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【摘要】随着现代信息技术的迅猛发展，信息技术在教育领域中的整合应用日益广泛和深入，如何才能利用信息技术更好地进行学科教学，本研究正是以此为出发点，尝试在中学物理教学中使用信息技术进行优化整合，从而促进教学改革和教育发展。
【关键词】信息技术；中学物理；课程整合
一、引言
随着新一轮课改的全面展开，教育理念的全面更新，教育资源的内涵和外延都发生了很大变化，新课程呼唤与之相匹配的课程资源。近年来，随着我国教育事业的快速发展，以计算机为核心的多媒体信息技术在中学的逐渐普及和应用，有力地促进了现代教育的改革。但目前，在我国初中的课堂教学中，多媒体的应用仅仅是教师为教学中的重点和难点提供动态演示，虽在一定程度上有助于学生对抽象知识的理解，但媒体信息的使用权仍被教师控制，实际上并未摆脱以教师为中心教学观念束缚。因此，研究在现代信息技术环境下中学物理课堂教学形式有着重要的实践意义，有着一定的理论价值。
二、当前中学物理课程中信息技术使用的误区
（一）当前中学物理课程教学现状调查
1.通过问卷调查发现中学生在物理学习中面临诸多困难，部分学生越学越没有兴趣和灵气，有的学生在课堂教学过程中不能体验到快乐，有厌学情绪，所占比例呈上升的趋势。我们的物理课堂教学理念不能真正体现学生的主体地位，困住了学生的手和脑、课堂教学手段不能激发学生的学习兴趣。随着城镇化建设，学生的家庭生活条件越来富裕，几乎每个家庭都有电脑，虽然学生在某种程度上对电脑的应用能力非常强，但学生利用电脑更多的是上网聊天、玩游戏、看电影、下载音乐等，几乎没有用现代信息技术来查阅学习资料的。学生缺少观察生活中有关物理现象的习惯与兴趣，物理教学中相关的实验、生活现象等都很陌生。
2、问卷调查结果如下：
（二）当前中学物理课程中信息技术使用的误区
通过笔者实地调查和上述对学生的问卷调查统计发现，当前信息技术与中学物理教学的整合在该学校存在以下几个方面的问题：
1、硬件资源缺乏，远远不能满足教学需求
问卷调查结果显示，70%以上的学生认为学校的多媒体教学设备很不合理，97.9%的学生认为该校的物理实验设备很不齐全，有待改善，所以该学校的硬件资源比较缺乏。具体表现在：第一，学校虽然每个班都配有多媒体，但配置很简单，没有音响，主要是电脑加投影，第二，学校的物理实验设备只有一些陈旧的没法用的实验器材，学生完全没有机会在实验室上实验课，而且学校也没有安排实验课，最多老师在课堂上演示。
2、教师的整合观念和能力有待加强，整合模式单一
首先，仅有1.9%的学生同意老师经常用多媒体等教学设备上课，这说明大多数教师还是更情愿在传统教室里上课。其次，只有35.1%的学生喜欢老师多媒体上课的方式，多数人觉得很枯燥，跟在传统教室上课没什么差别，具体表现在：第一，67.7%的学生认为老师多媒体教学的授课速度太快了，一堂课下来就想走个过场一样，对重难点没有什么印象，甚至不知道这堂课讲了些什么；第二，对于晦涩难懂的知识点，只有19.3%的学生认为老师会利用多媒体等各种教学手段帮助他们理解，另外，77%的学生觉得老师利用多媒体教学时会与他们进行交流互动，基本都是老师一个人在上面讲，学生在下面听。
目前信息技术在中学物理教学中的主要应用方式是教师演示课件。这种模式的一般做法是：教师花大量的精力在课前设计并制作课件，有些教师甚至直接在网上下载对应的课件，课堂上按課件设计的流程操作计算机就行，把教学内容逐一呈现给学生。呆板沉闷的整合模式，使学生觉得枯燥无味，注意力不能集中，提不起兴趣，甚至打瞌睡；另一方面，其交互性差，教师用电子数据代替丰富的情感交流语言，用荧屏画面代替形体交流语言，尽管某些课件设计得比较精美，容量丰富，也具备多种感官刺激，但由于其缺乏交流互动，并未挖掘学生主体作用，学生尤如看了场电影，只观其面未达其意，教学效果不理想。同时，这种模式单一化、交互性差的课堂教学，遏制了学生思维能力，尤其是求异思维能力的发展，远远不能满足教学的需求，也不利于学生的发展，我们需要的是更多不同形式的整合，需要的是针对不同教学内容的整合模式。
3、重视理论讲授而忽视实验操作，学生的动手能力的不到培养
物理中有很多实验，做好实验可以帮助学生建立物理模型，有助于学生理解基本概念、规律，因此实验教学在物理教学中扮演着一个重要的角色，它在贯穿理论联系实际、培养学生动手能力、科研能力和创新能力等方面具有理论教学所不能取代的独特作用。
可是调查发现目前中学物理实验教学并不乐观，79.5%的学生不喜欢上物理实验课。由于在空间、时间和器材等方面受到这样或那样的限制，中学物理实验教学不能得到很好的实施。再加上有些实验仪器复杂、精密与昂贵，往往不能允许学生自行设计实验参数、反复调整仪器。所以，实验教学常流于形式，不少教师会直接跳过实验不讲，或者只讲不做，甚至为了应付上面检查，课后布置学生撰写实验报告，由于学生实际上并没有做过实验，所以他们的实验报告基本都是抄写书本上的案例。这就自然导致学生无法掌握常用物理量的基本测量方法，更不会调整、使用和维护常用的物理仪器，处理实验数据、分析实验结果就更无从谈起。教师重视理论讲授而忽视实验操作的现象就使得学生实验学习的积极性渐渐降低，求知欲和好奇心也逐渐被晦涩难懂、枯燥乏味的理论说教泯灭了。结果可想而知，学生的实践动手能力和开拓创新精神不能得到培养，难以适应现代化素质教育的需要。
（二）信息技术与中学物理课程整合策略简析与案例展示
虚拟仿真实验室在中学物理电学中应用实例
（1）虚拟仿真实验室
针对上述当前中学物理教学中硬件资源缺乏和重视理论讲授而忽视实验操作的问题，我们可利用信息技术的仿真物理实验室来解决，它通过计算机把实验设备、教学内容、和学生的操作有机地融合为一体，模拟实验环境，学生可以按照自己的意愿设计实验，进行数据读取、记录、分析，得出实验结果等，由此可以达到实际实验难以实现的效果。 仿真物理实验室是时下常用的仿真软件，是面向物理课堂、物理教师和学生的一个全开放性的物理实验仿真软件。它提供了一个实验器具完备的综合性实验室，实验者可以在任意组合的实验环境中亲自动手创建自己所能想象的实验。仿真物理实验室不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时提供相关的实验实时数据。[8]
将“虚拟仿真实验室”应用于中学物理实验教学之中，我们需要重点注意以下两点：一是要充分发挥其技术优势，优化实验设计与教学过程，使课堂教学得以高质量地进行；二是要突出教学过程中教师教学的主导作用和学生学习的主体地位。因为“虚拟仿真实验室”只是一种工具，学生的意义建构还需要在教师的有效引导下完成，只有把握好这两点，才能使“虚擬仿真实验室”在有效地应用于教学中，而不会流于一种形式。
（2）案例展示
例如，在电学仿真实验室中研究“伏安法测量未知电阻的电阻”的实验。过程如下：
①参照课本，设计实验电路图：
图1
②按电路图在仿真物理实验室中选择所需的仪器并连接成仿真电路，注意接线应有序进行，开关要断开，并注意电源和仪表的正负接线柱，实物接线应与电路图一致。如图1所示：
图2
图1 用伏安法测量未知电阻的阻值之实物连接图
③调节滑动变阻器R，使电路中的电阻较大。
④接通开关S，读出电流表和电压表的示数。
图2用伏安法测量未知电阻的阻值之示数图
⑤实验中需要测量三组数据，这只要改变变阻器的滑片位置，将它的阻值逐渐由大向小调节即可，记录仪表示数，根据测量的电压、电流值算出Rx的阻值。
实验记录如下所示：
⑥实验讨论：
A.滑动变阻器在实验中所起的作用是什么？
B.一同学实验时，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动最大刻度，其原因可能是哪些？
⑦实验结论：
A.滑动变阻器在实验中所起的作用是通过调整其滑片的位置改变其阻值来改变总电阻，从而改变电流表和电压表的示数，取得多组数据。
B.该同学遇到这种情况的原因很可能是闭合开关前没有把滑动变阻器的阻值调到最大值。
（3）小结
虚拟仿真实验室能够有效地解决该校实验设备不足，学生没有机会做实验，教师不知如何在没有实验器材的情况下上好实验课等问题，即前面提出的误区1和误区2。显然，其教学效果跟单纯的口头讲解是具有天壤之别的。一方面，此整合策略对学生学习物理知识、掌握实验方法和撰写实验报告具有很大帮助；另一方面，虚拟仿真实验教学也有助于教师实践整合教学能力的提高。
五、结语
这一研究，是在配合学校整体教学改革而进行的。本研究方案经在本校范围内初步实践，取得了预期的效果。学生普遍反映物理的难度降低了，针对性更强了，增强了学习物理的信心，调动了学习物理课的积极性，加强了物理与专业课的联系，对专业课的学习有较大的帮助。尽管如此，其实施效果还有待更多教学实践的检验。我们是否可以把这种教学方法推广，应用到其他学科的教学中，提高学校整体教学水平，改变教学现状，全面推进我校教改，培养出新时代所需要的创新性人才。希望这一研究能进一步进行，也希望能取得更好的效果。
【关键词】信息技术；中学物理；课程整合
一、引言
随着新一轮课改的全面展开，教育理念的全面更新，教育资源的内涵和外延都发生了很大变化，新课程呼唤与之相匹配的课程资源。近年来，随着我国教育事业的快速发展，以计算机为核心的多媒体信息技术在中学的逐渐普及和应用，有力地促进了现代教育的改革。但目前，在我国初中的课堂教学中，多媒体的应用仅仅是教师为教学中的重点和难点提供动态演示，虽在一定程度上有助于学生对抽象知识的理解，但媒体信息的使用权仍被教师控制，实际上并未摆脱以教师为中心教学观念束缚。因此，研究在现代信息技术环境下中学物理课堂教学形式有着重要的实践意义，有着一定的理论价值。
二、当前中学物理课程中信息技术使用的误区
（一）当前中学物理课程教学现状调查
1.通过问卷调查发现中学生在物理学习中面临诸多困难，部分学生越学越没有兴趣和灵气，有的学生在课堂教学过程中不能体验到快乐，有厌学情绪，所占比例呈上升的趋势。我们的物理课堂教学理念不能真正体现学生的主体地位，困住了学生的手和脑、课堂教学手段不能激发学生的学习兴趣。随着城镇化建设，学生的家庭生活条件越来富裕，几乎每个家庭都有电脑，虽然学生在某种程度上对电脑的应用能力非常强，但学生利用电脑更多的是上网聊天、玩游戏、看电影、下载音乐等，几乎没有用现代信息技术来查阅学习资料的。学生缺少观察生活中有关物理现象的习惯与兴趣，物理教学中相关的实验、生活现象等都很陌生。
2、问卷调查结果如下：
（二）当前中学物理课程中信息技术使用的误区
通过笔者实地调查和上述对学生的问卷调查统计发现，当前信息技术与中学物理教学的整合在该学校存在以下几个方面的问题：
1、硬件资源缺乏，远远不能满足教学需求
问卷调查结果显示，70%以上的学生认为学校的多媒体教学设备很不合理，97.9%的学生认为该校的物理实验设备很不齐全，有待改善，所以该学校的硬件资源比较缺乏。具体表现在：第一，学校虽然每个班都配有多媒体，但配置很简单，没有音响，主要是电脑加投影，第二，学校的物理实验设备只有一些陈旧的没法用的实验器材，学生完全没有机会在实验室上实验课，而且学校也没有安排实验课，最多老师在课堂上演示。
2、教师的整合观念和能力有待加强，整合模式单一
首先，仅有1.9%的学生同意老师经常用多媒体等教学设备上课，这说明大多数教师还是更情愿在传统教室里上课。其次，只有35.1%的学生喜欢老师多媒体上课的方式，多数人觉得很枯燥，跟在传统教室上课没什么差别，具体表现在：第一，67.7%的学生认为老师多媒体教学的授课速度太快了，一堂课下来就想走个过场一样，对重难点没有什么印象，甚至不知道这堂课讲了些什么；第二，对于晦涩难懂的知识点，只有19.3%的学生认为老师会利用多媒体等各种教学手段帮助他们理解，另外，77%的学生觉得老师利用多媒体教学时会与他们进行交流互动，基本都是老师一个人在上面讲，学生在下面听。
目前信息技术在中学物理教学中的主要应用方式是教师演示课件。这种模式的一般做法是：教师花大量的精力在课前设计并制作课件，有些教师甚至直接在网上下载对应的课件，课堂上按課件设计的流程操作计算机就行，把教学内容逐一呈现给学生。呆板沉闷的整合模式，使学生觉得枯燥无味，注意力不能集中，提不起兴趣，甚至打瞌睡；另一方面，其交互性差，教师用电子数据代替丰富的情感交流语言，用荧屏画面代替形体交流语言，尽管某些课件设计得比较精美，容量丰富，也具备多种感官刺激，但由于其缺乏交流互动，并未挖掘学生主体作用，学生尤如看了场电影，只观其面未达其意，教学效果不理想。同时，这种模式单一化、交互性差的课堂教学，遏制了学生思维能力，尤其是求异思维能力的发展，远远不能满足教学的需求，也不利于学生的发展，我们需要的是更多不同形式的整合，需要的是针对不同教学内容的整合模式。
3、重视理论讲授而忽视实验操作，学生的动手能力的不到培养
物理中有很多实验，做好实验可以帮助学生建立物理模型，有助于学生理解基本概念、规律，因此实验教学在物理教学中扮演着一个重要的角色，它在贯穿理论联系实际、培养学生动手能力、科研能力和创新能力等方面具有理论教学所不能取代的独特作用。
可是调查发现目前中学物理实验教学并不乐观，79.5%的学生不喜欢上物理实验课。由于在空间、时间和器材等方面受到这样或那样的限制，中学物理实验教学不能得到很好的实施。再加上有些实验仪器复杂、精密与昂贵，往往不能允许学生自行设计实验参数、反复调整仪器。所以，实验教学常流于形式，不少教师会直接跳过实验不讲，或者只讲不做，甚至为了应付上面检查，课后布置学生撰写实验报告，由于学生实际上并没有做过实验，所以他们的实验报告基本都是抄写书本上的案例。这就自然导致学生无法掌握常用物理量的基本测量方法，更不会调整、使用和维护常用的物理仪器，处理实验数据、分析实验结果就更无从谈起。教师重视理论讲授而忽视实验操作的现象就使得学生实验学习的积极性渐渐降低，求知欲和好奇心也逐渐被晦涩难懂、枯燥乏味的理论说教泯灭了。结果可想而知，学生的实践动手能力和开拓创新精神不能得到培养，难以适应现代化素质教育的需要。
（二）信息技术与中学物理课程整合策略简析与案例展示
虚拟仿真实验室在中学物理电学中应用实例
（1）虚拟仿真实验室
针对上述当前中学物理教学中硬件资源缺乏和重视理论讲授而忽视实验操作的问题，我们可利用信息技术的仿真物理实验室来解决，它通过计算机把实验设备、教学内容、和学生的操作有机地融合为一体，模拟实验环境，学生可以按照自己的意愿设计实验，进行数据读取、记录、分析，得出实验结果等，由此可以达到实际实验难以实现的效果。 仿真物理实验室是时下常用的仿真软件，是面向物理课堂、物理教师和学生的一个全开放性的物理实验仿真软件。它提供了一个实验器具完备的综合性实验室，实验者可以在任意组合的实验环境中亲自动手创建自己所能想象的实验。仿真物理实验室不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时提供相关的实验实时数据。[8]
将“虚拟仿真实验室”应用于中学物理实验教学之中，我们需要重点注意以下两点：一是要充分发挥其技术优势，优化实验设计与教学过程，使课堂教学得以高质量地进行；二是要突出教学过程中教师教学的主导作用和学生学习的主体地位。因为“虚拟仿真实验室”只是一种工具，学生的意义建构还需要在教师的有效引导下完成，只有把握好这两点，才能使“虚擬仿真实验室”在有效地应用于教学中，而不会流于一种形式。
（2）案例展示
例如，在电学仿真实验室中研究“伏安法测量未知电阻的电阻”的实验。过程如下：
①参照课本，设计实验电路图：
图1
②按电路图在仿真物理实验室中选择所需的仪器并连接成仿真电路，注意接线应有序进行，开关要断开，并注意电源和仪表的正负接线柱，实物接线应与电路图一致。如图1所示：
图2
图1 用伏安法测量未知电阻的阻值之实物连接图
③调节滑动变阻器R，使电路中的电阻较大。
④接通开关S，读出电流表和电压表的示数。
图2用伏安法测量未知电阻的阻值之示数图
⑤实验中需要测量三组数据，这只要改变变阻器的滑片位置，将它的阻值逐渐由大向小调节即可，记录仪表示数，根据测量的电压、电流值算出Rx的阻值。
实验记录如下所示：
⑥实验讨论：
A.滑动变阻器在实验中所起的作用是什么？
B.一同学实验时，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动最大刻度，其原因可能是哪些？
⑦实验结论：
A.滑动变阻器在实验中所起的作用是通过调整其滑片的位置改变其阻值来改变总电阻，从而改变电流表和电压表的示数，取得多组数据。
B.该同学遇到这种情况的原因很可能是闭合开关前没有把滑动变阻器的阻值调到最大值。
（3）小结
虚拟仿真实验室能够有效地解决该校实验设备不足，学生没有机会做实验，教师不知如何在没有实验器材的情况下上好实验课等问题，即前面提出的误区1和误区2。显然，其教学效果跟单纯的口头讲解是具有天壤之别的。一方面，此整合策略对学生学习物理知识、掌握实验方法和撰写实验报告具有很大帮助；另一方面，虚拟仿真实验教学也有助于教师实践整合教学能力的提高。
五、结语
这一研究，是在配合学校整体教学改革而进行的。本研究方案经在本校范围内初步实践，取得了预期的效果。学生普遍反映物理的难度降低了，针对性更强了，增强了学习物理的信心，调动了学习物理课的积极性，加强了物理与专业课的联系，对专业课的学习有较大的帮助。尽管如此，其实施效果还有待更多教学实践的检验。我们是否可以把这种教学方法推广，应用到其他学科的教学中，提高学校整体教学水平，改变教学现状，全面推进我校教改，培养出新时代所需要的创新性人才。希望这一研究能进一步进行，也希望能取得更好的效果。