将信息技术运用于物理学科教学,弥补了传统教学的不足,提高了教学效率,同时也提高了学生解决问题的能力和自主学习的能力,它具有以下几方面的作用。
一、创设问题情境引入新课
初中物理每节需引入新课,提出了本节应解决的主要问题。若平铺直叙地进入新课内容,不会激起的学生兴趣,但利用多媒体来创设问题情境,则可以收到意想不到的效果。如在《机械运动》引入新课时,利用多媒体再现飞行员在空中抓子弹的画面,并闪现“他为什么会有这么大的本领呢?什么情况下我们也能抓住一颗飞行的子弹呢?”的字样,学生学习兴趣就会很高,心理上会产生一种不弄清楚不罢休的状态,注意力就会集中于学习内容上。又如在《压强》一节的教学中,压强是教学重点和难点,学生是第一次接触这个物理量,压强在生活中有哪些应用?他们就很茫然。在引入新课时,用多媒体展示在雪中艰难行走的步行者陷进雪中和愉快的滑雪者轻松前进的动画,学生定会产生强烈的求知欲望,从而成功引入新课。
二、模拟实验情境
物理是一门以实验为基础的学科,实验教学是物理教学的重要一环,丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点。在普通物理课堂的演示实验中,由于受到常规实验仪器和环境本身的限制,有些实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验,模拟一些重要的、现实实验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。同时物理学科中有些知识是抽象的,所用的术语也很抽象,例如,“分子运动论”理论,“力”的概念,“磁场”的概念,电压的概念等过程都是抽象难懂的,而信息技术的运用可帮助教师和学生解决这些问题。如“分子运动论”,学生是看不到物质内部分子的运动的,因此难以理解,可用多媒体模拟分子运动和碰撞的过程;气体的扩散现象比较快,学生也难理解。对于课本中提到的“在量筒里装一半清水,水下面注入硫酸铜溶液”所发生的扩散现象,需要几天后才能看到现象,至于固体的扩散那就需要更长的时间了,如果运用信息技术,加上“特技”,就能把这两个实验的现象很快地展现在学生面前。在做凸透镜成像规律实验时,采用多媒体技术进行凸透镜成像规律模拟实验,演示物距从无穷远至小于焦距的整个实验过程中物距、像距和像的变化的情况,整个模拟实验过程流畅、直观、明了,从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。
三、展现宏观或微观的物理现象
初中学生的抽象思维在很大程度上还属于“经验型”,具体形象的成分仍然起着重要的作用。物理学科也是一门以观察为基础的学科,许多物理知识是通过实验总结出来的,但涉及到一些宏观或微观的自然现象和高科技的现代物理知识,就不能用演示实验来展示。如果靠老师平铺直叙地讲述物理事实和现象,由于初中生的知识、经验有限,又常常带有主观性和片面性,容易固执己见,怀疑一切,他们对你讲的内容因为不明白,所以不相信,知识就难以掌握。此时若利用多媒体展示这些宏观或微观的现象,效果就可能大不一样。如在《光的直线传播》一节的教学中,在分析日食和月食成因的内容时,若直接说这是由于光的直线传播造成的,学生疑惑,不能接受。此时采用多媒体动画模拟地球和月球的运动,学生能观察出当月球转到太阳和地球之间时,由于光的直线传播,它就挡住了太阳射向地球的光线,地球上出现了阴影,就是日食。由于模拟得具体、形象,学生看得明白,自然知识就会牢记不忘了。
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四、辅助习题教学
物理习题教学包括解答物理习题的课内练习、课外练习、习题课以及课堂测验等教学活动。物理习题教学能巩固物理概念和规律,深化、活化物理知识,帮助学生建构完整的物理知识体系,能反馈学生对知识掌握的信息,促进教学效果的提高。信息技术正好可发挥其强大的交互性和多媒体对感官的刺激性,给学生以视觉、听觉的多方面、多兴奋中心的刺激,达到培养兴趣、增强记忆、加深理解的目的。
如果提前把所教授的习题内容制成PPT,利用多媒体技术在课堂上进行教学,单纯的静态图示不能很好地将物理过程清晰展示时,用多媒体以动态形式展现给学生,多媒体动画就又成了很好的帮手,例如,“时间和路程的计算”中研究对象的运动过程,“电学”中电路图的变化,“光学”中光线的传播以及改变,“力学”中内燃机的四个冲程变化,力的图示,滑轮组的机械效率研究,等等。
习题课必须让学生有足够的时间与空间参与,并且要及时地反馈,以往的做法是课堂练习和学生在黑板演练,受时空的限制,其范围只能限制在很少的一部分学生且习题覆盖率低。现在可以让每个学习小组讨论并在白纸上做出解题过程,用投影展示,请同学们共同“挑刺”,其效果是:学生不但学会了应该掌握的方法外,还自行找出了许多其他的方法和技巧,将原本学生认为枯燥无味的习题课融入活泼、积极的氛围中,提高了课堂效率。
五、转换观察空间
在初中阶段,物理研究的对象大到宇宙天体,小到原子、电子,都是学生不能直接感知的,因而学习起来有困难。借助信息技术可以把宏观的天体微观化,在多媒体计算机上模拟其运行过程,也可以将微观的原子、电子宏观化,在多媒体计算机上模拟其运动过程,从而增强学生的感知能力,促进理解。例如,“人造卫星从地球的远地点向近地点运动时,其动能和势能的变化如何?”,学生对于这个情境没有生活的体验,如果通过计算机播放多媒体课件,学生就能直观地看到人造卫星在运行时,速度的快慢,从而准确地作出判断。
六、控制实验速度
很多物理实验过程都是瞬间发生、稍纵即逝,学生很难细致全面观察实验现象。计算机动画技术能很好地重视某些物理现象,可以按需要随时进行控制,或化快为慢,或暂停,实验清楚,直观地呈现于学生面前。
七、展现思维过程
在物理教学中,很多物理方法、物理思维存在于人的头脑中,不能用实验演示,但仅用语言又难以描述,可以用多媒体来辅助表达。例如,在学习牛顿第一定律的时候,学生对“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”没有生活体验,而教师又不能直接通过实验进行演示。这时,利用计算机协助制作一个小球由摩擦力从大变小,直到摩擦力为零,全过程小球的运动速度的变化,这样就将抽象的思维方法和思维过程以生动形象的过程描述出来,学生容易接受。
八、进行情感教育
在《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。利用一段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。
信息技术在物理课堂教学中运用自如,充分发挥作用,需要教师有较高的素质。在进行教学设计时,要努力做到既发挥教师的主导作用,又充分体现学生的认知主体作用。信息技术在教学过程中的切入点和切入时机应该还有许多地方,作为教师有责任不断地去探索和研究,真正发挥现代化教学手段的优势。
论文作者:谢镜雄
论文发表刊物:《素质教育》2019年9月总第318期
论文发表时间:2019/7/18
标签:物理论文; 学生论文; 信息技术论文; 过程论文; 多媒体论文; 现象论文; 知识论文; 《素质教育》2019年9月总第318期论文;