现代教育技术在物理教学中的应用

马少军 甘肃省临洮县第二中学 730500 0932-3306538

摘要：
有效利用现代教育技术促进物理教学，没有现成的程式化的模式。将现代教育技术合理融入物理教学，扬长避短，优化传统教育教学手段，运用新的、先进的教育教学思想、理念和方法，以达到更高、更新、更好的教育教学效果，以推进教育教学改革的深层次发展。
关键词：
现代教育技术 物理教学
正文：
物理学研究的是宇宙万物间复杂的运动变化规律，揭示的是事物间千丝万缕的内在联系，传统的教育教学手段和方法越来越不能适应现代教学的需要。随着科学技术的不断发展，以计算机技术为核心的开放、高效、迅捷、网络化的现代教育技术手段将适时融入物理教学，通过扬长避短的有机整合，能够优化传统教育教学模式，极大地提高教育教学效率，全面深入的促进教育的改革和发展，促进教育现代化。
一、现代教育技术环境
1、使用视频展台的多媒体设备（图1）
①、视频展台 ②、计算机
③、VCD　 ④、录像机
⑤、功放机 ⑥、麦克风
⑦、中央控制器 ⑧、投影仪
⑨、大屏幕
对演示型课程最好用带视频展示台的大屏幕液晶投影仪，随时投影实物，模型，实验过程等，让学生体验真实的临场感觉。例如，对于一些需要展示大量文本，图片，音乐，动画，视频内容的课程，宜做成演示型课程。它的优点是信息密度大，呈现方式灵活，色彩绚丽，图文清晰，形象直观。缺点是交互性差，学生参与少，不利于调动学生的能动性。
2、基于互联网的多媒体电脑网络教室（图2）
通过网络，教师可实现对学生的实时指导和监控，教师和学生之间可进行一对一或一对多的双向交流。学生也可在教师的允许下自由调取共享资源，实现“自助式”的学习和演示。教师也可利用文件传输系统有目的的给学生发送信息和布置任务。因此对交互型课程则适于用多媒体网络教室在单人单机的环境中进行教学。这样更利于激发学生个体的能动性，积极性与创造性。其优点是可实现针对性的因材施教，分层管理。缺点是师生缺乏面对面的交流，由于偏重“机器”的作用，情感教育被淡化。

二、现代教育技术在物理教学中的应用
信息化教育最根本的特征是教育信息资源和信息技术的有效利用，特别是多媒体网络技术在教育教学中的应用。
1、作为一种工具
①、计算工具
计算机无与伦比的信息处理能力可以实时反馈输入信息的运算结果。在特定程序的控制下，通过人机信息交互，计算机实时自动将控制变量的结果成批输出，极速准确的处理复杂信息，把人从机械繁琐的工作中解放出来，以便于我们进行更为高级的思维活动。
例如，在做牛顿第二定律实验时，为了自动执行数据计算和绘图，我们可以在Excel工作表中预先设置两个宏命令，在输出单元格中输入计算公式 ，则在输入单元格中每输入一个时间变量t就会在输出单元格中立刻
得到一个加速度值 ，同时绘图宏命令使 图象或 图象同步在另一工作表中描绘出来。这将节省许多重复运算及描点作图的时间，使我们将更多的精力放在实验过程及结果的分析上。

②、开发工具
运用各种专业的软件平台，我们可以方便的完成课件设计，动画制作，绘制图形，文档编排等一般性工作。还可以用计算机语言编程，开发一些有个性特点的软件。例如，用Qbasic语言编写小程序来演示光的波粒二相性。演示截图如图4—7。此方法编程简单，尤其适用于描绘复杂函数的平面动态图形。


③、应用工具
在物理课程的学习中，教师可采用基于网络环境的任务驱动式的自主学习模式，使学生在完成预设任务的过程中理解物理概念，探索物理规律，学习获取知识的方法，锻炼计算机操作技能，以形成学生自主学习、协作学习的习惯和品质。
例如，以“太阳灶集热效率与太阳灶优化设计研究”为课题，要求学生用能够收集到的所有材料（包括成品），按小组设计制作太阳灶，或对已有太阳灶测算在光强度相同的情况下的集热效率： 。（Q表示太阳灶所集热量，S表示集热面积，t表示集热时间。）
设置任务如下：
任务一：（小组合作完成）
1、研究集热量数据的采集方案。
2、研究太阳灶有效集热面积的测量方法。
任务二：（独立完成）
1、通过互联网搜集温度传感器的相关资料，了解其工作原理和使用方法。
2、练习使用自动数字温度计。
任务三：（小组合作完成）
1、用excel设计表格，记录、并计算集热效率，绘制有关图表象。
2、分析实验数据，将实验结论做成PowerPoint演示文稿。
3、用Word整理实验资料，完成实验报告。
以上任务完成后上传到教室指定的文件夹。
4、将实验方法、实验过程、实验数据、实验结果、优化设计方案等综合性成果以网页形式在校园网上交流。本课题完成时间限定两周。学生可自选指导教师。
④、信息采集工具
使用计算机接口技术，将温度传感器，压力传感器，光传感器，声传感器等采集的模拟信号用模数转换装置转换为计算机能识别的二进制信号，再将传入的信息再经过配套软件的自动处理，就变成了我们需要的相关数据。
计算机自动采集数据的特点是精确度高，时效性强，采集量大，处理和输出方便。它广泛的运用在工农业生产，航空航天，天气预报和军事领域中。如果在物理教学中有目的加以运用，将能加深学生对现代科学知识的体验和了解，调动学生的学习兴趣，激发他们投身科学探索的热情和信心。
例如，通过麦克风录制声音并存储为声音文件，用音频编辑软件分析声音采样、频率变化等波的知识。
⑤、交流和协作工具
现代信息技术的使用给教师的教和学生的学带来了更为广阔的探讨空间。通过网络，教师可实时监控学生信息，随时了解学生的学习过程，并及时指导。也可以通过文件传输，视频聊天，电子邮件或电子公告牌等进行内部交流和远程交流，以获取更多的帮助。人对机的控制，机对人的反馈，人—机—人的远程交互，把世界变成了小小的地球村。通过在线方式，同学之间，师生之间甚至校内与校外都能进行零距离的交流与协作，完全淡化了“学校”的概念，实现了全新意义的开放式学习。
2、作为一种资源
①、专业的教学资源
作为校园网的重要构成部分，教学资源库是必不可少的。幻灯投影片、挂图、录像带、视听光盘、多媒体课件等都可作为数字化的常用课程资源。
专业的教学资源库容量大，综合性强，检索方便，一般包括：教材库、素材库、教案库、试题库、软件库、娱乐库等。例如，三辰教学资源库，K12教学资源库，科利华教学资源库等都是很不错专业资源库。在这些资源库里，每一类物理素材都相当的丰富，例如物理实验录像，演示动画，甚至还有各种各样的物理符号和示意图。这为教师备课，学生自学提供了丰腴的“口粮”。
②、个性化的教学资源
开放、共享、可扩展的网络系统为教育资源的积累和二次开发提供了便捷的接口。我们可以用扫描，键盘输入，转换等手段将个人和集体多年积累的有价值的教学经验，教学手记，珍贵资料，照片等进行整理和数字化处理，建立校本资源库，有效延续我们教育教学的传统特色，形成独特的个性资源。
③、互联网资源
互联网首先是一种信息资源。网络资源信息量大、素材多、传递速度快，资料的查阅、索取不受时间、空间的限制。在网络上查找所需要的资料素材，方便快捷、便于编辑和修改。
例如中央电教馆网站、北京四中网、K12等可以提供先进、及时的各学科教育教学课件、课例、试题、教案、教研信息、教学动态、管理经验等教学信息；中国科普、趣味科普站、中国科普博览、前沿科学科普网等展示了交通运输、环境保护、军事天地、电脑时代、地球科学、空间科学、海洋科学、生命科学、风土人情和文学艺术等丰富多彩的科普资源；还有雨后春笋般涌现出来的博客们为我们呈现出又一扇清新、别致的信息之窗。
其次互联网是一种智力资源。互联网提供了一个开放的交流环境，在这里，我们虽然相隔万里，但也好像近在咫尺，我们也许素昧平生，然而我们却一点也不觉陌生。因为这是一张思想的网，智慧的网。通过这张网，我们可以交流思想，感情，学习，人生。在这张网上，我们有无数的朋友也有众多的良师。
三、现代教育技术在物理教学中的误区
1、计算机模拟不能代替物理实验
物理学的发展建立在真实精确的物理实验之上，计算机模拟的结果能够给人以直观形象的感觉，但无论如何也不能使人建立起实实在在的实际体验和感受。因为“实”是“虚”的根基。
2、计算机技术不能代替教师自身
无论多么先进、多么智能化的机器，也不能表现出对某一物理问题个性化的思维过程和解决方式。因为计算机终究是没有“人味”的冷冰冰的机器。
3、计算机应用不能忽视“成本”
有些物理问题，用传统的教具和手段解决要比用计算机更“划算”。例如学习刻度尺的读数练习时就没必用动画课件。推导物理公式和画力的示意图时也没必要用计算机显示。因为一把直尺，直观实在，一支粉笔随心所欲，心意相通。
4、用计算机教学不能只照顾“精英”
先进设备和技术的运用是为了全面提高所有受教育者的信息和科学素养，而不是为了达到某种目的，让少数精英“做秀”。只有撤下其神秘的面纱，使其“平民化”，才是实现教育现代化的必由之路。
信息化教育为我们展示了未来教育的美好前景，但现代教育技术的应用不会自动地产生教育奇迹，只有经过教育工作者的不懈努力，我们的教育事业才能够借助教育信息化的翅膀腾飞。

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