浅谈信息技术与物理课堂教学的整合上海市崇明县大公中学 陆启舟一、几个根本概念什么是现代信息技术？以数字化为新动力，以多媒体计算机和网络技术为依托的，呈现、传递、加工、处理信息的技术。什么是学科教学整合？在学科教学中，以现代教育思想为指导，运用系统科学的方法，对教学过程的根本要素和教学结构进行整体构建，以实现提高教学效率和教学质量、促进学生全面开展目标的思想和方法。什么是信息技术与学科教学的整合？将信息技术既作为意识、观念，又作为内容、方法和手段，融于学科教学之中。信息技术与学科教学整合的主要内容：1、教育观念的整合。2、教学内容整合。3、教学模式的整合。4、教学形式的整合。5教育资源的整合。二、为什么要进行信息技术与物理学科教学的整合1形势开展的要求当今世界进入了信息化的时代，信息技术已成为我们这个时代的一种重要技术。信息技术的飞速开展，正带动着我们的教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面变革。上海二期课改的课程理念中指出：“要充分利用上海国际化的和信息化的教育环境，构建以德育为核心，以培养学生的创新和实践能力为重点，以学习方式的改变为特征，以应用现代信息技术为标志的课程体系。在课程实施中要求：“大力推进信息技术在课程实施中的普遍应用，加快信息化环境的建设。因此实现信息技术与学科教学的整合已成为我国面向21世纪根底教育改革的新视点。2信息技术应用于物理教学所具有的独特功能信息技术中的多媒体技术是一种集各种媒体于一身的计算机技术，它不仅具有计算机的存贮容量大，运算速度快等特点，而且具有对文字、声音、图像、动画等信息的处理能力。因此，把多媒体技术应用于物理课堂教学，制成的多媒体物理课件具有如下特色。动画特色。如我用多媒体软件Authorwar制作的单摆(如右图)具有动画特色，可以动态地展示单摆的振动过程，反映单摆振动时各物理量的变化，还能实时地、动态地把小球受到的力画出来，同时还能对各力进行实时动态地进行分解。仿真特色。这个单摆课件中，摆球运动的规律具有仿真特色，如摆球的速度变化的规律、周期与摆长的关系等都完全符合物理规律。可控特色。这个单摆课件还有很强的可控特色，在单摆振动过程中随时可以暂停，让画面定格，也可以随时继续运行。可以随时添加运动轨迹，也能实时添加它的振动图像。这一切只要按一下画面上的按钮就可完成。变化特色。这个单摆课件还有一个变化特色，其单振的摆长和最大摆角是可以改变的，当你输入任意摆长和最大摆角时，其摆球的运动情况也会随之改变。多媒体物理课件的特色决定了多媒体课件具有如下功能：演示功能、模拟功能、再现功能、交互功能、分析功能和探索功能。因此，信息技术与物理学科整合，可以改变传统的物理教学模式，在丰富学科知识、创设教学情境、优化学生认知、优化课堂教学结构等方面起到了积极的作用。3教师使用信息技术进行物理教学过程中存在的问题(1)用物理课件替代物理实验在实际的物理教学过程中，有的老师喜欢用多媒体课件替代物理实验。物理学是一门以实验为根底的学科，许多重要的物理定律都是在实验的根底上总结出来的。让学生通过实验得到物理规律，不仅能够使学生对物理知识、概念和规律获得具体的、明确的认识，而且还能培养学生的观察能力和动手能力，提高学生学习物理的兴趣性和积极性，使学生养成实事求是的科学态度。如果用课件模拟物理实验，学生在观看动画的过程中仅仅学习了知识的表象，缺乏真正的感知活动。甚至有的学生会觉得课件中模拟的实验现象和结果都是老师为了教学需要而设计的，没有真实感，缺乏可信性。这样实验就丧失了它应有的功能，教学效果也不会很理想，更重要的是不利于学生实践能力和创新能力的培养。(2)利用信息技术进行“灌输式教学很多的物理教师把信息技术作为演示工具来使用，在教学活动中将信息技术简单地替代了板书，停留在封闭式的、以知识为中心的学科整合的层次上。例如，上课时通过课件清楚地说明讲解的知识结构，加快了教学节奏，增加了教学容量。也有很多物理教师利用多媒体物理课件，形象地演示其中某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等，起到强化教学重点或帮助学生突破一些教学难点的作用。但是信息技术的参与并没有使教学模式和教学方法得到根本的改变，学生仍然处于被动的学习状态，学生学习的主体性没有得到体现和落实，整个教学过程还是“灌输式的，只是由“人灌变成了“电灌。三、怎样进行信息技术与物理学科教学的整合1 进行物理教育观念的整合当前首先要改变信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具的观念，而是要逐步学会利用信息技术去建构一种理想的学习环境，以实现能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作为特征的新型学习方式，因此在课堂教学设计指导思想应：(1) 注重信息技术创设的情境不单是激发兴趣，还要有利于学习者自主的选择。例如利用多媒体教学软件的超文本结构中灵活跳转，实现问题解决的多种途径；(2) 注重信息技术与协作学习环境的设计。建构主义认为，学习应当是被促进的，而不应当受到控制与支配。不同的学习者可以对某个问题形成不同的假设和推论，教师可以通过小组讨论、意见交流、游戏、辩论等形式，促进学习者之间的沟通互动，合作解决问题。利用网上BBS留言板、多功能聊天室、网络视频讨论等实时交互的网络工具进行交流，通过这一过程实现学习者对学习内容的深刻理解。(3) 注重信息技术与物理实验探究紧密结合的设计。在物理课堂教学中学生物理概念和规律的获得，物理实验是一个重要手段，引入DIS实验系统开发和拓展其应用的范围有其重要的价值，建构主义认为，只有学习者在亲身体验和经历的根底上，才能真正实现意义的建构，而DIS实验系统不但为学习者提供这种体验和经历，而且为学习者实现探究教学活动、提高课堂教学效率、培养学生获取信息、处理信息的能力提供了有力的支持。 2进行物理教学内容的整合(1) 首先是根底性内容与最新信息的整合。物理教材绝大局部内容是根底性内容，但是现代科技的内容也纳入教材，我们可以通过计算机查阅丰富资料，作为教学资源的补充。(2) 其次是知识性内容与开展性内容的整合。物理的知识性内容材料丰富，但开展性内容这几年虽有增加，但还相对欠缺。因此，需要根据形势的开展和新教材的要求增加补充新内容。(3) 再次是互联网是世界上最大的知识库、资源库，拥有最丰富的信息资源。互联网的迅速开展，校园网的建成和开通，网上教育信息资源爆炸式的增长，使人们利用网络获取知识和信息变得十分容易。信息技术在学校教学活动中的广泛应用，网络教育资源的极大丰富，为物理课堂教学方式和学生学习方式的变革提供了可能，为培养学生的信息素养和研究探索能力提供了必要的信息资源和信息处理、传输的工具。3进行物理教学模式的整合虽然信息技术已在课堂教学中得到了广泛的使用，但信息技术与物理课堂教学整合的层次还很低。现行物理教学还存在种种弊端，信息技术的使用并没有使我们的物理教学方法和模式得到根本的改观，归根到底是因为我们传统的教学模式没有得到改变。教学模式是指在一定的教育思想、教学理论、学习理论指导下的，在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。它将直接反映出教师按照什么样的教育思想、理论来组织自己的教学活动进程，所以教学模式是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。目前，我们的课堂教学结构还是“以教师为中心的教学模式。在这种模式下，教学系统的四要素(教师、学生、教材、教学媒体)的关系是：教师是主动的施教者，是整个教学过程的主宰，教师通过讲授、板书以及教学媒体的辅助，把教学内容传递给学生。作为学生，在整个教学过程中只是用耳朵在听，处于被动接受状态，是外部刺激的接受者；媒体在教学过程中主要是作为辅助教师教，即用于演示重点和难点的直观教具；教材那么是老师向学生灌输的内容。因此，要改观物理教学，必须改变“以教师为中心的教学模式。建立“以教师为主导，学生为主体的教学模式。在这种教学模式中，学生是教学的主体，要求充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。学生被看成知识建构过程的积极参与者，学习的许多目标和任务都要学生主动、有目的地获取材料来实现。教师是教学过程的组织者、指导者、促进者和咨询者，教师的主导作用可以使教学过程更加优化，是教学活动中重要的一环。信息技术与物理课堂教学的整合，可以科学地设置学生活动的情境，激发学生的兴趣，让学生最大限度地活泼起来，积极主动地参与整个学习过程。在教学活动进程中，学生是信息加工的主体和知识意义的主动构建者，教师是教学过程的组织者、指导者、知识建构的帮助者、促进者。教材所提供的知识不再是教师灌输的内容，而是学生主动构建的对象。教学媒体也不再是帮助教师传授知识的手段，而是用来创设情境、探究物理规律、进行协作学习和讨论交流。即作为学生自主学习和协作式探索的认知上具有情感谢励工具。因此，信息技术与物理课堂教学的整合，可以有效地促进物理课堂教学模式的改变，帮助建立“以教师为主导，学生为主体的教学模式。 4进行物理教学形式的整合随着“3+综合课程形式的开展，对物理课的要求不仅内容向理科综合转型，授课形式也发生了变化，在有些课上，逐渐形成学科课型与综合课型相结合的格局。学生组成小组利用信息技术查阅资料，经过讨论研究得出结论。这种合作式学习的方式越来越突出。集体学习与个体学习相结合；讲授课与其它课型相结合；课堂学习与远程学习相结合等多种教学形式不断涌现，需要进行教学形式的整合。高三的物理复习课怎么上这是困扰广阔物理教师的一个问题。因特网固有的开放性能解决传统教学所无法解决的问题，为我们开展研究性学习提供了丰富的学习资源。例如：我在上高三物理复习课时，曾在房中利用网络资源在课堂教学中开展研究性学习以提高复习效率的尝试。(1)研究课题选择在高三复习课中研究的课题应由老师根据教学大纲规定的教学内容和教学目标来确定。如我在复习圆周运动与万有引力定律时，提出了让学生通过上网查找需要的相关资料和数据推算出地球质量的课题。(2)学生自主确定探究的目标和方向课题提出以后，学生开始分组讨论研究方案。我参与了各小组的讨论，对他们进行必要的指导和分析。我发现学生们的方案很多。如：有小组认为只要找到月球的公转周期和月球到地球的距离就可以推算出地球的质量；有的小组认为只要找到神舟五号飞船的飞行高度、周期和地球半径就能算出地球质量；有的小组认为只要找到同步卫星的轨道半径就能算出地球质量；还有的小组同时想到了几个方案学生们充分地发挥了他们的聪明才智，学生的研究方案有很多，有的方案老师事先也没有估计到。通过讨论研究方案，同学们对万有引力提供圆周运动的向心力的问题有了更深刻的理解，也有利于不同层次学生都得到最好的开展。根底好的同学可以多设计几个方案，根底差的同学可以少设计几个方案，也能从讨论中得到启发。(3)分工协作，上网查资料研究方案出来后，各小组为了能尽快找到数据，算出结果，都很自然地采取了小组成员分工协作的方法，小组有人负责查找这个数据，有人负责查找那个数据，也有人专门处理数据。这个过程不仅培养了学生获取信息的能力，也能培养学生合作的意识。(4)成果交流当各小组完成研究找到答案后开始成果的交流，由各小组派代表介绍研究方案和结果。这个过程不仅能锻炼学生的表达能力，更能通过交流让全班同学了解到不同的研究方案及其原理，开阔了学生的眼界，启发学生思维，促进学生对知识的更深层次的认识和理解。四、整合的当务之急要抓住四个变革1、信息技术与物理教学呈现方式的变革教学的传统媒体是以黑板、粉笔、课本等作为教学的呈现方式，对感官的刺激比拟少。以多媒体计算机教学新的呈现方式，对感官的刺激的角度是多方位的，更有利于信息的输入。但是，对物理教学而言，计算机更深层次的运用应该是它的计算功能。学生可以猜测实验的结果和预测的结论之间关系，可以用计算机计算验证预测的正确性，我已经做了