新课程理念下信息技术与高中物理教学整合探讨

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【论文关键词】新课程 信息技术 积件思想 整合

【论文摘要】 随着知识经济时代的到来和信息产业的飞速发展，我国的基础教育改革，以推进素质教育为目标，以实现教育信息化为特征，正在突飞猛进的发展，基于信息化的目标就是要实现课程的有机“整合”。在教学中采用现代信息教育技术手段，充分利用计算机技术及互联网、校园网上丰富的资源，是我们推进素质教育不可缺少的手段和方法之一。

本文从“高中物理新课程的转变”“信息技术与物理课程整合”的必要性及重要意义、“整合”实施途径、“整合”带来的益处、“整合”中应注意的几个问题等方面对信息技术与物理学科课程的“整合”进行了探讨，并通过实例说明。

随着计算机技术的高速发展和迅速普及，信息技术已经越来越受到人们的关注。人类社会也正由工业社会逐步进入以信息、知识爆炸为特征的知识经济社会。在未来世界国际竞争中取胜的关键是人才，而人才的培养又取决于教育。

在这样一个形势下，全国中小学信息技术教育工作会议指出：“信息技术极大地拓展了教育的时空界限，空前地提高了人们学习的兴趣、效率和能动性。”强调“要努力推进信息技术与学科教学的整合，鼓励在学科的教学中广泛应用信息技术手段，并把信息技术教育融合在学科的学习中”。《基础教育课程改革纲要(试行)》也指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式以及师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。信息化社会呼唤教育信息化。

笔者着重初步探讨一下在新课程理念下信息技术与高中物理教学的整合。

一、基于新课程理念下整合的必要性、意义

通过运用现代信息技术手段和丰富的网络资源，面向新课程标准可以很好地改善我们以往的教学模式与方法，从而实现真正意义上的“尊重人的独立性、主动性、首创性、反思性、合作性以及相信人固有的强大学习潜能的全新的教育观念、教育思想与教育模式：并利用高科技手段提供的切实可行的方案、技术、方法和认知工具，从而实现基于高新技术的崭新的学习方式”，完成教育教学全面质的跨越式发展。

因此信息技术与高中物理课程的整合，不是简单地把信息技术作为辅助教学的演示工具，而是在课程实施理念中结合使用信息技术去更好地完成课程目标的过程；是把信息技术、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同地更好地去完成教学任务以及以实现能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的一种新型教学方式。并且其实施过程中对学生地位的提升将会充分呼应课程改革中关于学生地位提升的理念，将能够充分发挥学生的主体性，发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性，使学生成为信息的主动构建者，而不是传统的外部刺激的被动接受者和知识灌输对象。

二、整合实施的途径

1．运用积件思想，寻求高层次整合方法

近年来，计算机辅助教学工作在全国教育战线上逐渐深入，但大多以“观摩课”的形式开展，只是教育教学中的一个点缀而已，信息技术并没有真正与学科教学“融合”在一起。究其主要原因是在进行计算机辅助教学的过程中，没有合适的应用软件和操作平台，需要教师自己研制开发课件，而开发课件需要花费大量的时间和精力，有时候为了上好一节公开课，甚至要做数十小时的准备。鉴于此很多教师都反映计算机辅助教学是一项投入多（时间，人力，经费）、产出少的工作，基本上适应不了日常教学。在这种情况下，信息技术与学科课程整合在计算机辅助教学（简称CAI）的条件上日趋成熟发展起来。信息技术作为一项教学工具（Learn from IT），能够把各种技术手段完美地融合到课程之中??就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样，届时计算机演变成为真正的教学工具, 教师最主要的任务不再是开发软件，而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来，进行学科教学。

在计算机辅助物理教学这个领域里面，市场上已有相当数量的物理教学软件可供购买，但能够真正适用于教学的软件却不多，教师自制课件的水平又不高，容易造成“低水平重复”的现象。在此阶段上，寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──积件思路应运而生。其指导思想是：“课件”向“积件”发展，工具型、资料型、开放型的教学平台已成为计算机辅助教学软件的发展方向，它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作课件，紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用,在真正意义上，实现计算机辅助教学。

积件从何而来呢？我个人的经验是通过Internet把别人好的课件（如利用flash.Powerpoint 目前比较流行实用的两类软件制作），下载分类保存，建立自己的积件库，对于Powerpoint的应用基本上是大家都会点，可以进行修改，还可以自己制作把别人好的图片、flash课件插入使用，或还可以把其它网站已有的课件的超级链接功能揉合到自己的CAI课件里，以“搭积木”的形式，把在教学实践过程中制作的每一个课件链接起来，通过长时间教学的积累，逐步建立一个完整的教学课件体系。反之，其它教师也可通过网络共享自己的CAI课件，克服了传统的“软件包”形式的课件不能共享的缺点，提高了课件资源的利用率，充实了网上物理学科资料库，形成网上物理学科联盟，实行资源共享。此外，教师和学生可以在任何时间、任何有网络终端的地点，通过Internet 网络来访问这些网站，进行物理教学的探讨和巩固性学习。

因此，运用“积件”思想，走素材资源库和制作平台相结合的新思路，是软件开发和应用走出目前困境的有效途径。学科教师应根据教学实际，运用“积件”思想，充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件，以及相关的CD、VCD资源，从中选取适合教学需要的内容来制作自己的课件，从而适应不同教学情境的需要，彻底改变教学软件在设计、开发和使用上的相互割裂的局面，使CAI在课堂上的运用走出低谷，朝着信息技术与物理学科整合这一更为广阔的方向发展。 "

2. 构建模拟实验教学模式，发挥演示实验、虚拟实验室功能

物理是一门实验科学，具有很强的实践性，实验教学和演示实验是高中物理教学的重要组成部分。

在教学中，往往有许多图景难以被学生想象，实验又无法进行，而这对于学生的理解，掌握概念和规律有重要作用。而有些实验虽然可以演示，但其反应过程无法看到，可信度小，学生难以理解。利用多媒体计算机制作逼真的模拟课件，可以帮助学生摆脱这些认识障碍。例如：电源内部电子和离子的移动，电动势的方向，电容器充放电，电场中导体的静电感应等。又如：利用卡文迪许扭称测定引力常量，由于受条件限制，中学根本无法进行。但可利用计算机将实验装置画出，利用动画效果，将整个实验过程通过模拟方法予以完成。这样既完成了实验又加强了同学们对实验装置的理解。

在实验教学中，有许多演示实验的可见度小，由于受条件的限制，又难以使每个学生亲自动手操作，实验只能由老师演示操作，可见度小，难以达到预期的目的。若利用视频投影仪将演示操作过程预以放大，通过多媒体计算机，将操作过程转播到每位学生前的计算机屏幕上，这样不仅演示真实，而且，学生兴趣高，观察认真，调动了学习积极性，收到了事半功倍的效果。例如：秒表、电表、千分尺、万用电表、游标卡尺、磁感线教学；可以将演示过程进行放大，将关键部位利用特定镜头予以展现在同学面前。

由此可见，通过信息技术与高中实验的整合，可以突破常规实验条件的局限，所以我们应当充分发挥信息技术的特长，对那些难以观察到的、复杂的、困难的实验进行模拟，使之成为常规实验的补充，并与常规实验有机地结合起来，使实验教学上升到一个更高的层次，从而有助于学生发现规律、形成概念、获得新知，提高学生的科学文化素质和实验技能。

三、整合带来的益处

1.扩大信息来源，提高教师教学水平

了解学科发展形势，及时把握教学动态。物理学科发展较快，通过Internet网络中的权威网站查看有关学科发展动态，可以做到紧跟形势，在学科教学时作出及时的调整。对于物理学科，必要的习题也是必要的，但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点。为了克服这一缺点，可以充分利用Internet网络这一信息资源，从权威网站或重点中学网站上的试题库中下载最新试卷，用来给学生作测试题和平时练习。这些题目往往题型新颖、信息准确，对于启发学生的思维，开阔学生的视野有着很大的帮助。

2.加强学生对物理情景的认识

物理现象中有很多是很难或甚至不能用肉眼看清的，有些即使借助最现代的仪器也很难看到。利用计算机的模拟，我们可以把一个原本无法看到或看清的现象纤毫毕现地呈现到学生的面前。如机械波的教学就可以通过CAI技术把介质振动和波的传播情况理想化地呈现给学生。情景的延迟与加快：一个物理过程的进行时间有长有短，如宇宙的演化、天然放射性元素的衰变，动辄数十亿年，远远超出了一个人的寿命所及。如闪电，还有光和物质间的作用，一闪即逝，在你尚未来得及感觉的时候它已消逝无踪。这时，计算机在教学上的优势就体现出来了：可以把一个自然界中无法更动的过程随意地加快或减慢，帮助对物理现象和物理规律的理解力还十分有限的中学生更好地形成感性认识。

3.增进学习交流，提高教学水平

网络的交互性给教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面用E-mail与有关专家进行交流，学习前沿的理论知识；另一方面还可以参与网上的教师继续教育和一系列教育网站的教育论坛。如在中国名师教育网上可以与重点学校的名师专家探讨学科教育应培养怎样的人才，在中国园丁网的教育论坛可以与各地的同行探讨教学中遇到的问题以及对学科教学改革的看法，通过网上学习交流，达到提高自己教学水平的目的。"

四、整合存在的问题

信息技术与课程整合作为一个全新的事物，其在实施中必然存在一定的问题。因此在实践过程中应注意把握以下问题，以免走入误区，从而发挥整合的最大效果。

1.技术与思想的关系。信息技术与学科的整合应要求先有先进教育思想、理论的指导。信息技术再先进，都必须以先进的教育思想为指导，不能是盲目的形式上的技术操作演示，信息技术只是为教学提供资源，为学生学习的认知工具和协作能力，培养学生的信息获取和分析能力、信息加工能力和探索与创新能力。因此，教师要改变旧的教育思想理念，重新建立教学结构，从而形成新型教学结构的教学模式。

2.主导与主体的关系。计算机信息技术的运用的确能够充分体现教师的主导作用，提高教学质量，教学更具形象性和直观性，但许多教师就会因此忽视了学生学习的主体作用，即学生学的问题。所以采用计算机信息技术教学过程的重点应放在帮助学生理解上，提倡学生的主动学习、自主学习，激发其学习兴趣和求知欲望，从而培养能力。而不是变“人传”为“机传”， “以教师的活动代替学生的思考”；忽视学生的参与。否则就有违整合的意义，得不偿失了。

3.形式与目标的关系。任何教学手段、形式都是为教学目标、教学任务服务的。如果在教学中过分强调信息技术带来的客观因素，而忽视了教学的具体内容、具体目标，就会是画蛇添足而已。如果在一节课中选用了投影、录像、录音、挂图、电脑等多种教学媒体，在教学过程中又过多的频繁更换，一会儿投影，一会儿放录像，一会儿又挂一幅图片……这样，学生的注意力反而被媒体本身所吸引，分散了对学习内容、知识点的注意力。客观上形成了媒体干扰，破坏了抽象思维和知识结构的形成，达不到提高教学效率和质量的效果。因此在教学过程中，不能只注重多媒体运用形式的新颖、画面的直观、教学的热闹等，这样的结果只会是华而不实，分散学生的注意力。而应该根据教学的具体内容选择恰当的技术手段和表现形式，充分发挥多媒体的真正意义，以配合老师更好地完成教学任务和教学目的。

4.模拟与实验的关系。高中物理是以实验为基础的学科，在日常教学中，实验往往有着举足轻重的教育意义。这时候，教师切不可以信息技术手段的逼真模拟来替代学生所有的实验过程，否则就失去了实验的真正意义。当然模拟也是可以替代一些实验的，那些现实条件下无法完成的演示实验对象如一些微观分子的运动的实验等，这些实验的模拟和展示就能够很好地帮助学生理解和解决课程知识了。

总之，随着教学改革的发展，教学技术也应及时作出相应的改善，用先进的教学技术造就优秀的新世纪人才，是刻不容缓的事。信息技术教育与物理学科课程的整合，这对我们每一位教师来说是一种机遇，更是一种挑战。计算机辅助教学(CAl)具有生动、形象、个别化、自定步调、交互等优越性。在模拟和探究方面可以实现对系统(事物)进行模拟，直接培养学生的主动探索能力；作为教与学的工具，能有效地帮助教师和学生处理教学事物(备课、实验演示、计算、作业、交流)；在通讯网络方面，可以广泛地获取最新的教学信息；进行学术交流，并作为教学平台开展远程教育。在信息化的课程中，学生学的知识可以更多、更广，效率更高，这对提高教学质量非常重要。可以预见，信息技术与课程的有机整合，是深化物理课堂教学改革的必由之路。

现代教育理念认为，最好的学习是自主的个别化的探索性学习、对话交流式的学习。随着信息技术高中物理的整合，就会从更大程度上去满足学生学习的这一要求，让学生的学习更具个性化，更能适应时代的需要，培养全新的人才。

【参考文献】

新课程下信息技术与语文教学整合初探 扬州教育学院高邮校区 唐国锋 江都市周西镇中学 徐梅

信息技术与物理学科课程整合的尝试

（1）湖北师范学院，湖北黄石435002

（2）湖北黄石三中，湖北黄石435000

信息技术与中学理科课程教学的整合 方卫华

浅谈信息技术教育与物理学科的课程整合 陈广启

浅谈多媒体技术在物理实验教学中的应用 樊 立 英