反思与选择：信息技术与中学物理教学整合的定位与思考

　　摘 要： 由于现代教育技术的迅速发展与探究性学习的开展，使课堂教学中教学内容呈现方式、教师教学方式、学生学习方式和师生互动方式都在发生深刻的变革。本文通过多年来一线教学的实践，试图就信息技术与中学物理教学整合中的角色定位进行反思，并对中学物理教学中的教师教学、学生探索和研究学习二者的全面发展提出看法。
　　关键词： 信息技术 中学物理教学 整合
　　信息技术辅助教学是以计算机为主要媒体进行的教育活动，是利用信息技术中计算机综合处理和控制文字、符号、图像、声音等教学信息，把信息技术各个要素有机组合，呈现于屏幕上，并能完成一系列人机交互操作。信息技术作为一种重要的现代教育手段在物理学科课堂教学中有不可估量的影响，物理教学中信息技术应用不仅在动与静结合中，图与文的交融中激发学生的学习兴趣，开阔学生的视野，扩大学生的知识面，还能增强教学效果，使抽象问题具体化，使无形知识有形化。利用信息技术教学还能突破难点、掌握重点。
　　由于物理学科具有实验性强、抽象性强、应用性强，如何使物理问题形象化是学生学习的关键，因此将信息技术教学应用于物理教学，无疑是对提高课堂效率，改善课堂氛围，展示先进的时代气息有着很大的积极意义。因此要发挥信息技术教学有利的一面，以期取得更好的教学效果。在高新技术密集时代借助高科技实行多媒体教学，不仅是一种教学趋势，而且是一种新的教育理念。如何把信息技术在中学物理进行有效整合，又如何定位呢？下面我就信息技术辅助教学与中学物理教学中的作用和存在的一些问题谈一谈个人的看法。
　　一、中学物理教学中信息技术的应用现状
　　多媒体已经成为当今教学领域的热点，它以文字、实物、图像、声音等多种途径向学生传递信息，以生动直观的形象，帮助学生建立起概念与表象之间的联系，建立起各种感觉器官之间的联系，使课堂教学更加多样性、生动性、实效性、先进性，并给课堂教学平添一股时代气息，极大地丰富教师教学的表现手法和形式。但多媒体教学不能喧宾夺主，否则会酿成苦果。教学始终应以学生为核心，围绕教学目标的实现，适时合理地选取、扬长避短才是使用好多媒体的关键。
　　在一线教学中，我们往往看到一些相反的现象：过度讲究形式以至于“逢课必用”，可频繁地保用又形成了新的“填鸭式”变种，这种“看上去很美”的授课方式，成为学生新的负担，时下运用多媒体进行教学俨然成了“时尚”，一旦有公开课、实验课、教研课、评比课等，非多媒体不能登“大雅之堂”。在这种“时尚”的影响下，有的教师缺乏现代教学思想和教学理论作指导，在教学过程中只是把教材的内容通过多媒体手段简单地再现出来，许多物理课堂演示实验也全部借助于课件、图片，多媒体仅仅起到“投影”、“幻灯”的作用，缺乏鲜活性、灵活性及知识的完整性。
　　多媒体应用于物理教学，对传统教育理念和课堂教学模式的冲击是非常之大的，但它并不排斥传统的理论、实验教学模式，实际运用中应把它们两者辩证统一起来，最终实现多媒体技术与物理课程教学的科学整合。通过多媒体激发学生对物理学科学习的兴趣，课堂内外参与意识会增强，对知识的理解掌握程度会加深，尤其是实验教学，学生的实验理解能力、动手能力、创新能力均会取得很大的进步。同时，多媒体技术应用于物理课堂教学也能鞭策教师进一步构建新的教学模式，完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，发展更多的能力。
　　二、反思与定位
　　（一）用与不用多媒体的原则是看是否有利于抽象知识形象化，是否能激发学生的兴趣，提高学习的效率。
　　从认识论的角度看，学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识。在物理科的学习中学生由于无法理解一些抽象的理论，而对物理产生一种畏惧的心理，阻碍了他们学习物理的情趣，但应用多媒体技术就可以直观地解释一些物理现象和规律，激发学生的兴趣，提高学习效率。主要表现在以下几方面。
　　1.可以实现抽象到具体的转变。
　　利用多媒体辅助教学的强大的动画功能及有关外设可以解决许多用常规手段难以表达或可见度低的实验、物体与物体的相互作用、气体状态变化等一些实验。这些画面清晰、形象直观并且可以瞬间定格、重复播放，既减少教师的劳动强度又使学生理解迅速、记忆扎实。
　　如在物理中《浮力》的教学时，须向学生解释浮力产生的原因。先设想一个立方体浸没在水中，它的六个表面都受到水的压力，它的左右两侧面、前后两侧面，受到的压力都是大小相等、方向相反，互相平衡，只有上下两面由于深度不同，受到的压强大小不同，压力也因而不相等。浮力的产生是由下表面受到水的向上的压力和上表面受到水的向下的压力差。但如果使用语言和文字向学生讲授向上向下压力差，则学生理解起来比较抽象。可通过相关课件解决这一难题。该课件以动画的形式慢镜头表示前、后、左、右的压强、压力相等，小木块保持不动，但加载上、下表面压强、压力时，小木块慢慢向上移动。活泼的动画效果、直观的图形，快速有效地激发了学生的学习兴趣，能收到很好的教学效果，同时为讲授下一节阿基米德原理打好理论基础，而这一切是传统教学难以做到的。总之，让学生在生动、形象的环境中进行学习，由此起到事半功倍的作用，达到增强课堂教学正效果的目的。
　　2.能够实现从微观到宏观转移。
　　由于条件限制，物理教学中有些物理的实验在课堂教学中无法演示，学生只能从理论上了解。像原子物理这部分内容，学生理解不深刻、记不住。我们可以应用多媒体的三维动画进行动态的模拟演示，把中子、铀核等用不同颜色区别，让中子撞击铀核，伴随着一声巨响，看到裂变过程。当学生受此震撼时，其内容自然记忆深刻。
　　因而，应用多媒体课件让枯燥的物理理论得以升华，形象而又直观的过程诱发学生的学习的动机，使学生变被动为主动，从而更加崇尚科学，对物理学科的学习产生浓厚的兴趣。对于这类问题，我们提倡使用。
　　（二）多用与精用的标准是看是否有利于学生创新思维的形成。
　　步入新课改，我们拥有最先进的信息技术，我们不断深化建构主义的学习理论，但不可否认学校中的物理教学至今还没有因为使用技术而产生根本变革，一个最主要的原因是信息技术未能整合于物理教学之中。整合势在必行，且要注重实效。下面我就结合高中物理教学特点和自身的一些实践经验粗略谈谈如何利用信息技术的潜力，设计有效的学习环境，支持和促进学习者的思维尤其是创新思维活动的。
　　创新思维活动。物理教学的活力源于活跃的思维。许多学生抱怨物理太难理解，许多教师埋怨学生思维不够活跃。其实这是同一个问题，也是由于传统教学而必然体现的一个问题。例如，学生学习牛顿第一定律以后能默写相应的概念公式，能运用公式演算简单书本例题，或能用这个定律揭示生活中的现象，抑或解决以前没有遇到过的问题。但是这些思维活动所体现的主动性和创新性是有一定差异的，因而表现出不同的水平，从较低水平的思维到高水平的思维。我们可以参考布卢姆提出的教学目标分类学来分析思维活动的水平。布卢姆把认知领域的学习目标分为从低到高六个层次，即知道、领会、应用、分析、综合、评价这六个层次的认知学习目标包含了不同水平的思维活动，从简单的知识记忆一直到最高级的批判性评价。由此我们可以大致把知道、领会和应用三个层次所涉及的思维活动称为较低水平的思维，而把分析、综合和评价三个层次所涉及的思维活动称为创新思维。
　　在教育技术领域，只有为数很少的教育资源是为创新思维活动而开发的，因此激发和促进学生的创新思维是新型教学模式和教育技术的一个重要使命。
　　1.信息技术辅助教学作为认知的手段。
　　数据库、电子表格、网络软件、多媒体/超媒体（超媒体是超文本和多媒体在信息浏览环境下的结合，包含文字、图形、图像，动画、声音和电视片断，这些媒体之间用超级链接组织）制作工具、计算机软件系统、协作知识建构环境、微型世界学习环境等。这些工具可以作为学生的认知伙伴，引发、支持和促进他们的创新思维活动。
　　2.以信息技术促进创新思维。
　　一旦信息技术作为认知工具进入到学习活动中，认知工具便与学生建立了一种认知伙伴关系，双方各自分担了一定的认知任务。
　　比如我们在教学中曾尝试学生利用温度传感器及其支持软件来研究自行车车胎在打气和放气时的温度变化问题。学生将温度传感器连接到计算机上，启动DateStudio软件，就可以“让”传感器和计算机来采集温度变化数据，记录存储下来，并通过数据表格和曲线图表现出来。教学效果相当好，给学生留下了深刻的印象。传感器和计算机作为认知工具分担了大量的繁琐、机械的任务，而这并不是减少了学生的责任，相反，他们要用更多的精力完成更多更高水平的认知任务：确定研究问题、规划研究思路、确定研究方法、洞察数据背后隐藏的模式和趋势、解释和评价研究结果，等等。认知工具不会降低学生的认知加工任务，让学习变得更轻松，而是要让学生付出更高水平的努力，完成更高级、更核心、更富有挑战性的认知加工任务，对学科内容进行更活跃更有效的思维加工活动。
　　（三）如何使用和用好信息技hbT2zYpazpxgl/+IjxVIIQ==术仍需要我们付出更大的努力。
　　1.加强技术培训，建立高素质的物理教师队伍。
　　2.走素材资源库和教学平台相结合的新思路。
　　3.通过教研提高物理教师的业务能力。
　　（四）从建构主义的观点重新“构建”我们的信息技术辅助教学。
　　脱离了先进的信息技术，精彩的教学设计只能望洋兴叹，脱离了现代教学理论再新型的教育技术也只能是滥用，无法发挥其应有价值。因此利用学校的数字物理实验室，再结合建构主义学习理论，主要的反思基于以下一些方面。
　　一是对建构主义的理解。建构主义学习理论主要是以皮亚杰、维果斯基等的思想为基础发展起来的，与客观主义相反，建构主义者认为对事物的理解不是简单由事物本身决定的，人在以原有的知识经验为基础来建构自己对现实世界的解释和理解。学习是一个积极的意义建构过程，教学并不是把知识经验从外部武装到学生的头脑中，而是要引导学生从原有的经验出发，建构起新的经验。二是基于建构性学习基本结构上的信息技术辅助教学设计。促进创新思维活动的教学设计思路及新型的教育技术产品在其中的应用主要包括以下几点。①以真实的问题情境激发创新思维，多媒体、超媒体技术往往为真实的问题情境呈现提供有力的工具；②以可操纵、可观察的交互性环境支撑创新思维，计算机模拟、建模可以为学生提供开放的探究发现环境；③以丰富、开放的信息资源支持创新思维，网络为教学提供了一种新的功能强大的、集成性信息传递媒介；④以建构性互动促进创新思维，通过局域网络组建学习共同体，让学生围绕问题进行深入讨论、交流和协作，这是促进创新思维的一种重要途径；⑤促进学生对思维过程的自我监控。
　　总之，若要教好中学物理必先提高学生的思维水平，利用信息技术来促进学生的创新思维是当前教育技术研究的一个重要课题。但是对于信息技术辅助教学在物理教学中如何定位，我结合个人在一线教学中的思考和产生的新的理解，把信息技术整合到物理教学当中，以期达到提高学生的学与教师的教的有效性的目的。
　　参考文献：
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