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淺談信息技術(shù)與物理學(xué)科整合
一、“整合”是時(shí)代的需要
目前我國的基礎教育改革，以推進(jìn)素質(zhì)教育為目標，以實(shí)現教育信息化為特征，正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展。陳至立部長(cháng)明確指出，教育信息化的目標就是要實(shí)現課程的有機“整合”。在開(kāi)好信息技術(shù)課程的同時(shí)，要努力推進(jìn)信息技術(shù)與其它學(xué)科的整合，鼓勵在其他學(xué)科的教學(xué)中廣泛應用信息手段，并把信息技術(shù)教育融合在其它學(xué)科的學(xué)習中。各地要積極創(chuàng )造條件，逐步實(shí)現多媒體教學(xué)進(jìn)入每一間教室，積極探索信息技術(shù)教育與其他學(xué)科教學(xué)的整合。并且在這種整合中，要引入先進(jìn)的教學(xué)觀(guān)念，與之相應的新的教學(xué)目標、教學(xué)方法及評測手段。
擺在物理學(xué)科面前的重要任務(wù)，就是要努力推進(jìn)信息技術(shù)與物理學(xué)科的“整合”，在新的形勢下，以新的條件、新的手段、新的教育教學(xué)觀(guān)念、新的視角，對物理學(xué)科進(jìn)行改革，這種改革將在不同層次逐步推進(jìn)，上至大綱教材，下至課堂、課外。這種改革是時(shí)代的需求，帶有信息時(shí)代的特色，步入一個(gè)嶄新的跨躍階段，對于每一個(gè)學(xué)校，每一個(gè)教師都是一個(gè)機遇、一次挑戰。物理教學(xué)所面對的是新的目標和要求，是空前擴展的教學(xué)資源、是空前廣闊的視野、是空前便捷的條件，必然帶來(lái)全新的教學(xué)模式和教學(xué)方法，達到空前優(yōu)化的教學(xué)效果。
信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合，不是簡(jiǎn)單的“疊加”、“摻合”，而是使信息技術(shù)成為課堂教學(xué)內在的組成部分。這里有二層含意，一是信息技術(shù)要廣泛進(jìn)入物理課堂，使之成為整合起來(lái)的課程的一個(gè)組成部分;二是物理學(xué)科要廣泛采用信息技術(shù),用信息技術(shù)去整合學(xué)科課程,即它是整合的手段。信息技術(shù)是課堂不可缺少的組成部分，不是附加的、輔助的、可有可無(wú)的，而是與物理課程有機結合的、融為一體的。
信息技術(shù)與物理學(xué)科要整合，首先要轉變觀(guān)念，要懂得目前已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，人們生活在信息的海洋，但又感到信息的饑渴，日新月異的信息技術(shù)，涌進(jìn)人們的生活，必將改善表達信息的形式與能力，縮短傳播信息的時(shí)間與途徑，提高處理信息的速度與質(zhì)量，因此，必須尋求最佳的傳遞和處理信息的方法。多媒體教學(xué)根據思維科學(xué)關(guān)于形象思維與抽象思維交叉進(jìn)行和諧發(fā)展的原理，既要充分發(fā)揮教師組織與主導教學(xué)的作用，又要啟發(fā)學(xué)生通過(guò)對各類(lèi)形象化教學(xué)媒體的觀(guān)察思維去積極主動(dòng)地、生動(dòng)活潑地感知教材，只有這樣才能跟上時(shí)代的步伐，實(shí)現物理教學(xué)的整體優(yōu)化。
二、“整合”是改革的過(guò)程
信息技術(shù)與物理學(xué)科的“整合”，不是一個(gè)簡(jiǎn)單操作過(guò)程，而是一個(gè)長(cháng)期的復雜的學(xué)習、研究和實(shí)踐的過(guò)程，是一個(gè)上上下下，多方合作的整體工程。需要有體現“整合”觀(guān)念的物理教學(xué)大綱及課程標準，需要有體現“整合”精神的物理教材，需要有經(jīng)過(guò)培訓具有“整合”思想的物理教師，需要有方便教師使用的經(jīng)過(guò)科學(xué)整合的多媒體教育教學(xué)素材庫，需要有與之相適應的硬件設施等，這就需要方方面面對眾多的項目進(jìn)行廣泛的探索、研究、實(shí)踐。對于一般學(xué)校和物理教師而言，最直接的研究項目，就是在已有教學(xué)大綱和教材的框架下，去研究信息技術(shù)與物理課程的“整合”。
信息技術(shù)與物理課程的“整合”，是一個(gè)教學(xué)改革過(guò)程，要破要立，要改變那種只重教師講授，忽略學(xué)生因素，生搬硬灌的教學(xué)模式，改以發(fā)揮教師的主導作用，重視學(xué)生的主體地位，充分調動(dòng)學(xué)生的積極性，生動(dòng)活潑地學(xué)習模式；要改變那種只重知識結果的背誦，改以重過(guò)程的體會(huì )和理解，重能力的培養和提高；要改變那種只重抽象邏輯思維和推理，忽視形象思維的培養與提高；要改變那種傻教傻學(xué)的題海教學(xué)方式，變機械套用為靈活思考，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習，變固定式思維為發(fā)散型思維。只有這種“整合”才能達到更高的水平。
信息技術(shù)與物理課程“整合”時(shí)，首先要把握大綱的要求，了解教材的意圖，抓住教學(xué)的重點(diǎn)，根據教學(xué)的條件，提出教學(xué)的設想，這種設想必須符合學(xué)生的實(shí)際水平，符合學(xué)生的認知規律，能充分調動(dòng)學(xué)生的積極性，能充分展示自己教學(xué)特色，把教學(xué)的重點(diǎn)放在物理過(guò)程的研究上，放在能力的提高上，放在素質(zhì)的培養上，要考慮如何運用信息技術(shù)，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，要讓學(xué)生動(dòng)手操作，用眼觀(guān)察、用耳聆聽(tīng)、動(dòng)腦思考。一個(gè)完整的學(xué)習過(guò)程，是由吸收信息、評價(jià)信息、處理信息、反饋信息、輸出信息組成的，沒(méi)有完整的學(xué)習過(guò)程，學(xué)習效果就會(huì )受到影響。整個(gè)“整合”過(guò)程的核心，是先進(jìn)教學(xué)理念、教學(xué)思想的展現；其關(guān)鍵是教學(xué)“課件”的創(chuàng )意、設計、制作與使用。
三、“整合”的思路與內容
信息技術(shù)與物理課程相整合時(shí)，要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，信息技術(shù)方便快捷、信息量大、聯(lián)動(dòng)力強，更具有可視性、模擬性、交互性、重組性、智能化……�！罢稀币�、要巧、要融合，不要生搬硬套，教材搬家，要采用各種現代化手段，以多媒體的形式（錄音、錄像、圖片、動(dòng)畫(huà)等）將課程內容科學(xué)地、有機地展現在學(xué)生面前，使學(xué)生進(jìn)入視、聽(tīng)、思并用的教學(xué)環(huán)境，使抽象思維與形象思維共同參與學(xué)習過(guò)程，易于突破抽象思維的難點(diǎn)與局限，使教學(xué)活動(dòng)更為符合人的認識過(guò)程，從而獲得更高的教學(xué)效益和更好的學(xué)習效果。
物理學(xué)是一門(mén)自然科學(xué)，它與人們的生活密切相關(guān)，物理學(xué)所講授的內容基本上是客觀(guān)實(shí)際存在的，因此，對它的展示帶來(lái)了極大的方便和充足的素材，重點(diǎn)可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索、研究、實(shí)踐。下面介紹素材庫中部分課件的整合思路。
1．復雜物理現象物理過(guò)程的展示
物理教學(xué)過(guò)程中，對許多復雜物理現象、物理過(guò)程、用語(yǔ)言、用文字、用掛圖很難把它們講清楚，學(xué)生也很難想象出它們的具體情景; 而利用信息技術(shù)卻能變靜為動(dòng)、變難為易。
如：素材庫中的“超重與失重”、“平拋運動(dòng)的剖析”、“電磁感應現象”等。
2．抽象物理概念，物理規律的剖析
抽象物理概念、物理規律、難以理解、難以掌握，過(guò)去教學(xué)中很容易形成只重概念的背誦和規律的記憶，而忽略對概念的理解，忽略對規律的探討和研究; 而利用信息技術(shù)，可以變抽象為具體、形象、直觀(guān)，便于研究、便于理解。
如：“加速度的概念”、“勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的速度、位移”、“動(dòng)量定理”等。
3．微觀(guān)世界的放大，龐然大物的縮小
微觀(guān)世界看不見(jiàn)，摸不著(zhù)，寵然大物又說(shuō)不清道不明，過(guò)去教學(xué)中只能讓學(xué)生看看掛圖或用語(yǔ)言、文字加以描述，學(xué)生很難得到正確完整的認識與印象; 現在可以利用信息技術(shù)把微觀(guān)世界加以放大，把龐然大物加以縮小，展示在學(xué)生眼前，許多情景不言自明，復雜情景圖文并茂，有利于學(xué)生獲取和理解。
如：“布朗運動(dòng)”、“日心說(shuō)”、“地心說(shuō)”、“理想氣體分子運動(dòng)模型”等。
4．能做實(shí)驗的補充，難做實(shí)驗的模擬
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗科學(xué)，離開(kāi)了物理實(shí)驗，物理學(xué)就不可能產(chǎn)生，更談不上發(fā)展，因此，要特別重視物理實(shí)驗，在信息時(shí)代也不例外，凡大綱要求做的實(shí)驗都要做，不能做的實(shí)驗要想方設法創(chuàng )造條件也要做。即使如此許多實(shí)驗可能看不清，可能過(guò)于復雜，可能呈現的時(shí)間過(guò)短,可能無(wú)法長(cháng)期提供器材讓學(xué)生動(dòng)手，可能在教室中根本無(wú)法實(shí)施等原因，利用信息技術(shù)進(jìn)行補充，進(jìn)行模擬，就非常必要。
如：“牛頓第二定律的演示實(shí)驗”、“α粒子散射實(shí)驗”、“波的疊加”、“鏈式反應”……。
四、“整合”中應注意的幾個(gè)問(wèn)題
1．“整合”的含意在逐步的發(fā)展和深化
“整合”是一個(gè)新的事物，對“整合”的含意并沒(méi)有一個(gè)嚴格的定義，對“整合”的理解還需要在實(shí)踐中加深，“整合”也將隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，隨著(zhù)人們對課程認識的加深而深化。
2．“整合”需從一點(diǎn)一滴做起
“整合”是一個(gè)長(cháng)期的龐大的工程，需要方方面面共同努力，因此在進(jìn)行信息技術(shù)與物理學(xué)科“整合”的實(shí)踐中，既要著(zhù)眼于未來(lái)，著(zhù)眼于大局，又要切實(shí)可行，從一點(diǎn)一滴做起；既要勇于創(chuàng )新探索，又要善于總結過(guò)去的寶貴經(jīng)驗；既要學(xué)習、了解、掌握信息技術(shù)，又要深刻認識物理教學(xué)的精髓與內含；“整合”水平的高低，關(guān)鍵在觀(guān)念的轉變、在實(shí)踐的探索。
3．“整合”要特別注意科學(xué)性
由物理學(xué)科本身特點(diǎn)決定，它特別注意所講內容的科學(xué)性，因此，在進(jìn)行“整合”的過(guò)程中，特別在容易出現問(wèn)題的動(dòng)畫(huà)創(chuàng )意、課件的設計與制作中，更要把科學(xué)性放在首位。
4．“整合”要注意實(shí)用性
“整合”的目的是為提高教學(xué)的水平、教學(xué)的質(zhì)量，不是為“整合”而“整合”，不是擺樣子，圖虛名，因此,在進(jìn)行“整合”實(shí)驗時(shí)，要講究實(shí)用，不能脫離實(shí)際，要把教學(xué)質(zhì)量搞上去，這種“整合”才是真正有價(jià)值的，才是有生命力的。
5．“整合”也要符合學(xué)生年齡特征
我們是在為中學(xué)生講課，為中學(xué)生準備“整合”的素材，因此，這些素材一定要符合中學(xué)生的年齡特征，要提高藝術(shù)性，注意趣味性，讓中學(xué)生愛(ài)聽(tīng)愛(ài)看，從中培養學(xué)生的興趣，這樣學(xué)生才能生動(dòng)活潑的主動(dòng)的學(xué)習，寓教于樂(lè )，事半功倍。
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