关于现代信息技术与物理学科探究性学习的研究.doc

关于现代信息技术与物理学科探究性学习的研究 初中生正处于由形象思维向抽象思维的过渡阶段，他们好奇心强，容易通过经历和观察具体的现象，提出具体的问题，得出具体的结论。由于物理实验能够帮助学生建立形象思维，克服思维障碍，便于得到较抽象的物理规律，所以初中生比较适合通过实验进行探究来获取知识。但有时演示实验受实验环境、器材本身的局限性影响，不能直接让全班学生都观察清楚实验的操作过程及实验现象，甚至有些实验根本无法实现。使得学生无法获得实验的感性认识，因此，学生对知识的理解比较困难；有时会因为演示实验本身存在不足，使学生很难产生丰富的联想，更不能从实验现象出发得到比较抽象的物理规律。这时，如果能运用现代信息技术对演示实验加以改进完善或模拟，就可以克服上述方面的不足。如使用三维动画软件创作的三维实件模型，具有极强的真实感，加上多变的模拟物体运动，使人们在计算机屏幕上可以看到人工模拟的各种物体及其复杂运动，所以在物理教学中显得尤为重要。它不受宏观和微观概念的限制，不受物理实验设备等因素的限制，能使宏观或微观世界空间变大或缩小，时间拉长或缩短等，直观地显示在学生面前，它显现内容的真实和表现力，会引起学生对物理的兴趣和注意，有效地调动学生的各种感官，增强记忆力，并充分发挥课堂教学中学生的主体作用和教师的主导作用，从而使教师教得轻松，学生学得愉快，既能达到教学目标，又能突破教学的重难点的，也优化了课堂教学结构，提高了实验教学质量，达到较好的课堂教学效果。而随着现代科技的不断发展，中小学教育已走入技术化、科技化的时代。因此，电脑、实物投影、教学课件、录像等现代信息技术，在课堂教学中的独特优势被广大教师广泛应用。那么，怎样才能充分发挥现代信息技术在物理演示实验教学中的作用呢？下面我就谈一下关于现代信息技术在物理学科实验教学中的几点作用 一、提高学习兴趣和参与意识 在物理实验教学中，使用现代信息技术；如运用投影片、录像片或多媒体课件等，创设与教学内容相吻合的教学情境，可使学生有如身临其境之感，充分地激发他们的学习兴趣和求知欲望，兴趣是最好的老师，是学生主动学习、积极思考、探索知识的内在动力。兴趣能使他们的学习变得轻松愉快，进而收到很好的教学效果。要实现这一点，就必须在传统实验中灵活运用电教媒体进行实验教学。比如，在物理引言一节教学时，可以播放一些物理知识的科教影视片，如；天体的运行、如雨后的彩虹、火箭的发射过程、静电现象、磁现象等等，这样即可以通过神奇而又非常实际的物理现象提高学生的学习兴趣，又可以使学生兴趣盎然，对这门学科以及它的知识结构、体系有一个比较概括的了解。又如在 “动能和势能相互转化”这节课，可以播放卫星绕地球的运转和海水涨落的情况。这样极大地提高了学生的兴趣和主动性。二、利用现代信息技术弥补实验不足，增强演示效果 在物理实验教学中，有些仪器可见度小，演示实验效果差。如在学习电能表、密度计、秒表、电流表、电压表等的原理、使用方法及读数时，虽然学校能保证每位学生手中都有这些仪器，但由于这些仪器刻度比较小，教师讲解示范起来非常吃力。如果教师把这些方便展示的实验仪器都拿到视频投影仪或投影幻灯机上进行演示测量、读数分析；就能增强演示效果，起到事半功倍的作用。因此利用实物投影仪或幻灯机等电教媒体的放大作用，能让全班同学都能够详细、全面观察到教师的具体操作过程和读数方法，从而弥补了实验的不足，增强了实验演示效果。另外有些实验只能在平面上做，可见度受到极大的限制，不利于学生观察掌握。如演示条形、蹄形磁铁的磁场及磁感线分布时，先左右摇动磁力线演示板并使其中间的铁屑均匀分部，然后在磁力线演示板下放一条形或蹄形磁铁，轻轻地敲击几下磁力线演示板，这时磁力线演示板内铁屑就会有规则地排列成弧形曲线，可以形象地演示磁场的分布，但如果学生不走近讲台根本无法看清这一现象。如果将这一实验放在幻灯机上做，并将现象投到屏幕上，就能使全班同学都看清这一现象。因此利用实物投影仪或幻灯机等电教媒体的放大作用，能让全班同学都能够详细、全面观察到教师的具体操作过程和读数方法，从而弥补了实验的不足，增强了实验演示效果。三、利用现代信息技术模拟演示宏观和微观世界 物理学所研究的物体小到微观粒子，如分子、原子等，大到宏观世界的自然规律，用普通的办法无法向学生演示，虽然可以用挂图等来描述，但原理上解释时总是难以说清楚，也不能反映其动态的变化规律。尤其在一般实验条件下难以实现的实验内容，虽能说清 其然，却难以描述其 所以然，常会造成一种教师无法准确表达、学生在模模糊糊的状态中学习的不良现象。在这方面计算机的辅助教学可以发挥很大的作用。在微观领域，可以用计算机来模拟分子、原子、电场、磁场的情况等现象，通过电脑课件动画模拟实验内容，将微观的、不可见的、抽象的、难以解释清楚的实验，展示在学生面前，逐层分析，深入讨论、讲解，使之形象化、直观化。有些实验虽然通过演示实验可以观察其现象，但无法看到这一现象产生的过程，学生难以理解这一现象产生的原因，难以掌握与之相关的物理量（如分子力）的变化规律。这时可用计算机教学软件再次模拟演示实验，将微观粒子的运动情景，各物理量的变化情况用图片或动画的形式显现出来，使学生目睹其微观过程，获得第一手感性认识材料，进而加深对实验现象、结论的理解。学生对实验现象、结论难以理解。四、利用现代信息技术使抽象内容形象化，突破难点 由于物理学是研究物质运动和变化的科学，所以在某些方面，用传统手段教学不易表现物理学中 动和 变的特点。在物理教学中有很多难理解、很抽象的概念，如热学中的分子运动，力学中的功和能的概念，电磁学中的电场、磁场概念仅凭教师语言是难以讲清楚的，这样势必会影响教学效果。若能利用现代信息技术辅助教学，就可以在屏幕上模拟相应的内容，将抽象的问题形象化，突破教学中的重点及难点。虽然有些教学难点可能并不是教学重点，但是，在教学过程中如果不解决，也会严重影响到教学目标和教学效果。不过，为了维护实验的真实性，训练学生的实验观察能力、技能和技巧，我们只是对一些效果差、直观性差以及现实中无法实现的实验采用现代信息技术，而不是用它来完全代替演示实验，两