如在讲《比较物体运动快慢》时,开始放一段 奥运会的“百米飞人大战”的激烈场景,通过画面的慢动作和定格,让学生细致入微地进行观察比较,之后用动画制作软件FLASH制作“龟兔赛跑”的场景,这种动画情境的设置无疑对学生创造性思维的培养及智力的开发会起到不可估量的作用。
2、人机互动,突出“主导—-主体相结合”的教学理念
皮亚杰的建构主义教育思想认为:一切教学活动应“以学生为中心”。与我国传统教学中“以教师为中心”的教学模式正好相反。笔者认为,好的教育,应是两者的有机结合,即“以教师为主导,以学生为主体”的教学模式才是较科学、合理的,符合认识论中关于建构主义的教学活动必须要有的两大支柱的原理:一是教学环境的创设,二是学生自主学习思路的设计。多媒体辅助课堂教学,一方面,多媒体的使用已为学生的学习创设良好的学习环境,教师可以有更多的时间与学生进行互动、交流,注意学生的学习信息的反馈,引导学生思维,调动学生参与教学过程;另一方面,教师已经为学生设计好了最为合理、科学的学习方略,多媒体的制作过程,其实质便是教师在为学生的学制订策略,为学生的学创设特定的问题情景,辅助学生进行探究发现式的学习和对知识的内在认知。教师的主导作用主要在课前,课上则主要凸现学生的主体地位,从而能够很好的实现师生之间的主导与主体相结合的新的教学理念。
3、点击重点难点,发挥学生的主体作用
在物理教学中,通常只有文本教材,虽然具有逻辑性好,科学性强,使用方便等优点,但限于篇幅,使得信息存储、传递,再现能力受到限制,“动态”展示几乎是空白,尤其在表述一般实验条件下,难以再现的内容时,如大到宏观的世界的自然规律,小到微观世界的精细结构等,虽能说清“其然”,却难以描述“其所以然”,常会造成一种无法准确表达,学生在朦胧迷茫状态中学习的不良现象.。通过多媒体课件,采用动画摸拟,点击重点、难点,让学生感受极佳的动态效果,则教学重难点的解决犹如破竹之势,顺利完成。如:磁场、电场、磁感应线、电力线等重难点内容均可采用动画制作软件,将这部分内容制作成三维动画,达到点击重点,化解难点之功效。利用多媒体不是靠教师讲和灌,而是让学生“观察—猜想—讨论—模拟—点拨—归纳—总结”来参与学习过程。变学生被动“学”为主动参与,让学生]来探究物理知识,突出学生的主体地位。
4、摸拟整合,优化物理实验
实验在物理教学中具有重要作用,物理学的发展史告诉我们,物理离不开实验。然而教材中有许多实验因条件限制,无法用实验直接演示或演示效果不明显,借助多媒体可较好地解决这个难题,起到优化物理实验的效果。
(1)、提高实验的可见度,增强演示实验的效果
心理学理论告诉我们:注意是心理活动对一定事物的指向和集中,对学生来说,注意是感知的基础,是良好学习品质的必要条件。物理教学中的许多实验都是为了给学生提供观察的对象,要求学生有目的地进行观察,然而有一些演示实验由于其可见度不高,或受环境条件的限制,观察仅是前排学生的专利,而后排学生只能看看热闹而己,没有观察又怎么能唤起学生的注意。利用多媒体可提高演示实验的可见度,培养学生的注意品质,如:力学实验中对刻度尺,弹簧秤等测量工具的读数,电学实验各种仪表的读数,由于可见度小,在演示时均可采用电子投影仪将实验直接投影到屏幕上,影像清晰、稳定、可见度大,效果好。
(2)、模拟实验,突破时空限制
物理教材中有一些实验因具有危害性或无法在课堂演示,学生因受知识水平,生活环境及认识上的不足,很难想象出物理过程。如:常温液化,低温超导等在实际教学无法演示;分子运动,固体扩散,天体运动等由于受时空限制不可能演示;电源短路、人身触电、噪声污染等由于有极大危害性也不宜在课堂直接实验。这些可借助多媒体计算机设计成CAI课件,通过模拟演示,让学生感知,激发学生大胆想象,将这些复杂不易弄清的内容,跨越时空的事物,通过多媒体将之动静结合,图文并茂地在屏幕上展示其物理过程,变抽象为具体,深入浅出让学生超越时空限制,突破思维障碍,培养学生的想象力和创新精神。
(3)、演示整合,增大教学容量
物理教学中经常要对前后不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。如物态变化的各个过程,串并联电路中电流、电压、电阻规律的对比,测未知电阻的不同方法等,若重做实验,不仅浪费时间,而且无新鲜感,多媒体能灵活展示相似或相反的物理过程,以其强大声、图、画再现物理现象,对之演示整合,唤起学生对所学过知识的回忆,进一步深化所学知识,使所学知识系统化和结构化。更重要的是利用多媒体传播速度快,预设性能好的特点,多通道传输信息,加大教学容量。
二、多媒体应用于教学中值得思考的问题
辨证唯物主义认识论告诉我们,任何事物都有两面性。多媒体应用于课堂教学是现代科技、教育发展的必然结果,但在目前教育阶段它还是辅助教学,处于从属地位,它在教学中的应用应遵循教学原则,符合学生的年龄特征和认知规律,注意适时、适地、适度的加以应用,不能走极端。为此在物理教学中应用多媒体要注意以下几方面。
1、过多追求多媒体的表现形式,忽略了它仅是一种辅助手段的本质
生动形象的直观材料是为了掌握知识才运用的。如果这二者之间没有联系,纯粹是为了用多媒体而用多媒体的话,那么这种直观材料非但对教学毫无意义、毫无帮助,甚至会分散学生的注意力,对教学产生干扰作用。在目前的多媒体的物理教学中,这种“东施效颦”的例子比比皆是。另一方面,教师为了制作令人爽心悦目的多媒体,必然要倾注大量的时间和精力,但这样做的结果是产生负效应,真是“得不偿失”。再有,物理学科最鲜明的特点是以实验为基础,实验室能做的实验,笔者认为都不宜再用多媒体的模拟实验来替代,否则就失去了学生自己参与实验去探究、去体会的机会,于是一个非常重要的提高学生学习能力的机会结剥夺了。戴尔的“经验之塔”理论认为,人们学习知识,一是通过自己直接经验获得,即注重过程而获得的经历;二是通过间接经验获得。这说明,如果学生能够自己直接动手,亲自体验,就不必用多媒体来模拟展示。例如,在组织教学高中物理中“欧姆定律”这一节内容时,笔者曾经听过这样一节公开课,执教者制作了一套完整的引导学生参与,用控制变量法来研究电阻、电压、电流三者之间关系的多媒体电子教案,教师只要在表格中输入一些假定的数值,相应的其它物理量的值就可以通过点击鼠标完成,可以让学生很快得出三者之间的正、反比关系。笔者认为,这是一堂败课!在外行看来,这堂课非常可人。但明眼人一看可以说是一无是处。其实,这是一节可以让学生在“我们想知道……”→“我们在研究……”→“我们发现……”的这样一个探究性的环境中进行。这就比教师用媒体投影模拟实验过程,学生被动观察的教学效果要好得多,同时也增强了学生的主动参与性,给了学生动手、动脑、动口的机会,让学生变“被动”为“主动”。
2、过多追求“短、平、快”,忽略学生思维所需要的时间停顿
特别是在平时的物理习题教学中,有些教师借助于计算机容量大,呈现快的特点,将教学内容全部由计算机包办代替。结果是多媒体不是引导学生思考,而是代替学生思考,学生往往在高亮度的大屏幕前,不知所云,而且,倍感疲劳。由于容量大,节奏快,再加上没有给学生停顿的思考时间,学生更不用说记笔记,一帧一帧屏幕的快速放映,学生记忆中暂留的时间太短,导致刺激不够强烈,印象不够清晰,就象脱离了知识的载体在凌空认识知识,这无疑给学生的学习增加难度。长期这样,效果必然不好。
学好物理最关键的是“理解”二字,物理学习必须通过过程思维活动,来获得对知识的“理解”。因此,物理教学中必须为学生展示物理概念的形成过程和物理过程的发展演变;必须给学生留有思考停顿的时间。另外,必要的板书是沟通师生思维的桥梁,千万不能把节约板书的时间来扩大容量,而应将节省下来的时间留给学生思考、认知。实践证明,凡是需要展示过程的内容,能在教学中体现“思考过程”的教学活动才是最有效的。
由于缺乏思维的停顿,就不可能与学生达成思维上的共鸣,必然抑制课堂教学的自主性和开放度,对课堂中偶发问题的处理存在欠缺。
3、过多追求材料的直观形象,不利于学生抽象思维能力的培养
根据认识论中“最近发展区”的教学原理,在教学中应重视思维活动的“最近发展区”,以使学生能够达到“跳起来摘桃”的最佳学习心理。物理教学中,教师根据学生思维能力的具体情况,运用多媒体为学生提供恰当的直观材料,帮助学生能够顺利进行物理思维活动。但是,教学过程处理得过分直观,过分形象,过分依赖多媒体的展示功能,会降低学生的思维水平,影响学生思维的发展,以致于学生“长不大”。一味对学生思维活动的迁就,妥协,不利于学生的可持续发展,容易让学生形成思维的惰性和单向性,影响其思维的深刻性、发散性和周密性等方面能力的发展。教师不能图一时的教学轻松,学生学得轻松,来丧失对其思维能力的全方位培养。
通过对多媒体辅助物理教学的正、负效应的分析,应该充分认识到,运用多媒体来辅助物理教学,可以激活学生思维,活化课堂气氛,扩大学生参与度,这无疑是多媒体辅助教学积极的一面。但无论如何,多媒体仅是一种辅助的工具,是一种手段,而不是目的,不能“越俎代庖”,“反客为主”,在教学活动中务必摆正其辅助性的位置





参考文献
(1)《论多媒体技术对教学过程的影响》冯锐 中国电化教育,1999,(7)
(2)《电化教育研究》2001.5 潘小明  多媒体学技术辅助教学的误区透析
(3)《中小学电教》  2004.1  文振环  多媒体在教学中的效应分析
(4)《走进新课程——与课程实施者对话》    南师大出版社
(5)《物理教学实施指南》   华中师范大学出版社   孙威立    主编