信息技术物理与信息技术的整合.docx

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信息技术物理与信息技术的整合

（信息技术）物理与信息技术的整合

信息技术手段于物理教学中的运用和整合

壹、“整合”是时代的需要

目前我国的基础教育改革，以推进素质教育为目标，以实现教育信息化为特征，正于突飞猛进的发展。

陈至立部长明确指出，教育信息化的目标就是要实现课程的有机“整合”。

于开好信息技术课程的同时，要努力推进信息技术和其它学科的整合，鼓励于其他学科的教学中广泛应用信息手段，且把信息技术教育融合于其它学科的学习中。

于时代的驱使下，我们要积极探索信息技术教育和物理教学的整合。

且且于这种整合中，要引入先进的教学观念，和之相应的新的教学目标、教学方法及评测手段，这样才能真正把整合进行到底。

摆于物理学科面前的重要任务，就是要努力推进信息技术和物理学科的“整合”，于新的形势下，以新的条件、新的手段、新的教育教学观念、新的视角，对物理学科进行改革。

要改就要改彻底。

要于不同层次逐步推进，上至大纲课件，下至课堂、课外。

这种改革带有信息时代的特色，对于每壹个学校，每壹个教师均是壹个机遇、壹次挑战。

这种改革必然使物理教学步入壹个崭新的跨跃阶段。

信息技术和物理学科的整合，不是简单的“叠加”、“掺合”，而是使信息技术成为课堂教学内于的组成部分。

信息技术是课堂不可缺少的组成部分，不是附加的、辅助的、可有可无的，而是和物理课程有机结合的、融为壹体的。

信息技术和物理学科要整合，首先要转变观念，要懂得目前已经进入信息时代，人们生活于信息的海洋，但又感到信息的饥渴，日新月异的信息技术，涌进人们的生活，必将改善表达信息的形式和能力，缩短传播信息的时间和途径，提高处理信息的速度和质量，因此，必须寻求最佳的传递和处理信息的方法。

多媒体教学根据思维科学关于形象思维和抽象思维交叉进行和谐发展的原理，既要充分发挥教师组织和主导教学的作用，又要启发学生通过对各类形象化教学媒体的观察思维去积极主动地、生动活泼地感知课件，只有这样才能跟上时代的步伐，实现物理教学的整体优化。

二、“整合”是改革的过程

信息技术和物理学科的“整合”，不是壹个简单的操作过程，而是壹个长期的复杂的学习、研究和实践的过程，是壹个上上下下，多方合作的整体工程。

需要有体现“整合”观念的物理教学大纲及课程标准，需要有体现“整合”精神的物理课件，需要有经过培训具有“整合”思想的物理教师，需要有方便教师使用的经过科学整合的多媒体教育教学素材库，需要有和之相适应的硬件设施等，这就需要方方面面对众多的项目进行广泛的探索、研究、实践。

信息技术和物理课程的“整合”，是壹个教学改革过程，要破要立，要改变那种只重教师讲授，忽略学生因素，生搬硬灌的教学模式，改以发挥教师的主导作用，重视学生的主体地位，充分调动学生的积极性，生动活泼地学习模式；要改变那种只重知识结果的背诵，改以重过程的体会和理解，重能力的培养和提高；要改变那种只重抽象逻辑思维和推理，忽视形象思维的培养和提高；要改变那种傻教傻学的题海教学方式，变机械套用为灵活思考，变被动学习为主动学习，变固定式思维为发散型思维。

只有这种“整合”才能达到更高的水平。

信息技术和物理课程“整合”时，首先要把握大纲的要求，了解课件的意图，抓住教学的重点，根据教学的条件，提出教学的设想，这种设想必须符合学生的实际水平，符合学生的认知规律，能充分调动学生的积极性，能充分展示自己教学特色，把教学的重点放于物理过程的研究上，放于能力的提高上，放于素质的培养上，要考虑如何运用信息技术，充分发挥信息技术的优势，要让学生动手操作，用眼观察、用耳聆听、动脑思考。

壹个完整的学习过程，是由吸收信息、评价信息、处理信息、反馈信息、输出信息组成的，没有完整的学习过程，学习效果就会受到影响。

整个“整合”过程的核心，是先进教学理念、教学思想的展现；其关键是教学“课件”的创意、设计、制作和使用。

三、“整合”的思路和内容

信息技术和物理课程相整合时，要充分发挥信息技术的优势，信息技术方便快捷、信息量大、联动力强，更具有可视性、模拟性、交互性、重组性、智能化……。

“整合”要精、要巧、要融合，不要生搬硬套，课件搬家，要采用各种现代化手段，以多媒体的形式（录音、录像、图片、动画等）将课程内容科学地、有机地展当下学生面前，使学生进入视、听、思且用的教学环境，使抽象思维和形象思维共同参和学习过程，易于突破抽象思维的难点和局限，使教学活动更为符合人的认识过程，从而获得更高的教学效益和更好的学习效果。

物理学是壹门自然科学，它和人们的生活密切关联，物理学所讲授的内容基本上是客观实际存于的，因此，对它的展示带来了极大的方便和充足的素材，重点可从以下几个方面进行探索、研究、实践。

下面介绍素材库中部分课件的整合思路。

1．复杂物理现象物理过程的展示

物理教学过程中，对许多复杂物理现象、物理过程、用语言、用文字、用挂图很难把它们讲清楚，学生也很难想象出它们的具体情景;而利用信息技术却能变静为动、变难为易。

如：

素材库中的“超重和失重”、“平抛运动的剖析”、“电磁感应现象”等。

2．微观世界的放大，庞然大物的缩小

微观世界见不见，摸不着，宠然大物又说不清道不明，过去教学中只能让学生见见挂图或用语言、文字加以描述，学生很难得到正确完整的认识和印象;当下能够利用信息技术把微观世界加以放大，把庞然大物加以缩小，展示于学生眼前，许多情景不言自明，复杂情景图文且茂，有利于学生获取和理解。

如：

“布朗运动”、“日心说”、“地心说”、“理想气体分子运动模型”等。

3．能做实验的补充，难做实验的模拟

物理学是壹门实验科学，离开了物理实验，物理学就不可能产生，更谈不上发展，因此，要特别重视物理实验，于信息时代也不例外，凡大纲要求做的实验均要做，不能做的实验要想方设法创造条件也要做。

即使如此许多实验可能见不清，可能过于复杂，可能呈现的时间过短,可能无法长期提供器材让学生动手，可能于教室中根本无法实施等原因，利用信息技术进行补充，进行模拟，就非常必要。

如：

“牛顿第二定律的演示实验”、“α粒子散射实验”、“波的叠加”、“链式反应”……。

四、“整合”中应注意的几个问题

1．“整合”的含意于逐步的发展和深化，“整合”是壹个新的事物，对“整合”的含意且没有壹个严格的定义，对“整合”的理解仍需要于实践中加深，“整合”也将随着信息技术的发展而发展，随着人们对课程认识的加深而深化。

2．“整合”需从壹点壹滴做起

“整合”是壹个长期的庞大的工程，需要方方面面共同努力，因此于进行信息技术和物理学科“整合”的实践中，既要着眼于未来，着眼于大局，又要切实可行，从壹点壹滴做起；既要勇于创新探索，又要善于总结过去的宝贵经验；既要学习、了解、掌握信息技术，又要深刻认识物理教学的精髓和内含；“整合”水平的高低，关键于观念的转变、于实践的探索。

3．“整合”要特别注意科学性

由物理学科本身特点决定，它特别注意所讲内容的科学性，因此，于进行“整合”的过程中，特别于容易出现问题的动画创意、课件的设计和制作中，更要把科学性放于首位。

4．“整合”要注意实用性

“整合”的目的是为提高教学的水平、教学的质量，不是为“整合”而“整合”，不是摆样子，图虚名，因此,于进行“整合”实验时，要讲究实用，不能脱离实际，要把教学质量搞上去，这种“整合”才是真正有价值的，才是有生命力的。

5．“整合”也要符合学生年龄特征

我们是于为中学生讲课，为中学生准备“整合”的素材，因此，这些素材壹定要符合中学生的年龄特征，要提高艺术性，注意趣味性，让中学生爱听爱见，从中培养学生的兴趣，这样学生才能生动活泼的主动的学习，寓教于乐，事半功倍。

整合”具有以下含义：

（1）

整合的主体是课程，以实现课程目标为最根本的出发点，以改善学习者的学习为目的。

整合要让信息技术服务于学科教学，既应用于教师的教，又适用于学生的学，让学生充分接触、使用信息技术，以信息技术促进学生学习的改善。

（2）整合是有机的融合。

信息技术既是教学内容的有机组成部分，又发挥着教学环境的作用。

通过创设数字化的学习环境，让学生主动学习，最大限度地接触信息技术，且使信息技术逐步成为学习者强大的认知工具。

（3）整合是革命性的教学模式，它使信息技术既是辅助教学的演示工具，又是学生学习的认知工具、研究工具。

整合将引起学习方式的改变，改善传授式、接受式学习，加强指导性、探究式学习。

（4）整合将以系统论的观点综合应用传统媒体和信息媒体，使俩者各展所长、互为补充。

“整合”的价值

信息技术和物理课程整合，能够为新型教学结构的创建提供最理想的教学环境。

（1）整合使物理教学手段更加丰富、生动。

信息技术中图文且茂、丰富多彩的知识表现形式，能克服传统物理教学中语言描述具有不确定性、文字说明比较抽象乏味、实验演示只能给学生以结论的缺陷，有利于激发学生的学习兴趣。

（2）整合突出了学生的主体性。

信息技术能够突破教育环境的时空限制，使学生于特定的接近现实的情景中，主动地获取知识，学生从被动听讲的接受者，转变为主动参和的学习主体。

（3）整合有助于探究情境的创设。

超文本特性和网络特性的结合，提供了极丰富的信息资源，构成进行自由探索和自主学习的开放环境，能有效地培养学生自主发现、探索学习的能力，有利于发挥学生思维的主动性，实现培养创新精神和促进信息能力发展的探究式学习。

（4）整合能真正落实因人施教的教学原则。

借助人机交互和参数处理技术，建立虚拟学习环境，能对教育信息及时收集和反馈，使表现方式和节奏更符合学生的学习进程，从而为实现物理教学过程的因材施教提供技术保障。

（5）整合使物理教学更具开放性。

信息技术既能够构建个别化学习环境，也能够营造协作式学习氛围。

网络能使教学过程从局限于课堂中的封闭性走向开放性，不同地区的学生能够围绕同壹课题组成小组进行网上合作学习。

网络仍为学习者提供对相同问题的多种不同的观点的比较、分析和思考的条件，于集思广益的基础上，深化对知识的理解和掌握。

信息技术和物理课程整合的几个层面

信息技术和课程的整合，将对物理课程教学的各个方面产生变革影响和作用。

1、“整合”预示着教学内容从封闭走向开放

信息技术和物理学科的整合，使教学内容从封闭走向开放。

信息技术为实现新的课程目标提供了非常自然的工具，它和课程的整合将是课程内容革新的壹个有利促进因素，能有效克服传统物理教学内容缺乏鲜活时代气息、脱离现实生活的弊端。

随着信息技术的发展，学生能够很容易获得丰富的、多样化的教育资源。

教师应结合教学实践，因势利导地帮助和指导学生了解从何处获取以及如何有效地利用和课程关联的资源。

这样，教学内容更具时代气息、更贴近生活和现代科技，纳米技术、非线性科学、全息图片、光手术刀等新科技随时可能进入学生的视野；同时，这也迫使教师拓展知识面，以更好地选择教学内容、设计教学过程。

例如，结合“人造地球卫星”的学习，让学生进行“网上冲浪”，就能获得卫星的历史、卫星家族、载人航天、宇宙探测器、航天飞机、空间站、全球定位系统（GPS）乃至美国国家导弹防御系统（NMD）等大量信息。

又如安排学生利用课余时间登录网站“高中物理参考”（http:

//），其“科学参考”栏目中“航天飞机能够于哪里降落？

”、“天空和海水为什么是蓝色的？

”、“香蕉球的奥秘”、“微波炉是怎样把食物加热的?

”

、“神秘黑匣子”等大量和教科书、生活、科学前沿关联的知识内容就尽现眼前。

于这壹全新的教学环境中，知识内容呈现开放性，不惟“纲”、不惟“本”，不以教师、课堂、书本为中心，学生能选择不同的内容来构建自己的知识结构，以形成个体独特的知识体系。

2、“整合”意味着学习方式的变革

建构于网络环境下学生自主学习的方式，是信息技术和课程整合所追求的目标。

实现信息技术和课程的整合，意味着信息技术不再仅仅是壹种技术手段，而是壹种学习方式的根本变革。

信息技术于学生自主学习、主动探究、合作交流等方面有明显的优势，学习者将从传统的接受式转变为主动学习，形成壹种将书本知识和社会信息相结合、教师传授和自我探索相结合的观念和模式。

目前信息技术应用于物理课程教学的主要且且也是行之有效的方式是计算机辅助教学（CAI），教师使用多媒体课件，形象地演示某些难以理解的内容，或用图表、动画等展示动态的变化过程和理论模型等。

这种演示型辅助教学的模式往往仅把信息技术作为知识呈现、情景展示的工具，忽视学生学习的内于规律，学生难以参和教学，其任务仅是理解和吸收教师传授的知识。

信息技术和物理教学的整合应当走向更多地利用光盘、网络检索，获取大量信息资源，且通过和计算机的交互，于和教师和同学的协作交流下，进行自主学习和网络协作，以达到建构物理知识、提高学习能力的目的。

教师的“讲”更多的由学生积极参和的活动所代替，学生由“听讲”、“记笔记”的学习方式更多地变为观察、实验和主动地思考。

现代信息技术提供的大量资源构成有利于学生自主选择学习方向、自主进行意义建构的情境。

例如，“万有引力”章节的Web课件可作为课堂学习的辅助,又可延伸到课外，让学生借助资源，自主发现。

学生能够根据需要，随时转到“牛顿”或“地球同步卫星”章节或段落，根据自己的意愿对“万有引力定律”进行探源或者应用的联想探索。

学生从单纯记忆“万有引力定律”，拓展到探索牛顿是如何发现这个定律、它和“地球同步卫星”或“蜂窝式移动电话”又有那些联系等，他们将更多地了解知识的形成过程以及拓展、应用。

这种环境中，学生变整齐划壹的“不得不学”为主动多样的“要求去学”，真正成为学习的主人。

3、整合构造了自主探究的技术环境

新壹轮基础教育课程改革中，学生将越来越多地参和到探究性课题的研究，进而意识到他们自己所学知识和科学发展、社会生活的关联。

于探索过程中，他们不是机械地记忆信息，而是根据某项“任务”，自主搜寻、检索、分析、组合和探究课题有关的资讯，从而达到培养获取信息、处理信息的能力和基本的科学素养的目的。

信息技术为学生于学科教学中的探究学习提供了技术工具和环境氛围。

工具软件是课题研究的重要辅助工具。

“几何画板”是壹种典型的能够直接辅助学生进行探索和研究的工具软件，学生能够从动态中去观察现象、读取数据、探索和发现研究对象之间的数量变化关系。

如我们曾借助《几何画板》，制作“平面镜成像”让学生探索俩相交平面镜成像的数目、对称性、像的观察范围等，制作“波的干涉”让学生探索壹条直线（绳子）上俩列波干涉加强和减弱区的范围，模拟演示日食月食基础上让学生尝试对地球月球轨道进行探究……这样，学生于探索中学，于尝试中成功，对所学内容就有更深层次的理解,

同时有助于数理之间的联系和物理图景的动态分析。

又如电荷的正负、电量、质量和初速度、磁场方向、磁场强度、是否匀强磁场等因素均对“点电荷于磁场中运动轨迹”有影响，学生能够应用《仿真物理实验室》（南京金华科软件有限公司开发），自己设计实验，通过人机交互对话框调整参数，探究不同参数状态下电荷的运动状态和轨迹，且获得关联的实时数据。

网络虚拟实验环境仍能够提供壹些学生于现实中无法体验的情景，能够为学生就壹些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的探究学习内容提供帮助。

诸如《几何画板》、《仿真物理实验室》等平台，为学生提供自我动手、探索问题的模拟实验环境，学生面对问题时，能够使用它们自己做实验，来发现、总结壹些规律。

如此整合，信息技术扮演着“研发工具”的角色。

网上资源为物理课题探究提供了丰富的材料，学生不但能够见到、听到各种信息，而且能够进入学习内容中去。

课程教学中，可不定期于校园网上公布壹些“探索研究”的课题，以激励学生试着去设计实验、解决特定的问题，如：

“运动场上的力学”、“城市中的热岛效应”、“生活中的电磁污染”等，使课堂探究性学习得到延伸。

学生围绕选题，通过网络资源，查找有关资料，整理自己的成果，写成小论文于网上发布；也可利用电子邮件、BBS等，围绕探究的主题进行讨论交流，各自形成自己的判断，表达自己对问题的理解以及解决问题的不同思路，相互解疑、争辩和评价，相互合作解决各种问题。

应当说国外壹些以WEBQUEST等形式的探索型学习网站，为我们提供了网络和探究型课程结合的很好范例。

于网络上提出和设计研究课题，指导学生于现实生活和文字资料中进行探究性学习，然后利用网络进行跨时空交流，综合各方面的信息，能大大提高学生于信息时代的学习和研究能力。

4、“整合”带来课程资源的变化

信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，均冲击着传统的课程资源观。

课程资源的物化载体不单是教学用书、参考资料等纸质印刷品，学习者能够直接从信息化环境和数字资源中获取知识；课程资源的生命载体也不单是教师，学习者能够通过信息技术从学习化社区、其他学习者、于线专家等方面获取课程内容，达到最终的学习目标。

网络资源的突出优势于于知识更新速度快、能够突破教育环境的时空限制，用各种关联资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大扩充教学知识量。

“整合”要求教师对课程教学内容进行信息化处理后成为学习者的学习资源，且提供给学习者共享。

壹种有效的策略是依照学科教学任务，组织人力收集和之关联的知识信息，尤其是最新科学发现、最新科技成果方面的信息，形成本校知识资源库。

其中应包含许多不同情境的应用实例和有关的信息资料，以方便学习者依据自己的兴趣、爱好，去主动发现、主动探索，比如：

演示型或交互型教学软件、知识素材、学法指导、疑难解答、生活物理等等。

若教学资源库不能满足要求，则可通过适当链接进入Internet网，以寻求更多的资源或信息。

但应当承认资源仍是目前整合的瓶颈，真正从学习规律的角度去设计的数字化教学资源依然很匮乏，大量的冗余信息、过载信息成为人们快速获取所需信息资源的障碍。

从传统的计算机辅助教学到当下的信息技术和课程的整合观，是基本理念的飞跃，其最根本的出发点是教学从以教为中心向以学为中心的方向发展，更加关注学习者，让学生最大限度地接触信息技术，让信息技术成为学习者强大的认知工具，同时也关注信息技术对学习内容和学习环境的影响。

只有这样，才能使信息技术成为学生发展的助推器，真正于物理教学中发挥对学习的变革性的推动作用,最终达到改善学习的目的。