文档介绍：信息技术与理化实验教学
有效整合的几点思考
2010年11月
江苏省首届“高中物理名师讲坛”
江苏省海门中学黄晏
信息技术与理化实验整合的主体是理化实验,信息技术不能替代理化实验本身,它只能起到辅助教学、服务教学的作用。在理化实验教学中,一切能做的实验绝不能用计算机模拟或仿真,信息技术的作用重点放在实验课的选择设计,实验过程的展示分析,实验数据的处理,微观宏观现象的展示方面。通过信息技术的辅助作用,使学生进一步理解和掌握实验原理、步骤、认识常见的错误操作方式,纠正学生实验操作中不规范行为,养成良好的习惯,提高实验技能素养,同时也迫使教师拓展知识面经验,以更好地选择教学内容,设计教学过程,让学生最大限度地接触信息技术,使其成为一种学习工具,帮助学生主动地获取知识。
,突破了常规实验仪器的局限性
,可以消除视听信息的相互干扰
,可以充分发挥学生自主探讨性实验的作用
,实现师生互动
现代教学中的师生关系已经发生变化,教师不再是居高临下输出知识的主体,而是学生主动学习的组织者、引导者。教师要善于应用启发式教学原则,即通过问题引入——启迪学生思维——引导学生探索——主动获取知识,防止灌输式说教;而学生不再是知识的被动接受者。这样的教学过程必然是师生互动的模式,而这种互动绝不仅限于师生之间的语言交流,我们特别提倡教师采用灵活的教法,充分运用现代信息技术手段加强师生间的信息交流,创设最佳的学习环境,引导学生观察、启迪学生思维,培养教学活动的主体——学生的各项能力
2. 信息技术作为演示的工具
主要体现在以下三方面:
一是实验基本清晰,但实验过程相对应的物理规律抽象,学生理解困难。
二是实验所包含的物理本质不够清晰,需要用科学动态模拟补充,在“补充”之前同样先要做好实验。如“波的叠加”、“波的干涉”和“平抛运动”等课题是典型实例。
三是一般实验室中不可能做出的实验,可用计算机科学模拟(Similation)和视频资源来支持教与学。如利用仿真物理实验室,仿真传统实验室无法涉及的条件要求很苛刻的实验,如高温、强电、强磁实验、高能粒子实验、空间实验等,还有如发生在微观物理学中的一些现象,诸如α粒子的大角散射、原子核的衰变、链式反应等,使它们变得栩栩如生、一目了然。
信息技术与理化实验教学的整合不只是把它作为多媒体展示工具来使用,更重要的是把信息技术作为数字化信息加工工具来使用。计算机处理信息的高速化和智能化,为理化课堂演示实验的数据的获取、分析、处理处理提供了广阔的应用空间。一些通用软件如Microsoft Excel的数据处理界面形式非常接近实验数据的记录方式,而且能够将数据以表格和图表的形式给出,并显示出最终的结果,运用起来非常方便。
数字信息系统实验室[2](Digital Information System Laboratory,简称DIS)是由“传感器+数据采集器+实验软件包+计算机”构成的新型实验系统,它使得传统物理实验在信息技术的带动下变得既真实又准确并且有声有色。
实验不仅是一种验证性或操作性的实践活动,更是一种探究性的实践活动。在学生探究活动中,信息技术扮演着“研发工具”的角色,为学生提供了进一步研究和探索的平台。从这一层面上说,信息技术是给学生“做”的,不是给学生“看”的。我们认为,信息技术作为研发工具主要体现在两方面:
一是工具型教学软件为该层次的教学和学习提供很好的支持
二是用DIS进行数字化实验
此外,信息技术应用于物理化学实验教学,可以作为信息交流工具、技能训练工具。如采用金华科网络版“仿真物理实验室”
信息技术与实验教学整合,应实现的目标: 一是发挥传统实验与信息技术各自的优势,优化实验教学过程,又借助于实验做载体,促进学生学习并应用信息技术解决实际问题; 二是突出学生主体地位,有效培养学生的学习能力和综合素质。
构建起两种教学模式: (1)以教师使用信息技术为主的演示型教学模式 一种:用计算机模拟实验现象的物理过程,它的流程一般为: 演示实验设疑激趣模拟实验意义建构应用创造 另一种:探索型实验教学模式,它的流程是: 猜想和假设提出问题设计实验进行实验收集数据结果展示交流结论并应用。
(2) 以学生利用信息技术