信息技術與物理探究教學的有效融合論文

　　摘要：本文結合教學實例從五個方面談了信息技術與初中物理探究教學的融合問題。

　　關鍵詞：信息技術，探究教學，融合

　　《基礎教育課程改革綱要（試行）》中明確提出，在教學過程中大力推進信息技術的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合。科學探究是初中物理新課標提倡的重要的教學方式之一。在初中物理探究教學中，如何充分發揮信息技術的優勢，使之與科學探究過程有效融合？下面，筆者結合教學實例談談自己的體會。

　　1 創設情境，引發探究

　　利用信息技術所具有的對圖、文、聲、像等多媒體信息的綜合處理能力，通過將多種媒體信息有機地融為一體，實現有聲、可視、形象生動的表達效果，進而為物理探究教學創設有助于學生發現問題的良好學習情境，激發學生的探究欲望。例如，在《平面鏡成像》的引入環節可設計這樣的教學情境：播放一段視頻（如圖1），展示蠟燭水澆不滅的奇妙情景，出人意料的情景引起學生的認知沖突，從而激發學生的好奇心與學習的積極性。然后，再播放視頻（如圖2）展示真相，原來燭焰水澆不滅，呈現水火相容景象的奧秘是一塊玻璃板。一塊普通的玻璃板呈現的奇妙景象，極大地激發了學生的探究欲望。

　　2 突破難點，促進探究

　　由于學生認知水平、思維水平有限再加上物理概念的抽象和過程的復雜性，造成學生的認知困難，形成教學難點。信息技術在突破難點方面有著重要作用。信息技術具有的直觀、形象的特點，可以化抽象為具體，豐富學生的感知突破難點。信息技術具有的動態性，可以直觀動態地展示復雜過程的變化，幫助學生把握物理過程的變化特點和規律實現意義建構，從而有效地突破教學難點。例如，在《探究杠桿的平衡條件》一節中，關于力臂概念，很多學生盡管能正確說出定義而遇到實際問題時仍把支點到動力或阻力作用點的距離作為力臂。針對這一教學難點，利用幾何畫板軟件制作“力臂課件”（如圖3）動態演示：力的方向改變時，力臂的大小在變，但是力臂和力的作用線相互垂直的幾何關系沒有變，同時可以看出力臂應是支點O點到垂足C點的距離，而不是支點O點到作用點A點的距離。通過課件的動態演示可以幫助學生促進對力臂概念的意義建構，在頭腦中形成正確的認知結構，進而促進學生對杠桿平衡條件的實驗探究以及對杠桿平衡條件規律的正確理解。

　　3 仿真模擬，輔助探究

　　仿真在物理教學過程中，是通過模擬手段，特別是信息技術手段，再現真實世界的某些方面，讓學生在這樣的背景中通過實際操作而學習的方式。在進行實驗探究之前，學生借助幾何畫板或仿真物理實驗室等仿真模擬平臺，在微機上模擬各種實驗情形，對物理現象或過程的規律形成初步的認識，這就減少了實際實驗探究的盲目性增加了探究的針對性。利用信息技術的仿真模擬功能，對實驗探究可以起到導向輔助作用，提高學生的實驗探究能力。例如，在《探究電路中的電流》一節中，讓學生利用“新課標實驗室-初中電學”（坤為地軟件園陳邦明開發）仿真模擬軟件，從器材室里自選器材模擬連接電路，探究串并聯電路的電流規律（如圖4）。在本節中通過仿真模擬可以培養學生的電路設計能力及連接電路的實驗技能。本軟件還有這一特點：退出系統前必須歸還所有器材，否則系統拒絕退出。這樣還可以有意識地去培養學生完成實驗后整理器材的良好習慣。

　　4 處理數據，規律探究

　　對實驗數據進行科學地處理和分析是一種重要的科學探究能力。表格和圖像是處理、分析數據的常用方法，但圖像比起表格要更直觀形象。在初中物理探究教學中，教材和教師一般要求學生用表格記錄和處理數據，用圖像處理數據對于初中生來說難度較大。教學中可以充分發揮信息技術在繪制圖像處理數據方面的優勢。例如，在《探究凸透鏡成像規律》分析與論證環節，學生在教師引導下對實驗記錄表格中數據進行分析，尋求凸透鏡成像的規律。大部分學生通過交流討論可以發現“凸透鏡成不同的像時，物距與像距所滿足的關系”，但是學生很難發現“凸透鏡成不同的像時，物距與焦距的關系”。這一規律是凸透鏡成像的基本規律，怎樣引導學生發現呢？筆者利用信息技術對數據處理進行了有益的嘗試。圖5是利用Microsoft Office Excel數據處理軟件得到的凸透鏡成像數據處理圖表。學生根據這個直觀的圖表，比較容易得出凸透鏡成像的基本規律。

　　5 網絡資源，拓展探究

　　因特網不僅為教師和學生提供了百科全書式的信息資源，并且綜合運用語言、文字、聲音、圖形、動畫和視頻等多種信息呈現方式，創設了一個圖文并茂、有聲有色的數字化環境。學生利用因特網（或校園網上教師提供的資源包）搜索下載有關實驗探究所得物理規律的應用事例，相互交流協作學習，拓展了探究視野，加深了對物理規律的深刻認識和理解，也深切地體會到物理學與人類社會之間的密切關系。

　　總之，以多媒體和網絡為核心的信息技術在初中物理探究教學中，不僅作為教師教的工具，而且應該作為促進學生自主學習的認知工具與情感激勵工具、豐富教學環境的創設工具。當然，在物理探究教學中，既要充分體現信息技術的優勢，又要充分發揮傳統實驗手段的功用，使二者優勢互補、相得益彰，而不能為了使用而使用信息技術。

　　參考文獻

　　1 中華人民共和國教育部．基礎課程改革綱要(試行)．中國教育報，2001年7月．

　　2 中華人民共和國教育部．義務教育物理課程標準(實驗稿)．北京：北京師范大學出版社，2001．

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