现代教育技术与高中物理教学整合的探索.docx
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现代教育技术与高中物理教学整合的探索
现代教育技术与高中物理教学整合的探索
2016-12-1716:
17分类:
教学教研作者:
liuxinyuan2012阅读:
143
物理学是物理概念和物理规律组成的一门系统性较强的学科,它是观察、实验和思维的产物。
物理知识在现代生活、社会生产、科学技术等领域中有着广泛的应用。
科学技术的迅猛发展,使得作为自然科学的基础的物理学,更加引起人们的广泛重视。
尤其近年来,国外提倡“STS”(科学•技术•社会)教育已引起许多国家的关注和人们的共识。
中学物理课的内容主要以观察与实验相结合,具有一定的深度和广度,更有一些物理知识晦涩难懂,抽象而枯燥,因此在中学物理教学中,如何提高教学质量,摆脱物理教学中的瓶颈,是广大物理教师一直努力的前进方向。
现代教育技术的飞速发展,推动了教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面变革,中学物理教学的目的和任务以及教学过程得到重新认识,现代教育技术在教学过程中的普遍应用,促进了现代教育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、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥现代教育技术的优势,为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。
教师运用现代教育技术对教学活动进行创造性设计,发挥计算机辅助教学的特有功能,把现代教育技术和物理教学的学科特点结合起来,可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化,有利于充分揭示物理概念的形成与发展,物理思维的过程和实质,展示物理思维的形成过程,使物理课堂教学收到事半功倍的效果。
可见,现代教育技术与物理课程的整合是提高教学质量,摆脱物理教学瓶颈的有效途径之一,也是我们物理教师应该努力的方向。
【摘要】利用现代教育技术所提供的自主探索、多重交互合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。
只有将多媒体技术与传统的教学手段有机地结合起来,才能发挥出多媒体辅助教学的最佳效益,取得最佳的教学效果。
【关键词】 现代教育技术 高中物理教学 整合 多媒体
现代教育技术与高中物理教学整合的目的就是通过学科课程把现代教育技术与高中物理课程教学有机地结合起来,提高教与学的效率,改善教与学的效果;利用现代教育技术所提供的自主探索、多重交互合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。
显然,这正是基础教育新课程改革中的目标和倡导的新的教学理念。
现代教育技术与物理学科教学有效整合
物理学是物理概念和物理规律组成的一门系统性较强的学科,它是观察、实验和思维的产物。
物理知识在现代生活、社会生产、科学技术等领域中有着广泛的应用。
科学技术的迅猛发展,使得作为自然科学的基础的物理学,更加引起人们的广泛重视。
尤其近年来,国外提倡“STS”(科学•技术•社会)教育已引起许多国家的关注和人们的共识。
中学物理课的内容主要以观察与实验相结合,具有一定的深度和广度,更有一些物理知识晦涩难懂,抽象而枯燥,因此在中学物理教学中,如何提高教学质量,摆脱物理教学中的瓶颈,是广大物理教师一直努力的前进方向。
现代教育技术的飞速发展,推动了教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面变革,中学物理教学的目的和任务以及教学过程得到重新认识,现代教育技术在教学过程中的普遍应用,促进了现代教育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、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥现代教育技术的优势,为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。
教师运用现代教育技术对教学活动进行创造性设计,发挥计算机辅助教学的特有功能,把现代教育技术和物理教学的学科特点结合起来,可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化,有利于充分揭示物理概念的形成与发展,物理思维的过程和实质,展示物理思维的形成过程,使物理课堂教学收到事半功倍的效果。
可见,现代教育技术与物理课程的整合是提高教学质量,摆脱物理教学瓶颈的有效途径之一,也是我们物理教师应该努力的方向。
本文就现代教育技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈一些粗浅的看法。
一、整合目的和意义
所谓“整合”,其含义是“使结合,使并入,使一体化,使其成为一体”,现代教育技术与学科课程的整合是指以整体的、联系的、发展的、变化的观点,去分析、研究、解决学科教学中现存的问题,实现教学目标的综合化、教学过程的民主化、教学方法的多样化和教学技术的信息化,达到现代教育技术与学科课程的结构、内容、资源以及实施融合为一体,成为课程的有机组成部分。
现代教育技术与高中物理教学整合的目的就是通过学科课程把现代教育技术与高中物理课程教学有机地结合起来,提高教与学的效率,改善教与学的效果;利用现代教育技术所提供的自主探索、多重交互合作学习、资源共享等学习环境,把学生的主动性、积极性充分调动起来,使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。
显然,这正是基础教育新课程改革中的目标和倡导的新的教学理念。
一、整合方法和途径
二、本文就现代教育技术与物理课程教学的整合,结合自己物理教学的实践谈谈一些粗浅的看法。
三、一、现代教育技术在物理课堂教学中的优势
四、1、持教学内容快速更新,紧跟学科发展步伐,有效提高教学效率。
当今世界是一个知识爆炸的时代,科学技术的发展突飞猛进,掌握最新知识,紧跟前沿科技成为现代教育必须考虑的问题。
随着计算机网络技术的飞速发展,知识的快速传播、更新、共享成为可能,过去的一些问题如教师知识面窄,教学内容重点、难点解决有异,传授知识单一落后等都能得到及时的更新和发展。
因此现代教育技术手段所具有的大信息量有利于师生知识视野的拓宽。
同时现代教育技术具有信息量大,传播速度快,信息量多而不乱,广而不泛的特点,能在有限的教学时限内最大限度的传授知识,从而大大提高教学效率。
是培养基础厚,知识面宽的全方位人才的一种有效途径。
五、2、利用现代教育技术创建情景、渲染气氛,增强学生求知的兴趣。
传统教学中教学方式手段比较单一,大多数课堂仅用粉笔、黑板,靠教师口头传播,时间长了学生难免感觉枯燥、乏味,注意力不集中,学习效率低下,束缚了学生的思维空间,很容易引起学生产生厌学情绪。
如果课堂教学中合理借助于多媒体技术,则教师在教学过程中可轻松引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的物理情境,让学生犹如身临其境,学习兴趣倍增,由被动变为主动学习。
如在讲授光的色散这一节,教师不单刀直入,急于把光的色散结论亮出,而是利用多媒体技术播放雨后的彩虹引入新课,学生会被美丽彩虹吸引。
教师适时提出问题:
天空中为什么会产生彩虹?
其中蕴涵了什么物理规律?
我们能不能造出同样美丽的人造彩虹?
这样既激发了学生的兴趣又可启发学生的思维,会给学生产生深刻的印象。
六、3、利用现代教育技术创建虚拟实验室进行实验模拟,帮助突破重点和难点。
在物理课堂中,用实验来演示是一种有效的教学方法,但实验受到时间、空间等因素影响,总有许多不尽人意之处。
利用现代教育技术的强大功能可弥补其中不足。
例如,在原子的核式结构原子核一课中,由于条件限制,α粒子散射实验不可能做实验,我们可以制作课件进行虚拟实验,用动态画面演示实验步骤,展示实验现象,让学生感同身受。
还有许多类似实验(特别是近代物理中光学和原子方面的实验),这些在课堂上无法做的实验,我们也可参照类似做法在计算机上模拟实验过程,事实证明可获得很好的效果。
七、4、把实验和数据处理分析有机地组合在一起。
如在牛顿第三定律的教学中,把两个力学传感器与计算机相连,建立和设置好表格,让一个同学或两个同学拉传感器的同时,计算机采集数据,我们可以看到两个力学传感器的数值曲线是完全重合的,充分说明了作用力与反作用力等大而又同样变化的特点,如果我们进一步设置力的方向与规定的正方向的关系,我们可以看到两个力学传感器的数值曲线是关于时间轴对称的,这又充分说明了作用力与反作用力反向的特点。
八、5、在网络技术环境支持下,发挥学生自主学习的能动性。
如让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,以自主模拟实验为基础进行多媒体教学,在网络环境下,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能培养学生的创新能力,并能把很多传统实验不能做也做不到的效果一一展现。
如果学生在网络虚拟实验室遇到问题,就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息,进行讨论,让学生自主学习,并自主观察模拟实验,从而掌握学习成果和学习方法。
这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。
现代教育技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结,抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识,发展能力,并促使他们建立科学的世界观。
又如在涉及物理学家和物理学史的教学中,有许多科学家在成功的背后有着感人的故事,我们可搜取资料,网上下载他们的故事,发挥现代教育技术的优势,展示给学生,培养学生热爱科学,钻研科学的精神。
九、二、现代教育技术在物理课堂教学中应用的原则
一十、首先,课堂教学最终目的是使学生获得知识,发展能力、培养品质,现代教育技术在物理教学中应用也应注意这个问题,课堂上要不要使用,何时使用,备课时教师要根据教学内容,学生特点来选择,并反复推敲,确实有利于教学,才可应用,不能一味地追求现代教育技术,简单利用课件等手段机械地教学,更不能把现代教育技术应用成电子黑板而忽略传统教学中教师言传身教的情感教学优点,只有它们之间有机结合,取长补短,才能使课堂教学取得优化效果。
其次,物理是以观察、实验为基础的学科。
教学中不能盲目把现代教育技术应用成实验的替代品,因为实验比计算机模拟出来的,更具有真实性和说服力。
实践证明,我们只要认真研究和大胆尝试现代教育技术这一现代化教学手段,不断地去学习、研究现代教育技术与物理课程教学的整合,充分利用现代教育技术辅助教学的优越性,并运用于我们的教学工作之中去,会使教师进一步完善课堂教学,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,提高物理课堂教学的效率,有效地实现教学目标,提高教学效果。
一十一、三、将现代教育技术融于课堂教学的思考
1.引用课件突破难点
一般地,教学难点的形成来自两个方面:
一是对学生而言,某些教学内容抽象;二是传统教学手段对文字、图像、动画和声音等信息的处理能力很有限。
多媒体教学系统可进行视、听、触等多种方式的形象化教学,弥补了传统教学方式在直观感、立体感和动态感等方面的不足,尤其在处理其他教学方式难以处理的问题上,能有效地刺激学生大脑皮层的兴奋,增强他们的直观印象。
这就为教师突破教学难点,提高课堂教学效果提供了一种现代化的手段,取得了传统教学方法无法取得的教学效果。
比如,在讲到第二册“波的干涉”时,利用3DMAX制作两列水波相干涉的动画:
荷叶上两只青蛙同时跳入水中,引起两列水波相干涉的情景。
然后以此导入新课,引起学生对这堂课的兴趣,接着讲解波的叠加。
由于波的叠加过程较快,现象瞬间即逝,学生对波叠加的具体过程模糊不清,是个难点。
为此我们设计一个教学课件来演示两列波的叠加规律,用“慢放”来化解难点、突破重点。
具体演示如下:
两列正弦波相对传播(两列波的波长、振幅、初相都设置成可变化的),当改变各个参数时,叠加情况相应地发生改变。
演示前对学生提出设问:
在两列波叠加的区域中,各个质点的总位移有什么变化?
与两列波引起位移的关系如何?
当两列波的频率相同时,振动最强的区域与振动最弱的区域相互间隔,如何变化?
以此唤起学生的探索愿望,使学生更能仔细观察波的叠加现象。
2.恰当应用,提高效率
(1) 利用多媒体系统强大的投影放大展示功能,提高实验演示的可见程度,强化实验教学效果。
a.利用多媒体视频展台将实验仪器、实物、模型、标本等直接投影放大,让全体学生直观地了解它们的构造细节、仪器规格、使用方法,并进行读数练习。
如游标卡尺、螺旋测微仪、多用电表等。
b.利用摄像头对演示实验的操作过程进行同步放大直播,提高现象、过程、方法示范的可见程度,强化实验方法和实验操作的示范作用,增强实验效果。
让全体学生获得过程与方法的直观感觉,培养实验观察能力,同时便于引导分析,发展思维,形成理性认识。
例如,伏安法实验装置的安装与调试,实验电路的布局与连接,仪器的操作使用,仪表指针的动态变化,仪表的实测读数等。
(2) 利用多媒体计算机强大的动画仿真功能和便捷的人机交互功能,弥补传统实验教学的不足。
a.利用动画技术模拟无法直接用实验演示的物理现象、物理过程,为理解、接受和记忆有关抽象的物理知识,创设生动形象的物理情景,模拟微观的或者宏观的无法观察到的现象或动态过程。
例如:
分子运动,电荷在电、磁场中的运动,电荷在导体中的定向移动,多普勒效应,核反应过程等。
模拟不能做或者不便做的实验。
例如:
粒子散射实验,重核裂变,轻核聚变等。
b.利用仿真实验进行实验操作方法的演练和细节指导,强化实验条件的控制和注意事项等完成实验的关键问题,提高学生实验的成功率。
c.将动画模拟与真实实验相结合,在真实实验的基础上,利用相应的实验动画,重复展示实验现象发生的全过程,并利用交互功能控制过程进行的速度,强化观察主体,引导现象的分析,增强实验效果。
例如,各类抛体运动,波的干涉,简谐运动,电学实验,布朗运动等。
3.培养人格,发展个性
多媒体教学,尤其网络化多媒体教学为多个学习者提供了对同一问题用多种不同观点进行观察、比较和分析、综合的机会,更便于集思广益。
这不仅对问题的深化理解和知识的掌握大有裨益,而且对合作精神的培养,良好人际关系的形成也有明显的促进作用。
多媒体教学环境中,个别化学习和基于网络的协作化学习成为可能,学生真正成为学习的主宰,使学生的学习行为成为一种自觉、能动的行为,便于学生形成独立的学习风格,自我约束、自我管理。
教学过程中,师生处于民主平等的交流氛围,有利于解除学生的各种精神压力和紧张气氛,使学生轻松地参与学习。
学生还可通过电子邮件、留言板等方式将学习过程中的独特想法及时与教师交流。
另外,计算机“诲人不倦”,教学过程可反复进行,有问必答,使学生处于一个亲切和谐的环境中,对学生个性品质的培养也非常有利。
二、整合中一个值得注意的问题——演示实验在物理教学中有着举足轻重的作用,多媒体模拟代替不了实验教学
“利用多媒体,可把图像、动画和声音,动、静结合的物理过程直观的显示在学生面前,使学生置身于一个生动、活泼的环境中,使有些乏味、枯燥、难以理解的知识,变得直观、主动鲜明。
”[2]多媒体手段在物理实验教学领域显示了巨大威力,那么,是不是实物实验就显得不那么重要或不必要了呢?
实验是为了让学生通过观察、研究来获得知识,它真实地再现变化过程,有极强的说服力和感染力,让学生更直观地看到操作过程与操作技巧,可以培养学生规范的动手操作能力和观察能力,同时也是培养学生创新思维和创新能力的重要途径.物理教育家朱正元曾经说过:
“对于物理概念、物理规律等一些理论的东西,往往是千言万语说不清,一看实验便分明。
”从而画龙点睛地道出了实验在物理教学中的作用。
例如在“电磁感应现象”一节的教学过程中,我用一个电流计和螺线管连成一个闭合回路,请学生讨论:
“当条形磁铁插人或拔出螺线管的瞬间,电流计指针是否偏转?
”同学们各抒己见,有的说电流计指针偏转,有的说电流计指针不会偏转。
经老师演示实验验证:
当条形磁铁插人或拔出螺线管的瞬间,电流计指针突然偏转一下,而且插人和拔出的过程,电流计指针偏转方向正好相反.有的学生马上又提出问题:
“回路中的电能是怎样产生的呢?
”老师再通过分析演示实验,总结归纳出产生感生电流的条件,解答学生的疑点。
正是这一个个的演示实验,调动了学生的学习积极性,使单调、枯燥的学习,变得生动、有趣了,并且通过演示实验,让学生观察,以不可辩驳的事实,给学生留下深刻的印象。
三、将现代教育技术融于课堂教学的思考
时代的发展,要求学校教育走在发展的最前端,学校教育的发展又要求教师更新教学手段,更新教育观念,因此我们首先要转变教育观念,真正把现代教育技术运用到教学中来。
现代教育技术作为辅助教学的工具,充分发挥了现代教育技术在学生自主学习、主动探索、合作交流等方面的优势,促进了教师角色的转变。
现代教育技术在教学中的作用不可低估,但它仅仅是课堂教学的一个辅助工具。
教学活动过程的核心是师生之间情感互动的交流过程,这个过程现代教育技术教育是无法取代的。
我们不能盲目的使用现代教育技术,用它来取代教师在教学活动中的主导地位。
所以,客观合理的将多媒体现代教育技术用于课堂教学,积极探索多媒体现代教育技术与课堂教学整合方法,才是现代教师在教学活动中应转变的观念。
在二十一世纪,现代教育技术无处不在,世界范围内的数字化、网络化、智能化使地球已变得很小。
人们的交往方式、学习方式、思维方式、工作方式、生活方式都随之发生巨大的改变。
随着现代教育技术和物理学科教学整合的发展,将现代教育技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的契机,对现代教育技术和物理教学整合这一个新兴事物,还有许多问题需要我们去研究、探索。
但我们确信现代教育技术在和学科教学中整合中将大有作为。
在实际教学中,由于一些实验不易观察、有危险性、无法或没有条件实现,或操作过于复杂及成功率低等因素,有的教师往往采用多媒体技术,模拟实验的过程或播放录像来进行演示,的确有画龙点睛、事半功倍的效果,但它毕竟是“模拟”,根本无法达到实验教学本身的目的,再逼真的模拟也无法和真实的实验过程相媲美,而且这样做也失去了实验的“过程”意义。
因此,我认为实验教学要尽量少用多媒体演示,可以通过实验解决的问题就没有必要再用多媒体摸拟,现在可以借助于实物投影仪、显微投影仪可让学生清楚地观察到实验细节也是非常好的解决方法。
当然一些在课堂上无法完成的演示实验或现象,以及在现有的条件下无法完成的实验,通过多媒体模拟来展现,帮助学生解决问题,是无可非议的,而且也能收到良好的效果.但一定要注意,模拟和真实毕竟是有区别的,前者不能代替后者。
课堂教学实践表明,先进的教学方法只有结合现代化教学手段才能更好地体现出来,真正达到教育教学效果的最优化。
因此,采用现代教育技术,运用现代教学设计理论,对课堂教学进行系统优化设计,是课堂教学改革的关键。
作为一名物理教育工作者,我们应密切关注现代教育技术在各个领域特别是在教育领域中的应用,在高中物理教学中充分运用它来优化物理课程的教与学;积极参与现代教育技术与物理课程整合研究,在整合中要紧密结合高中物理教学的特点,牢牢把握物理学科的教学目标,促进高中物理课程教学方式的转变,提高高中物理课程的教学效果,为物理课程教学的发展作出自己应有的贡献。
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