交互式电子白板在中学物理教学中的应用初探.doc

交互式电子白板在中学物理教学中的应用初探梅州中学物理组邹林英 2008.12.10交互式电子白板在中学物理教学中的应用初探梅州中学物理组 邹林英 摘要: 交互式电子白板以其强大的功能和良好的交互，逐渐成为推动课堂教学信息化的主流工具。本文探讨了白板在教学中的优势并对其在使用过程的存在的一些问题提出看法。关键词：电子白板 物理教学交互式电子白板是目前最先进的多媒体教学工具。它功能强大，在教学信息的呈示、处理和存储以及师生的参与、交互和协作教学诸方面较其他媒体工具均优势明显，可以显著地提高教学的质量和效率。本人所在学校率先在高中部普及交互式电子白板，在近两年的教学使用过程中有了些粗浅的体会，在此抛砖引玉，与各位探讨。1、提高课堂效率，增强学习效果在物理课堂教学中，很多内容是很难通过教师讲述就能解释清楚的。多媒体技术通过文字、图形、图像、动画、音频和交互式网络等方式，图文并茂、生动活泼，知识面更广。学生在这些动感学习环境趣，更容易领会和掌握教学内容，可以大大加快学习进度。如在人造卫星，宇宙速度等内容，如果采用传统的教学方法，即便是反复讲解，学生也难以理解，反而只会加深学生对物理知识学习的畏惧感。这些知识完全可运用多媒体技术让学生看到模拟的直观的情况，这不仅可以使学生容易理解，还可以增长学生的见识。如对于三颗同步地球卫星即可实现信号覆盖全球2-1、图2-2两幅图形象直观的展示，学生从而容易理解。 图2-1地球同步卫星与地球的位置关系 图2-2三颗地球同步卫星覆盖全球示意图此外，利用多媒体演示，教学可大大加快教学进度，从而节约大量时间。对于少数学生不能及时弄懂的内容还可以反复播放，强化学生的认知能力。2、打破时空限制，突破技术障碍由于受时间、空间的限制，有些物理场景不可能在课堂上实时演示。但多媒体技术，特别是录像能提供感知材料：真人、真事、实物、实景、实地及其变化的实录。在教学中运用录像，可以打破时间、空间的限制。如在波一课的教学过程中的是利用交互式电子白板视频播放软件播放的团体操表演的截屏，如图2-3所示，并可在屏幕上进行标注讲解等，实现交互功能。图2-3运动会开幕式大型团体操表演此外，做某些演示实验时，由于空间的限制，后排的同学不容易看清。若通过录像或课件的方式展示，容易使学生观察到，很好的起到示范教学的作用。有许多经典物理实验，由于技术限制，难以在中学课堂演示。如卡文迪许扭秤实验，该实验仪器设计巧妙，对学生的思维培养十分有益。但难以在课堂上演示，通过多媒体模拟则可以较好的解决这个矛盾，如图2-4。图2-4卡文迪许扭秤模拟实验还有许多物理过程，用常规实验无法显示，使学生在学习中感到很抽象，不易理解。例如：回旋加速器是实验室中大量产生高能粒子的实验设备，课本只是以文字和插图形式描述了它的工作原理，教学中利用flash等软件制作成课件展示其工作情景，在这个情景中学生可以观察到周期性变化的电场变化情况与粒子运动之间的时间对应关系，从而真正建立起粒子旋转与变化电场“同步”的概念。3、创设物理图景，分析物理过程多媒体技术可以方便的展现抽象的物理问题，利用计算机的强大功能，将静态变为动态、抽象变为直观、快的变慢或慢的变快，使时间暂停，使空间缩小变大、扭曲转向等。展示物理现象，模拟物理实验。例如，“电场线、磁感线”的教学，本来我们只能向学生展示二维的分布图，学生对整体不甚了解，较难建立空间的概念。采用三维动画的方式来显示，不仅能看清楚电场线、磁感线的整体分布图，还能任意地画出各个剖面的分布图，从而使学生理解场线空间分布性，如图2-5所示。图2-5磁感线三维模型有许多物理过程，用常规实验无法显示，使学生在学习中感到很抽象，不易理解。如果能够模拟实验过程，学生就会“一目了然”。例如，在“波的产生”一课中，要分析振动是如何在介质中传播的、介质中各质点的运动情况。为突破这个难点，可在以实验的基础上设计多媒体动画，模拟波的传播过程和介质中各质点的运动情况。可通过“慢镜头”播放分析各质点的运动情况；也可通过“单步”播放来分析每时刻质点的运动情况；还可以加上相应的坐标线清楚的显示各质点的运动情况，还能任意反复播放来降低难度，使学生获得更多的感性认识。图2-6显示动画播放过程中的一个状态的示意图。图2-6机械波传播过程示意图运用多媒体演示把抽象的过程转为直观的表象，有助于思维能力的培养，帮助学生理解抽象概念，提高学习积极性。4、特效功能交互式电子白板提供如：屏幕遮蔽、聚光灯、激光笔、抓屏、放大（缩小）屏幕、拉屏（上下、左右拉）等若干特效功能。灵活运用这些特效功能，能突出重点、引起学生注意、激发学生兴趣，达到良好的教学效果。如：在研究静摩擦力的大小时（装置如图2-7所示），通过播放视频分析，需特别观察木块和木板的位置变化及弹簧测力计的示数变化。因此，可在播放过程中随操作过程把聚光灯打在木块和木板所做记号处及弹簧测力计的指针处，使该处高度照亮，引起学生注意，引导学生进行观察，以取得良好的实验效果。如图2-8所示。图2-7 研究静摩擦力的大小装置 图2-8聚光灯的使用再如，通过播放视频讲授牛顿第三定律时，可通过抓屏工具将屏幕正在显示的内容捕获成图片，进行受力分析。如图所示2-9所示。捕获的图片还可保存至资源库中，供今后随时调用。图2-9抓屏及受力分析5、库功能资源库是交互式电子白板软件系统的重要组成部分，为师生提供图片、背景、录像、声音、动态图片以及flash文件等多种类型的、丰富的、教与学的资源。如2-10所示：图2-10资源库资源库中的资源是开放的，允许教师调整、修改、增添其中的资源。中学物理的教学中，教师可以根据自己的习惯将资源进行分类整理，以便于使用。如：教师可以在其下按照中学物理主要内容“力、声、热、电、光”分类建立子库，也可以按照教材课时进行分类，等等。这些资源可供上课随机调用。比如：在波的产生一课中，教师教学设计时打算让学生在课堂开始时列举一些生活中波动的例子，同时教师展示一些图片，对学生的举例进行印证。备课时，教师就准备一些学生可能举到的波动的图片（如：水波、声波、绳波等）放置在资源库中。上课时，教师就可以根据学生回答的情况，相应的将图片从资源库中拖出以印证学生的回答。这样就避免了以往课件线性呈现，难以与学生回答实际相符的弊端，使课堂回归了自然。6、使教师“摆脱”了鼠标和粉笔使用以往的 “计算机+投影”的模式进行教学时，教师不能对投影在大屏幕上的内容有任何控制，只能回到主控台前对计算机进行操作把幻灯讲稿翻至下一页，因此，要么教师不时地在屏幕和主控台之间跑来跑去，分散学生注意力，要么始终端坐在主控台前操作计算机，演示预先组织设计好的内容。而且一堂课下来，没能有实时产生的“板书”保留下来，不利于学生梳理和复习知识。于是，教师在设计和制作课件时，想方设法实现板书的留存和结构化，但事先制作好的课件难以应对课堂变化和临时生成。因此，在课堂教学中，基本上是投影与黑板并存。而交互式电子白板既是电子白板同时又是计算机屏幕，这样教师可以离开计算机操作台，直接面向学生站在白板前了。它融合了黑板与投影两者的优势，较好地适应了课堂上教师“边走、边说、边写”的行为习惯，而且教师和学生不用再“吃”粉笔灰。例如，在具体教学中，教师可以事前制作好课件，课件中教师只要将必要的图片、录像或者动画插入。在课堂上，教师通过白板新建一个空白页作为板书页面，在其上书写课题，梳理知识结构。并且该页可以任意拖放次序，可以根据课堂的进度相应调整期在整个文件中的位置。7、使学生的主体地位突出首先交互式电子白板独特功能，会激发学生强烈的兴趣，学生会以极大的热情投入教学中来。其次，教师在白板前操作计算机，不再是远离学生操作，教师可以及时发现和反馈学生的学习信息，从而根据学生的实际情况对教学进行及时调整，学生也就更积极参与到学习过程中。再次，交互式电子白板既可以使用多媒体资源，又可以随时板书或标注，同时还增加了可以保存授课过程及板书的课程实况录制功能，学生无需再边听讲、边做笔记，从而使学生全身心的投入课堂思维活动中来。因此白板不仅仅属于教师，更重要的是它属于学生。8、易于展示教学过程，实现教学难点的突破物理教学的难点往往存在于对抽象的物理过程的理解上，利用电子白板的交互功能，可以让这些过程具体、动态地呈现，也可以让学生亲自参与进来，从而实现难点的突破。例如“支架”模型的建立，教师可先出示若干张生活中支架的实物图片，在与同学分析讨论的基础上，在图片上构画支架模型。如2-12所示。这一过程是实时的、是在多重交互的基础上完成的。学生在这一过程可以获得直观的感受，从而较易理解。图2-12架模型的构建过程著名的媒体技术专家克拉克曾说：“是教学设计而不是用来传递教学的媒体，决定了学习者的学习”，交互白板的应用也不例外。教学过程是个多要素相互作用动态多变的过程，信息技术环境下，教学过程更是呈现出了多样的变化和不确定性。交互白板，作为课堂教学的一种新的媒体技术，随着自身技术的不断完善，相信能更好地为课堂教学服务。参考文献：1王春华。以交互式电子白板技术实现课堂教学信息化。山东师范大学学报，2006，（3）：1392 丁兴富，李敬东。从黑板到交互白板的历史进程对信息技术与课堂教学整合前景的展望J 。中国电化教育，2005 ， （2） ：31353刘朝丽，许刚。交互式电子白板在课堂教学中的应用初探。中国现代教育装备，2008，（8）：294王忠政。交互式电子白板对课堂教学产生的影响中国医学教育技术，2008，（4）：225互动教学更精彩巨龙交互式电子白板辅助教学。中国计算机报，2005，（4）：116林红霞，赵霞。应用互动电子白板的数学教学安全设计与分析。信息技术教育，2006，（10）：44课堂是学校教育的主阵地。在课堂教学中，教师总要借助一定的媒体来向学生呈现、传递教学内容，展示图片、动画、音频、视频等丰富多彩的数字化媒体材料，以丰富学生感知，增强教学效果。为实现课堂教学信息化及学科课程教学整合，功能强大的交互式电子白板成了替代黑板及多媒体大屏幕投影的最好选择。交互式电子白板。交互式电子白板将逐渐成为推动课堂教学信息化的主流工具。本人所在学校率先在高中部普及交互式电子白板，在近两年的教学使用过程中有了些粗浅的体会，在此抛砖引玉，与各位探讨。一、交互式电子白板系统简介 交互式电子白板系统是指包含了交互式电子白板、计算机系统和投影设备等基本组件，以计算机软硬件为核心，以大尺寸交互显示界面为特色的一种媒体组合。 其中，硬件系统的核心组件由白板(ACTIVboard) 、投影机(Projector) 、计算机(Computer)和感应笔(E - Pen ，又称白板笔、鼠标笔)组成。 交互白板是系统的主体，它既是感应笔书写与操作的界面，又是计算机的显示器和投影器的幕布，感应笔具有书写笔和计算机鼠标的双重功能。 笔尖可以在白板上书写，同时笔尖相当于鼠标左键，可以单击和双击，笔筒上的按钮相当于鼠标右键。 计算机显示屏上的内容可以通过投影机投射到白板上。 当感应笔在白板上书写或操作时，通过电磁感应以及白板与计算机之间的馈线将数字信息输送到计算机中，并迅速(以人眼难以区分的快捷速度) 通过投影机投射到白板上呈现出来，从而实现交互白板的各类基本操作。 此外，软件系统是交互白板系统极其重要的组成部分，除了具备支持以上基本的白板操作和功能之外，一般还配备了多种扩展组件以完成一些辅助功能。图1-1交互式电子白板系统硬件组成示意图二、交互式电子白板在中学物理教学中的优势1、多媒体演示功能多媒体演示功能即是目前应用最广泛的“计算机+投影”由于它可以显著地提高课堂教学的质量和效率，取得了普遍认同。应用到物理课堂教学，概括的说有以下几点作用：4、交互功能交互功能是交互式电子白板所有功能中的核心功能。由于交互式电子白板与电脑、投影机的互联构建了一个“黑板+粉笔”+“计算机+投影”+“资源库”的教学媒体环境。在教学中，可以直接用笔在白板上书画；可以直接用笔实现所有的电脑操作；可以直接用笔点击、拖动、保存白板上的教学资源；可以借助白板所提供的屏幕键盘进行输入；如图2-11，等等。使得教师和学生的大部分课堂活动都可以借助白板来完成，所以交互式电子白板为课堂教学提供了教师与学生、学生与学生、师生与资源的交互平台。图2-11用屏幕键盘进行输入三、交互式电子白板面临的挑战与传统的黑板或者多媒体教学系统相比，交互式电子白板的优势明显，但同时它也面临着挑战。在这堂课的开展过程中，交互式电子白板也暴露出一些问题。1、教师对新的操作方式的适应互动电子白板提供了新的操作方式，教师要在各个按钮中来回切换。只有掌握它特定的操作方法，成为一个自信的使用者后，教师才能在课堂中应用自如。有的教学活动需要学生参与基于交互白板的互动教学，和教师互动，和同学互动，这就要求学生掌握白板的基本操作。尽管它易学易用，但还是有一定应用门槛，有一个不可避免的熟悉和适应的过程。2、使用环境中的光照问题教室室外的环境光线有时会影响投影到白板上内容的呈现效果，影响学生观看。来自投影仪投射光线的干扰也是一个问题。目前的课堂教学中，白板以正投方式安装居多，使用者正好介