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如何利用信息技术优化民族地区物理课堂教学效果
长期以来,在甘肃的甘南、临夏等少数民族地区,初中学校大都在各个乡镇,乡镇之间往往相距几十公里甚至几百公里.各学校物理教师间的联系非常少,同在一个系统工作,很多老师都是只闻其名,不知其人.由于自然条件、生活和学习条件的限制,物理课堂教学,课堂上使用PPT 是公开课的标配,平常基本上仍是以老师讲授未能主,主要表现为老师讲授知识,一块黑板、一支粉笔一本书,教学方法单一,课堂教学模式僵化、生硬,不能有效的调动学生的学习积极性,教学过程中学生仍处于被动地位,教师苦于教学难点不能有效地突破、教学重点难以突出.学生对知识一知半解,更谈不上学生能力的培养和发展.物理学科教学质量一直处于偏低水平.突出表现为“教师教得苦,学生学得差,教学成效低”.如何有效结合课堂教学实际,使物理教学从单一的理论教学中走出来,应用大量的实例,理论联系生活实际,提高学生兴趣更浓厚,探索符合民族地区特点的初中物理课堂新模式、新方法,已成为广大名族地区初中物理教育工作者面临的重要课题.本文以信息技术与物理整合的优势出发,结合自己在新课程理念下开展物理教学的经历,谈谈如何运用信息技术优化民族地区物理教学的几点体会.
一、利用信息技术网络拓宽信息渠道,丰富教学资料
鉴于当前临夏、甘南等地区大部分学校的物理备课是围绕教学大纲、教材写成的文字材料,每年都要重复大量的相关内容,既增加了教师的负担,又占用了大量的时间.但是对于有效提高教学质量收效甚微.迫在眉睫的任务是,让学校管理层和教师深刻认识到在当前网络信息时代,备课不再是单一、固定的教材文字材料.它可以是多样化、个性化、更新颖的多媒体支持下的超文本.通过信息技术网络,可以使教学涉及更多的现实生活中学生熟视无睹的、积累不多的、比较贫乏的事物、现象等,都可生动地、具体地、直观地再现出来.在短时间内给学生提供大量的感性材料,丰富学生的感性认识,为他们的合理猜测、推理提供依据和帮助,可使学生的学习更加多姿多彩,使教材真正“活”起来、丰富起来.
新型课题教学是以教师是主导学生为主体的参与式课堂,而对于少数民族地区学校,在目前我们的教学主要就是以教材上的图文信息为教学材料,教学资源欠缺,很多物理模型和情景要在学生眼前呈现出来或者以实验的形式演示出来很困难,使学生的认识受到局限,而若能利用信息技术对相关的文字、图形以动画、声音、图像、视频等形式展示给学生,势必会丰富学生的认知和体验,更能将抽象的物理概念、物理现象和物理规律以生动形象的事物并且以听觉、视觉和体验等多种形式输入学生的头脑中.也可以将物理当中很多抽象的、看不见的、摸不着的东西演示得更加形象、具体、可视化,而不是仅仅依靠书本上的图片让学生空想.信息技术的运用,虽然增加了教师的备课工作量,但是可以有效增加课程容量,扩大学生视野,有效激发学生的学习兴趣,提高学习效率.
二、利用信息技术,演示初中物理学科的真实现象,提高学生的科学素养
物理本身是一门反映客观物质世界基本规律的基础学科,与客观世界联系十分紧密.而大多数学生认为物理难学,也有老师认为物理难教的体会,其原因之一就是物理所涉及的内容虽然和客观世界联系紧密,但是其包含的物理规律都是从客观世界中经过“定性”“定量”“建模”的过程抽象出来的,是一系列的理想化的模型,仅仅依靠教师、粉笔加黑板的讲解,不可否认是有一定难度的.
丰富多彩、生动有趣的物理现象是初中物理教学的主要内容,也是培养学生对物理学科持久兴趣的主要教学内容,教学中通过多媒体技术模拟实验辅助,模拟一些重要的、微观的过程,如：分子的扩散过程及分子的运动、核反应过程等.利用计算机“虚拟现实”的特点,进行逼真的模拟,将这些微观的物理过程生动、形象地展示在学生面前,使学生加深认识,形成概念.再现实验环境下难以完成的一些物理实验,能够再现科学的真实性,以达到激发学生学习兴趣,培养学生科学素养的目的.
三、利用信息技术,优化课堂教学结构,突破重点难点
民族地区学校目前传统的教学活动中,教师通过讲解、演示、学生分组实验等方式向学生传授知识,由于学生受思维发展的限制,使得教师必须用许多形象的语言进行描述,同时教师的演示有时受学校客观实验条件的局限,效果不尽人意.
应用信息技术,可以突破时空的限制和语言描述的困难,形象地展示素材,再现前人所做的实验,学生通过对实验的观察,得到对现象的认识,对物理规律的理解.如：在探究“电磁感应现象”时,发电机中线圈的转动方向、磁感应线的方向和线圈中感生电流的方向间的关系,用讲解和挂图学生理解“切割”的效果就没有多媒体课件的动画效果直观、形象.应用信息技术,可以将过于复杂的物理现象、物理过程和物理情景准确的展现给学生,有利于学生对知识的理解和掌握.如：在“光线”、“磁感线”“电流和电压”等物理模型的建立时,用语言、用文字、用做图很难把它们讲清楚,学生也很难想象出它们的具体情景.我们利用多媒体信息技术对物理过程进行动画模拟,就能形象、直观地展现出来,学生理解难度就大大降低了.大部分教师在教学中很容易形成只重视概念的背诵和规律的记忆,而忽略对物理原理的理解,忽略对规律的探讨和研究.我们利用信息技术手段给学生演示,有效的突出教学难点,突破教学重点.
四、利用信息技术可以有效弥补实验教学的短板
物理学科是一门以实验为主的基础学科,它的概念的建立和规律的理解都是以实验为基础的,而存在阶段的实验是以验证各种假说和设想、或是对已有管理的再次验证.在实验教学过程中,由于课堂教学时间和学校条件的限制,有的实验都无法正常进行,或由于设备和外界因素的影响,实验效果较差,不能验证客观规律,给课堂实验教学带来了困难.大部分实验中,物理教师一方面由于怕发生意外和造成实验仪器的损失或浪费,诸多实验室规章制度对学生操作有诸多限制；另一方面由于实验环境和实验条件的限制,实验结果往往和物理理论不相符,甚至出现试验数据与理论相反的情况.这些原因,限制了学生学习主动性的发挥,缩小了学生实验中发现问题的活动半径,学生更多是机械地接受老师讲授的实验知识.如果网络教师能正确适时地应用信息技术辅助教学,就能有效地解决这些问题.借助信息技术,我们可以克服种种客观困难.利用多媒体软件教学,让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作,为解决这一难题提供新的思路.例如：在做电学实验课时,通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程、电池组不能短路等,并且很多实验限制学生自己操作,这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维的培养,不利于学生科学素养的发展.在虚拟实验室销售可以大胆地进行虚拟操作,倡导学生自主探讨性实验,既可保护仪器又能激发学生自主学习的兴趣,培养学生的创新能力,并能把很多传统实验做不到的效果一一再现.
五、利用信息技术优化教师的教学手段
新课程改革首先是教师教学理念的改革,然后是教学手段的改革,民族地区物理教师要对传统的教学方式进行改革,就必须将以前的“传授式”课堂教学变为以学生为主体的“启发式”、“讨论交流式”、“参与式”等的教学.而利用动画、视频等信息技术手段更有效的导入物理情景,让学生观察、思考,通过学生间的讨论交流,最终可将目前的“教师讲,学生听”的课堂模式转变为“教师导,学生讲”的课堂教学模式,这样有利于学生自主学习,培养观察能力、分析问题的能力和交流总结问题的能力.通过学生自主探究和教师的适时指导,可将一节课的教学内容以多种形式呈现出来,并且将学生的疑难点通过质疑、讨论和辨析的方式来解决,从而突出教学的重难点.比如：在学校“运动的快慢”时,以耳熟能详的Flash 动画“龟兔赛跑”的故事导入,即可给学生再现同一路程下,用时间少的乌龟运动得快.又能进一步分析兔子的平均速度计算时,总时间内应该加上睡觉的时间,让学生分析并体会其中的规律,通过讨论交流来归纳平均速度,有效的帮助学生建立平均速度的概念.像这种教师教学手段的优化,既能激发学生的兴趣,调动学生的积极性,活跃课堂氛围,还能暴露学生的困惑,通过观察和讨论,引导学生向正确方向去思考,真正体现学生的主体地位,达到培养学生能力的目的.
六、利用信息技术扩大课堂容量
教学手段的落后限制信息传递的容量.民族地区学校教师,大部分仍用传统教学模式,教师要把信息传达到学生,需要在黑板上板书大量的内容,不仅占用课堂宝贵时间,而且许多东西用粉笔是不好表达的,而采用信息体技术,可以大大地节省教师板书的时间,从而留给学生更多的讨论、交流时间和师生之间的交流、互动时间.如：在习题课上,我们可以用投影将复习要点和例题展示出来,也能快速展示相关内容,扩大课堂的容量,提高学生的参与热情,有利于加深学生对知识的识记,同时也为突破难点创造条件.又如：评讲学生作业问题时,借助投影将典型问题作业展示出来,向学生展示他们容易出错或习惯性出错的地方,让他们自己查找问题,自己做点评,相互对照讨论、交流、总结正确的解题方法.尤其在计算题中,可以展示学生的失分情况,对学生的书写格式、答题步骤等做出有效的指导,以及相关的思路点拨和方法归纳,还能根据需要进行拓展,让学生做一些相关变式训练,及时巩固教学成果.再如：在新授课中,可以适当增加感知性、回忆性、启发性较强的相关内容.增加课堂容量的目的是让给学生更有效的理解、接受课程内容,并适当的加以拓展,培养学生解释,解决身边的物理现象和物理规律等实际问题的能力.
七、合理使用才能发挥信息技术的最大功效
任何工具都是一把“双刃剑”,合理运用才能发挥其最有效的作用.在初中物理教学中,信息技术作为一种新的、功能更为先进的技术手段,应该与现有的教学媒体,常规的电教多媒体优化组合,主要用于解决课堂教学中的重点、难点问题,实现学生能力的培养.实际教学中,部分教师对信息技术滥用引发许多不良效果：过多地使多媒体课件摸拟物理实验代替学生实验,学生得不到动手操作实验的机会,势必会扼杀学生的思维能力和想象能力；在课堂教学中过分追求高效率、大容量,给学生展示的内容太多太快,学生没有足够的时间思考,重点内容没有记好笔记,走马观花,效果必然不理想.课堂教学中学生是主体,我们应当控制课堂教学容量,将应用信息技术节省下来的时间留给学生思考、讨论、交流、归纳总结,才是信息技术与课程整合的目的所在.教师可以根据学生的知识基础、认知水平、心理特点和教材知识结构,合理地运用信息技术,以求获得最好的课堂教学效果.
近年来,很多有条件的民族地区学校实施新课程的教学目标,以“知识和能力”、“过程和方法”、“情感和价值观”三位一体,以学生的发展为核心,教学要以学生为主体.在“信息技术”教学手段的支持下,让信息技术更好的服务于民族地区初中物理课程教学,从而使两者有机结合,实现最优化的整合.进而优化教师教学过程,激发学生兴趣,有效提高教学效果.将信息技术融入学科课程的有机整体中,成为课程的组成部分,从而使各种教学资源、各个教学要素和教学环节,经过整理、组合、相互融合,达到整体优化,高效达成课程目标.
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