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现代教育技术与高中物理教学整合的探索

时间:2016-12-21 22:16来源:知行网www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

现代教育技术与高中物理教学整合的目的就是通过学科课程把现代教育技术与高中物理课程教学有机地结合起来,提高教与学的效率,改善教与学的效果;利用现代教育技术所提供的自主探索、多重交互合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。显然,这正是基础教育新课程改革中的目标和倡导的新的教学理念。

  一、整合方法和途径

  1.引用课件突破难点

  一般地,教学难点的形成来自两个方面:一是对学生而言,某些教学内容抽象;二是传统教学手段对文字、图像、动画和声音等信息的处理能力很有限。多媒体教学系统可进行视、听、触等多种方式的形象化教学,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,尤其在处理其他教学方式难以处理的问题上,能有效地刺激学生大脑皮层的兴奋,增强他们的直观印象。这就为教师突破教学难点,提高课堂教学效果提供了一种现代化的手段,取得了传统教学方法无法取得的教学效果。

  比如,在讲到第二册“波的干涉”时,利用3DMAX制作两列水波相干涉的动画:荷叶上两只青蛙同时跳入水中,引起两列水波相干涉的情景。然后以此导入新课,引起学生对这堂课的兴趣,接着讲解波的叠加。由于波的叠加过程较快,现象瞬间即逝,学生对波叠加的具体过程模糊不清,是个难点。为此我们设计一个教学课件来演示两列波的叠加规律,用“慢放”来化解难点、突破重点。具体演示如下:两列正弦波相对传播(两列波的波长、振幅、初相都设置成可变化的),当改变各个参数时,叠加情况相应地发生改变。演示前对学生提出设问:在两列波叠加的区域中,各个质点的总位移有什么变化?与两列波引起位移的关系如何?当两列波的频率相同时,振动最强的区域与振动最弱的区域相互间隔,如何变化?以此唤起学生的探索愿望,使学生更能仔细观察波的叠加现象。

  2.恰当应用,提高效率

  (1)利用多媒体系统强大的投影放大展示功能,提高实验演示的可见程度,强化实验教学效果。

  a.利用多媒体视频展台将实验仪器、实物、模型、标本等直接投影放大,让全体学生直观地了解它们的构造细节、仪器规格、使用方法,并进行读数练习。如游标卡尺、螺旋测微仪、多用电表等。

  b.利用摄像头对演示实验的操作过程进行同步放大直播,提高现象、过程、方法示范的可见程度,强化实验方法和实验操作的示范作用,增强实验效果。让全体学生获得过程与方法的直观感觉,培养实验观察能力,同时便于引导分析,发展思维,形成理性认识。例如,伏安法实验装置的安装与调试,实验电路的布局与连接,仪器的操作使用,仪表指针的动态变化,仪表的实测读数等。

  (2)利用多媒体计算机强大的动画仿真功能和便捷的人机交互功能,弥补传统实验教学的不足。

  a.利用动画技术模拟无法直接用实验演示的物理现象、物理过程,为理解、接受和记忆有关抽象的物理知识,创设生动形象的物理情景,模拟微观的或者宏观的无法观察到的现象或动态过程。例如:分子运动,电荷在电、磁场中的运动,电荷在导体中的定向移动,多普勒效应,核反应过程等。模拟不能做或者不便做的实验。例如:粒子散射实验,重核裂变,轻核聚变等。

  b.利用仿真实验进行实验操作方法的演练和细节指导,强化实验条件的控制和注意事项等完成实验的关键问题,提高学生实验的成功率。

  c.将动画模拟与真实实验相结合,在真实实验的基础上,利用相应的实验动画,重复展示实验现象发生的全过程,并利用交互功能控制过程进行的速度,强化观察主体,引导现象的分析,增强实验效果。例如,各类抛体运动,波的干涉,简谐运动,电学实验,布朗运动等。

  3.培养人格,发展个性

  多媒体教学,尤其网络化多媒体教学为多个学习者提供了对同一问题用多种不同观点进行观察、比较和分析、综合的机会,更便于集思广益。这不仅对问题的深化理解和知识的掌握大有裨益,而且对合作精神的培养,良好人际关系的形成也有明显的促进作用。多媒体教学环境中,个别化学习和基于网络的协作化学习成为可能,学生真正成为学习的主宰,使学生的学习行为成为一种自觉、能动的行为,便于学生形成独立的学习风格,自我约束、自我管理。

  教学过程中,师生处于民主平等的交流氛围,有利于解除学生的各种精神压力和紧张气氛,使学生轻松地参与学习。学生还可通过电子邮件、留言板等方式将学习过程中的独特想法及时与教师交流。另外,计算机“诲人不倦”,教学过程可反复进行,有问必答,使学生处于一个亲切和谐的环境中,对学生个性品质的培养也非常有利。

  二、整合中一个值得注意的问题——演示实验在物理教学中有着举足轻重的作用,多媒体模拟代替不了实验教学

  “利用多媒体,可把图像、动画和声音,动、静结合的物理过程直观的显示在学生面前,使学生置身于一个生动、活泼的环境中,使有些乏味、枯燥、难以理解的知识,变得直观、主动鲜明。”多媒体手段在物理实验教学领域显示了巨大威力,那么,是不是实物实验就显得不那么重要或不必要了呢?实验是为了让学生通过观察、研究来获得知识,它真实地再现变化过程,有极强的说服力和感染力,让学生更直观地看到操作过程与操作技巧,可以培养学生规范的动手操作能力和观察能力,同时也是培养学生创新思维和创新能力的重要途径.物理教育家朱正元曾经说过:“对于物理概念、物理规律等一些理论的东西,往往是千言万语说不清,一看实验便分明。”从而画龙点睛地道出了实验在物理教学中的作用。例如在“电磁感应现象”一节的教学过程中,我用一个电流计和螺线管连成一个闭合回路,请学生讨论:“当条形磁铁插人或拔出螺线管的瞬间,电流计指针是否偏转?”同学们各抒己见,有的说电流计指针偏转,有的说电流计指针不会偏转。经老师演示实验验证:当条形磁铁插人或拔出螺线管的瞬间,电流计指针突然偏转一下,而且插人和拔出的过程,电流计指针偏转方向正好相反.有的学生马上又提出问题:“回路中的电能是怎样产生的呢?”老师再通过分析演示实验,总结归纳出产生感生电流的条件,解答学生的疑点。正是这一个个的演示实验,调动了学生的学习积极性,使单调、枯燥的学习,变得生动、有趣了,并且通过演示实验,让学生观察,以不可辩驳的事实,给学生留下深刻的印象。

  在实际教学中,由于一些实验不易观察、有危险性、无法或没有条件实现,或操作过于复杂及成功率低等因素,有的教师往往采用多媒体技术,模拟实验的过程或播放录像来进行演示,的确有画龙点睛、事半功倍的效果,但它毕竟是“模拟”,根本无法达到实验教学本身的目的,再逼真的模拟也无法和真实的实验过程相媲美,而且这样做也失去了实验的“过程”意义。因此,我认为实验教学要尽量少用多媒体演示,可以通过实验解决的问题就没有必要再用多媒体摸拟,现在可以借助于实物投影仪、显微投影仪可让学生清楚地观察到实验细节也是非常好的解决方法。当然一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有的条件下无法完成的实验,通过多媒体模拟来展现,帮助学生解决问题,是无可非议的,而且也能收到良好的效果.但一定要注意,模拟和真实毕竟是有区别的,前者不能代替后者。

  课堂教学实践表明,先进的教学方法只有结合现代化教学手段才能更好地体现出来,真正达到教育教学效果的最优化。因此,采用现代教育技术,运用现代教学设计理论,对课堂教学进行系统优化设计,是课堂教学改革的关键。作为一名物理教育工作者,我们应密切关注现代教育技术在各个领域特别是在教育领域中的应用,在高中物理教学中充分运用它来优化物理课程的教与学;积极参与现代教育技术与物理课程整合研究,在整合中要紧密结合高中物理教学的特点,牢牢把握物理学科的教学目标,促进高中物理课程教学方式的转变,提高高中物理课程的教学效果,为物理课程教学的发展作出自己应有的贡献。

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