物理实验课程与现代信息技术整合的策略研究*

王晓林

(吉林广播电视大学 四平分校，吉林 四平 136000)

物理实验课程与现代信息技术整合的策略研究*

王晓林

(吉林广播电视大学 四平分校，吉林 四平 136000)

现代信息技术主要依托计算机技术和通信技术，从而实现对各种信息的搜集、处理和再现.物理实验课程与现代信息技术的整合有利于优化学习环境、提高学员能力、实现教学改革.促进二者整合的策略包括发掘网络资源、建立虚拟实验室、运用多媒体课件、实施网络化教学等几个方面.加强二者的整合对物理实验教学改革具有重要意义.

现代信息技术；物理实验课程；教学模式研究

随着信息技术的飞速发展，传统的教学模式逐渐受到影响，传统的教学方式、教学媒体重新受到审视.现代教育要求必须全方位、多角度、持续性地贯彻实施素质教育，在这样的形势下，教师必须深刻地进行思考和研究，在注重学员主体地位的前提下，将现代信息技术恰当地应用到教学中，尤其是在物理实验教学中，教师可以利用现代信息技术引领的相关课程资源，调动和激发学员的学习兴趣，使其体验和感受到物理实验所蕴含的价值，引导学员主动地参与到整个物理实验课程的学习过程.同时，可以促使学员运用现代信息技术进行学习、探索和实验，培养学员自主探究、交流协作和分析研究等能力.因此，物理实验课程与现代信息技术的整合已经成为必然趋势.

由于现代信息技术主要依托计算机技术和通信技术等手段，可以通过对各种声音的、图像的、文字的、数字的信息进行提取、加工、处理、储存、传播和使用.因此，可以把现代信息技术融入到大学物理实验教学中，通过灵活再现抽象复杂的物理过程，增强学员的学习兴趣，提高实验教学的效率.目前，许多高校都建立了多媒体教室，配套了丰富的网络资源，建立了信息化的实验室和仿真实验室，这些必然会促进现代信息技术与物理实验教学的有效整合.

1 物理实验课程与现代信息技术整合的意义

与传统实验教学相比，现代信息技术与物理实验课程的整合有很多优势，可以为学员课前预习提供便利条件，使教学时间缩短，教学质量提高，教学效率得到提升；为学员提供丰富逼真的实验素材，以激发学员的学习兴趣；为学员提供良好的交流平台，提高学员的主动性和创新协作能力.具体包括以下几个方面.

1.1 有利于优化学习环境

以计算机、多媒体、网络为核心的现代信息技术具有多样性，现代信息技术与大学物理实验课程的整合可以为教师创造良好的教学环境，为大学物理实验探究提供良好的学习环境，从而为学员提供自主学习平台.

1.2 有利于提高学员能力

现代信息技术与大学物理实验课程的整合为提高学员的物理实验能力提供了有效的途径.通过现代信息技术的广泛应用，可以很容易引发学员自主学习思考，在尝试中提高动手能力，学员熟悉现代信息技术的同时也提高了学员的自主学习、深入探究的能力.

1.3 有利于实现教学改革

现代信息技术与大学物理实验课程的整合使教学的要素、资源、环境和教学的各个环节经过整理、协调、发展、优化、组合，产生聚焦作用，从而加速对传统的以教师为主的教学模式的改革，达到培养学员科学态度、创新思维、规范化操作以及较强的实践动手能力的目标.

2 物理实验课程与现代信息技术整合的策略

为了实现大学物理实验课程与现代信息技术的有效整合，可以采取以下策略.

2.1 发掘网络资源

在传统教学中，教师通常会根据教学需要设计一些问题，使学员产生求知的欲望，产生一定的矛盾冲突，以集中学员注意力，引导学员思考和分析问题，从而达到教学目标的要求.这样的过程往往是繁琐而枯燥的，有可能导致学员主动参与的欲望不强，难以实现原有的教学目标.教师通过发掘丰富、有趣的网络课程资源，并将之运用到物理实验课程中，为此类问题的解决提供了契机.在网络课程中，虽然师生所处的状态削弱了问题情境创设的直接性与真实性，但网络课程中的图文声像使问题情境更加形象逼真，更具有趣味性，从而使学员对抽象的物理学理论具有较强的感性认识，提高学员的学习兴趣.

网络信息资源不但具有丰富性和共享性，同时也具有远程可操控性.远程学员可以通过网络直接获得课程内容，也可以在网络上与学习爱好者交流共享，及时与先进的新知识、新理念同步，从而达到最终的学习目标.但在远程学员中，大多数是成人且有工作，基础相对薄弱，时间比较紧缺，虽然网络资源丰富，但让他们从浩瀚的网络信息资源里筛选出自己需要的知识通常比较困难.针对这一问题，就要发挥系统建设的优越性，把网络课程资源分门别类，根据难易程度、接受度、认知度把网络资源分为基础库、提高库、探索库以及四级电大资源共享库，不同学员可以选择不同的门类进行探究，网页的设计也应以物理学的基本概念和规律为主，以技巧特效为辅，方便广大学员查阅资料，从而达到资源利用最大化.对于物理实验课程教学，可以充分利用中央电大的资源，获得最新的实验理念、实验方法和实验技术，保证物理实验的科技含量.

2.2 建立虚拟实验室

物理实验类型非常丰富，可选择性强，但有些实验耗资大，要求有较高的操作水平以节约成本，有些实验仪器易于损耗，需要良好的放置环境，这些现实问题导致许多物理实验无法顺利开展.为了解决这些难题，可以通过把真实的实验演示情景录制下来，或者利用软件编制大学物理仿真实验，将物理实验课程中的实验目的、实验原理、实验器材、实验内容和实验数据处理等方面有机地融合为一体，让学员在虚拟的环境下学习和了解相关物理实验.因此，通过建立虚拟实验室可以有效地弥补传统物理实验的不足.

在由多种软件配置的虚拟操作平台的逼真的操作环境下，学员可以根据虚拟实验预习，在线观察仪器的各种指标和内部结构形态，从而增强学员对仪器结构和使用原理的掌握程度；也可以让学员根据理论知识尝试进行虚拟实验，仿真操作，从不断尝试中发现物理规律.如对法拉第定律的演示，就可以改变以前空洞和抽象描述的做法，将动感的磁力线分布实时地显示在屏幕上，并且在虚拟软件的支持下，还可准确、直观地给出磁通量与磁场强度的关系；对狭缝光衍射实验，也可方便地改变狭缝宽度观察衍射效果；再如扩散实验，液体的扩散要几天至十几天，而固体的扩散则需要更长的时间，若采用网络模拟这类变化过程缓慢的物理实验，一方面可放大扩散过程，另一方面可使扩散现象栩栩如生、一目了然，既激发了学员的兴趣，又节省了教学时间，从而提高了课堂教学效率.这种虚拟仿真替代真实实验的方法，免去了实验的大量耗资，降低了实验成本，可明显改善教学效果.

2.3 运用多媒体课件

对于初次接触大学物理实验仪器的学员，只能简单通过课本预习实验的内容、方法和实验仪器构造，然后单纯靠教师在实验课堂上的一次演示讲解，很难使学员真正了解仪器的使用方法和实验操作方法，因而导致他们自己动手操作时仍不得要领.为了打破这一瓶颈，多媒体课件显得尤为重要，学员可以课前到实验网络教学平台下载资深教师课件，在线观看实验操作过程，利用慢放、暂停等简单操作方法，使学员了解实验注意事项并掌握完成实验的关键，充分保证学员能够进行正确的操作、观察、思考和探索.例如，迈克尔逊干涉仪实验，原理复杂，实验仪器精密，调节步骤繁多，往往根据教师在课堂上简单的讲解学员都不敢动手操作，通过多次观看多媒体课件，学员可以清楚地了解实验原理、注意事项、操作方法、重要内容，尤其在讲述读数方法时，课件中把标尺和微调手轮读数的镜头特写，从而能让学员学会正确读数.这样的学习方法可使学员欣然接受，同时可以对感兴趣的学员提供奖励性免费下载、视频互动、资源衔接，从而使大学物理实验教学收到良好效果.

2.4 实施网络化教学

实施网络化教学是提高现代信息技术与大学物理实验整合的有效策略.在提高学员学习兴趣，掌握教学内容的同时，还应能够让学员在交流中得到提升，因而建立网络物理实验论坛势在必行.教师和学员或者学员和学员之间可以在论坛上互动，不受时空的限制，弥补了实验教学课堂面授时间的不足.教师也可以经常结合实验内容发帖提供合适的学习材料，引导和鼓励学员展开讨论，通过互相探讨加强对物理实验知识的不断深入理解，形成“问题连锁”.另外，学员也可以直接在网络论坛上发布实验报告，教师进行分析、点评和及时指导，其他学员也可以通过论坛对实验报告进行观察和评论，及时发帖分享自己的意见和方法.在此过程中，教师要积极参与，发表对讨论主题的看法，对学员的帖子做出合适的评论，激发学员参与讨论的热情.网络论坛的建立既可使教师及时帮助遇到困难的学员，又方便了学员之间的交流沟通.

3 结论与展望

大学物理实验课程与现代信息技术整合具有划时代的意义，其优势必将使大学物理实验从教学目的、内容、形式等横向和纵向的各个方面发生变革，在这样的形势下，学校应该进一步创造良好的信息化教学环境，继续深入研究并加强信息技术与课程的整合，使成人高校的实验教学成为真正的信息化教学，构建开放型物理实验教学平台，树立先进的教学观念，引导学员利用现代信息技术进行主动学习，促进成人高校教学质量的稳步提高.

[1]吴焕庆.从教学交往谈网络课程的交互设计[J].远程教育杂志,2006(1).

[2]乔翠兰.物理教学情境创设研究[D].上海：华中师范大学,2003(5).

[3]潘颖辉.信息技术与课程整合存在的问题及解决策略[J].中国科技信息,2009(3).

[4]苑中英.网络环境下大学物理自主学习的研究与实践[J].辽宁科技学院学报,2008(10).

(责任编辑:王海波)

Study of Integration Strategies between Physics Experiment Course and Modern Information Technology

WANG Xiao-lin

(SipingBranchofJilinRadioandTVUniversity,Siping,Jilin136000,China)

Due to the dependence of computer technology and communication technology, all kinds of information can be collected, deal with and reappeared by information technology. The Effective integration of physics experiment course and information technology is helpful for optimizing learning environment, enhancing study ability, achieving teaching reform. There are many strategies for promoting integration, such as exploring net resource, establishing virtual laboratory, using multimedia courseware and carrying out online teaching and so on. It is meaningful for physics experimental teaching reform by enhancing the integration between the two.

modern information technology; physics experiment course; teaching mode research

10.13877/j.cnki.cn22-1284.2015.04.043

2015-03-01

王晓林，吉林九台人，副教授.

G

A

1008-7974(2015)02-0130-03