如何利用信息技术支持物理课堂教学

如何利用信息技术支持物理课堂教学
在信息化时代，随着信息技术与学科教学整合的深入，人们越来越深刻地认识到以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术不仅是丰富的资源，而且成为拓展人类思维的创造性工具。利用信息技术进行物理课堂教学有利于素质教育的有效实施，有利于调动学生学习的积极性、主动性，有利于减轻学生负担，提高课堂教学的质量。信息技术对于优化物理课堂教学和提高课堂效率有着非常重要的作用。笔者结合多年来自己的教学实践对如何应用信息技术让物理课堂教学优质高效，谈一谈自己的想法与做法。

1、利用信息技术可以加大信息容量，丰富学生的感知系统，有利于知识的形成。
物理概念和规律是通过大量事实及实验进行分析、归纳而得来的，而这又需要以学生的生活经验、感性认识为依托，但每个学生的生活阅历不同，感知能力不同，短时间内很难积累与教学相关的内容。而运用多媒体技术可以使教学涉及到的一些事物、现象等现实生活中学生积累不多、比较贫乏的都可利用多媒体技术很好地展现出来，可以在短时间内提供大量的感性材料，丰富学生的感性认识，为他们进一步学习提供帮助。
例如：选修3-3《布朗运动》一节在学习时，由于水分子是微观粒子，在具体的实验中，用显微镜要想观察到这些粒子是很困难的。如果让学生观察了布朗运动实验的现象后，再利用信息技术应用软件的三维动画描绘出了实验室的实验装置，并对“布朗运动实验”中的水分子碰撞花粉粒进行了模拟演示，很大程度上给学生一种身临其境的感觉，不仅可以使学生知道微观物质的存在性，而且可以帮助学生更好的理解花粉粒的运动是由于水分子碰撞的缘故，从而确定布朗运动是分子运动的反映，避免学生认为花粉粒运动就是分子运动的错误看法。
又如在抛体运动的教学中，有关飞机连续投弹，学生难于理解炸弹在空中的排列情况。若利用计算机技术模拟或录相技术拍摄飞机“实际”投弹情景，让学生在课堂上“看到”飞机投弹，便有利于学生很好地认识物理规律，从而提高学习效率。
2、利用信息技术创设物理情境，激发学生的好奇心、求知欲。
运用信息技术创设物理情景，能激发学生的学习兴趣，产生创新欲望。十八世纪启蒙思想家卢梭曾经说过：“教育的艺术是使学生喜欢你所教的东西”。著名教育家苏霍姆林斯斯基说：“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣”。兴趣是打开成功之门的钥匙，是创造的非智力源泉。有了兴趣可以变苦学为乐学；变被迫、被动地学习为主动、创造性地学习。而兴趣作为支配人们行为的动机，并非人的头脑中固有的，为使学生产生对物理学科产生兴趣，除了要在教学内容上挖掘外，还可以借助一定的外部条件， 鲁迅先生说过：“意美以感心，音美以感耳，形美以感目”。 现代多媒体技术的一个明显的优势就是教育信息显示的多样化（文字、图形、图像、声音、色彩、动画等）、新颖、形象、直观、艺术化的特点，可创设出悦耳、悦目、悦心的教学情景，使学生产生如见其人、如闻其声、身临其境的感受。和谐宽松的教学环境，无疑会诱发学生感情上的参与，激发学生的求知欲望和探索精神。
例如：在选修3-5“核能”部分教学时，教师从课件库中调用原子弹、氢弹爆炸的照片，使学生了解核能的巨大威力，产生学习兴趣，同时演示课件中核反应速度的方法和利用反应堆工作时释放的热能来发电的原理，再调用我国秦山、大亚湾核电站有关的资料及图片，使学生真切体会到核能在现实生活中的作用。
利用信息技术教学资源可以为课堂教学提供丰富、生动的实际情景，可以激发学生的联想思维，激发学生学习物理的兴趣与好奇心, 同时领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。
3、利用信息技术强化物理实验，增强实验效果。
在物理课堂教学中，往往少不了演示实验，实验中的现象和过程能直观、清晰、有效的展现是物理教学中的一项重要内容，是提高物理教学效率和教学质量的根本保证。在普通物理课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不尽人意。而结合利用信息技术制作成模拟演示实验的课件，模拟一些重要的但在现实环境下难以完成的一些物理实验，则可弥补常规实验仪器的不足，提高物理实验的演示效果。
例如：在选修3-4《机械波》这一章的学习中，由于机械波非常抽象且不便于实验演示，对学生的空间想象能力要求较高，因此学生学习起来非常吃力。教学时通过用波动演示器演示之后，针对学生最难于理解的机械波的传播，机械波在传播的过程中质点的振动情况、波的干涉等问题，利用信息技术制作课件来演示机械波的传播、机械波在传播时各质点的振动、波的干涉等几个演示动画的过程，演示效果既能动态演示也能静态分析，使学生在学习机械波在传播过程中质点是如何运动的，波发生干涉时的加强区、减弱区是如何变化的以及质点的运动情况都有了深刻的认识。
4、信息技术为学生在物理教学的探究学习中提供了技术工具和环境氛围。
新课程改革中，学生越来越多地参与探究性课题的研究，进而意识到他们自己所学知识与科学发展、社会生活的关联。在探究过程中，他们不是机械地记忆信息，而是根据某项“任务”，自主搜寻、检索、分析、组合与探究课题有关的资讯，从而达到培养获取信息、处理信息的能力和基本的科学素养的目的。
“仿真物理实验室”是一款平台软件，可以支持物理学习和物理教学，特别适用于物理探究性学习。它为教师和学生提供了一个实验器材完备的综合性仿真实验室。在学生具备了一定“真实”实验体验的基础上，利用仿真实验室进行综合性的实验研究，使课堂教学设计得到优化。
例如：在选修3-4“单摆”实验中利用“仿真物理实验室”软件提供了一个单摆的实验装置，让学生通过改变各种物理参数（如摆长、摆角、摆球质量、振幅等），并在摆动过程中随时显示摆球的速度和加速度矢量以及各时刻的瞬时数据形成的图像，十分生动、直观，使学生通过观察认识了单摆振动过程中各个物理量的变化，并且总结出单摆周期与哪些因素（如摆球质量）无关，与哪些因素（如摆长、重力加速度）有关，有什么样的关系（周期公式）。
事实上，计算机仿真确实是现代科学研究中的一种先进方法，例如：模拟核试验、计算机模拟气象变化、模拟导弹运行轨迹、模拟桥梁受力情况等等。我们通过这类计算机仿真实验，不仅使学生加深了认识，突破了教学难点，而且让学生初步学会了一种真正的科学研究方法。这对于培养21世纪的创新人才是非常重要的。
5、利用信息技术，可以拓宽学习领域，改变学习方式。
传统的物理课堂是封闭式的，教师、教材是学生的唯一知识源泉，而信息技术与物理课堂教学的整合则突破了时空限制，可以通过网络随地进行物理学习和实践活动，运用所学物理知识去交流和沟通。学生可以通过网络进行观察、探究、制作等物理学习与实践活动。所以说，网络拓宽了学生学习领域，增加了学生学习物理的时机。学生不但可以从网络资源中看到、听到各种信息，而且可以利用主题学习网站、博客、QQ、电子邮件等，使课堂探究性学习得到延伸。学生围绕选题，通过网络资源，查找有关资料，整理自己的成果，写成小论文在网上发布；也可利用电子邮件、BBS论坛等，围绕探究的主题进行讨论交流，各自形成自己的判断，表达自己对问题的理解以及解决问题的不同思路，相互解疑、争辩和评价，相互合作解决各种问题。在网络上提出和设计研究课题，指导学生在现实生活和文字资料中进行探究性学习，然后利用网络进行跨时空交流。
例如：在必修2学习《宇宙航行》一节涉及万有引力理论的实践成就——航天事业的发展时，让学生进行网上冲浪，使之了解中国及至世界航天事业发展的概况；如何为航天事业的发展作出重大贡献？利用网络资源拓宽学生学习渠道，必将改变学生单一学习模式、大大提高学生在信息时代的自主学习能力与信息素养。
6、信息技术辅助教学是进行情感教育的好方式。
例如：在选修3-2《电磁感应》一节的教学中，为了体现教学内容的时代感，增强学生对学习物理重要性的认识。教师利用多媒体课件，演示了电和磁的多种应用，作为本节课的尾声。学生通过色彩丰富的动态画面，看到了电和磁在各个领域的应用，感受到了物理知识广泛的应用前景，体验到了物理学科对时代发展的深远意义，从而极大地激发起学生的学习热情；其德育效果远远胜过了空洞的说教，也使紧张的学习变得活泼、轻松了。
利用了信息技术后学生在物理学习的兴趣上、在勤于动脑思考问题方面以及在思维方式上，都发生了很大的变化。在课堂教学中，感到学生的学习热情明显高于以前，表现在他们爱动脑筋，爱思考问题，更善于提问题。包括一些差生，都敢于质疑，都表现出很高的积极性，而且在思维方式上，学生也有了很大的转变，他们不仅爱思考，而且还逐渐学会了思考的方法。
随着多媒体技术和网络技术的不断发展和成熟，信息技术已逐渐成为拓展人类能力的创造性工具，在课堂教学中引入信息技术，可以促进教学思想和教学理论的改革与发展，让物理课堂教学优质高效，顺利完成教育教学任务。相信通过我们广大物理教育工作者的不懈努力，信息技术在物理课堂教学中的强大功能必将会得到更充分的发挥。