教育信息化下物理教学对学生创新水平的培养
【关键词】创新水平;创新意识;物理教学;启发
中国科技大学校长朱清时以前在一个教育论坛上指出:“中国当前最大的问题是一代、二代的年轻人缺乏创新水平,这也是我们国家今后发展的瓶颈。” 创新,指人类为了满足自身的需要,持续拓展对客观世界及其自身的任职与行为的过程和结果的活动。而创新水平指人在顺利完成以原由知识经验为基础的创建新事物的活动中表现出来的潜在的心理品质。创新是一民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。创新的关键在人才,人才的成长靠教育。因而,如何从青少年抓起,从中小学抓起,培养他们创新水平,就成了我们教学目标的重点所在。
物理学科作为一门实验性、应用性较强的学科,在培养学生的创新思维方面,有着得天独厚的条件。通过课堂教学能够鼓励和引导学生独立思考,勇于提出自己的见解,培养学生不迷信课本,敢于用科学方法实行创新的精神。激活创新意识,进而达到培养学生创新水平的目的。下面就物理教学如何结合信息化教育培养学生创新水平,谈几点粗浅的理解和做法。 1. 信息化教学提升学生创新水平的原理
信息化教学形象逼真,使声光形色同时再现,变枯燥为生动,变表态为动态,让知识形象化、主体化展示,在培养学生思维水平方面起着独特的作用。当前,以多媒体技术为信息化教育的代表与物理教学结合,产生了良好的效果。 2.信息化教学对学生思维的协助 2.1加快思维速度
多媒体教学利用动画与编辑功能,表现真实的物理情景,展示运动的本质特征,提升了信息表现的速度。多媒体技术提供的材料,自然的变成了学生思维的诱因。学生的主观能动性提升,促动了创造性思维的培养。学生思维活跃,能够加快课堂节奏,充实教学内容。
物理教学过程中,对很多复杂物理现象、物理过程,用语言、文字、挂图等辅助手法,很难形象透彻的讲清楚,学生也很难想象出准确的物理情景; 而利用信息技术却能变静为动、变难为易。如: “超重与失重”、“平抛运动”、“电磁感应现象”等。 2.2调动思维积极性
多媒体技术把知识内容从抽象转成具体生动的形象,改变了传统教学中信息传递方法单一,学生感到枯燥乏味疲劳等情况。而提供多彩的画面及动听的音乐,又为学生创造了一个诱人的学习情境,调动学生的智力因素,使学生在学习中获得轻松愉快的学习体验。 在物理课程教学中,很多内容是很难通过解说就能解决问题的。一些探究性实验在实验室不可能完成。如:人造卫星,宇宙速度,各个行星在太阳系中运动情况,如过用传统的讲授方式,即便是满堂满讲,学生也难以理解,反而会加深学生对物理知识学习的畏惧感,使得课堂形成了负效率,日后的物理课堂将难以展开。不过这些知识完全能够使用多媒体技术让大家看到模拟的直观情况,不但能够将内容讲得生动活泼,激发学生的学习兴趣,更增长了学生的见识。
2.3协助思维理解
多媒体教育的过程就是学生通过眼、耳、手等器官把外界的信息传递给大脑,经过大脑的加工,获得知识,渲染气氛,提升学习效率。
抽象物理概念、物理规律,难以理解、难以掌握。过去教学中很容易形成只重概念的背
诵和规律的记忆,而忽略对概念的理解,忽略对规律的探讨和研究; 而利用信息技术,能够变抽象为具体、形象、直观,便于研究、便于理解。如:“加速度的概念”、“匀变速直线运动的速度、位移”、“动量定理”等。 3.信息化教学对学生好奇心的满足
信息化能使学生获取大量信息。不过在大量信息面前,学生容易出现求新、求快、求刺激,而不求甚解的倾向,不但不能达到预期的学习效果,还会浪费大量宝贵时间。因而,在教学过程中,我们一方面需要对网络教学实行有效的设计,另一方面也是最重要的,要使学生掌握研究问题的方法,增强学生对知识的理解和处理问题的水平。要培养学生在新技术条件下的深层次思维水平,使学生知道,何时需要信息、解决特定问题需要什么样的信息、找到需要的信息、评价信息、组织信息、使用信息解决问题等。
过去在实行高中课本《原子和原子核》一章的教学时,师生们都感到这个章的内容太抽象了,学生对这个章知识的掌握有一定的困难。而现在每上一节课学生都感到特别兴奋,因为再讲到a粒子散射实验时能够将有动画的实验课件引入课堂,既直观又形象,而且还能够清楚知道实验的做法,并在短时间内能够重复做多次;在讲轻核的聚变、重核的裂变、核能、链式反应等比较抽象的概念时,我们将视频影像引入了课堂,使学生对这些看不见摸不着的知识理解和掌握得都很好。这样的教学,能有效的激发学生的学习兴趣,使抽象、枯燥的物理概念变得直观、形象,使学生从害怕、厌恶物理到喜欢物理,乐意学物理。 4.信息化教育与物理教学中几点平衡 4 1.物理实验
物理学是一门实验科学,离开了物理实验,物理学就不可能产生,更谈不上发展,所以,要特别重视物理实验,在信息时代也不例外,凡大纲要求做的实验都要做,不能做的实验要想方设法创造条件也要做。在物理教学中,建立一个概念或规律的时候往往通过对实验的观察并通过讨论总结得出结论。在这个过程中学生实现了很多学习心理活动,如:观察、分析、掌握实验方法等,其中最重要的是学生掌握实验方怯,学会通过实验得出结论的方法,这正是我们水平培养所强调的重要方面。
例如:在牛顿第二定律的教学中,学生亲自做实验探究不同质量和不同拉力下的一系列位移、时间数据并分析数据得到加速度与外力,与物体质量的关系。这样得来的结论当然比抽象产生的结论扎实,使学生掌握了实验方法,培养了学生动手、动脑的综合水平。如果用多媒体把牛顿第二定律的实验制作成动画课件,上课时教师在荧幕上演示效果明显不同了,从表面上看上课容易了。但是学生没有动手、动脑机会,显然在纸上谈兵。
但是很多实验可能看不清,可能过于复杂,可能表现的时间过短,可能无法长期提供器材让学生动手,可能在教室中根本无法实施等原因,利用信息技术实行补充,实行模拟,就非常必要。
例如:微观世界看不见,摸不着,宠然大物又说不清道不明,过去教学中只能让学生看看挂图或用语言、文字加以描述,学生很难得到准确完整的理解与印象; 现在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,展示在学生眼前,很多情景不言自明,复杂情景图文并茂,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。
4 2注意计算机模拟中的科学性
计算机模拟,是对物理现象的提炼和再现,在整个过程中必须保持对物理实质的保真,否则就会成为误导。所以,备课时研究确定本节课使用计算机辅助的必要性与可行性。 4.3增强教师自身的认知水平的提升
教师会教是学生会学的前提,要培养学生的认知水平,必须首先提升教师自身的认知水平。面对浩瀚的信息海洋和先进的多媒体网络,教师会出现“技术恐惧症”,在大量信息面前束手无策。这些情况说明不能适合现代信息条件下的教学工作,水平和水平有待提升。多媒体网络教学环境下教师应具备深刻的认知理论,在教学实践中要着力克服重教轻学、重知识传授轻水平培养、重结果轻过程等传统教法的弊端。要给学生解决问题的策略,引导他们思考学习的内在过程。
4. 4准确看待信息化教育在教学过程中的地位
多媒体的应用确实有很多优势,但不能所以本末倒置,忽视了学生的认知过程。课堂学习不是放电影,在多媒体的应用中往往会陷入这种局面,课堂的进程被牵着鼻子走。这就导致一堂课下来,学生脑子里留下的东西并不多。所以,在使用实行多媒体物理教学时,必须首先处理好主与次的关系,一定要理解到教师仍然是课堂教学的主体,是课堂教学的支配者,多媒体仅仅起辅助作用,用来突破教学难点、形象生动地实行教学、提升教学效率。教师在课堂教学时不但是实行知识的讲解,还有很多情感的交流和世界观的渗透,多媒体这是无法做到的,而且多媒体不具备对课堂突发事件的处理及随机应变的教学水平。
多媒体的教育只能辅助教学,而不是替代教师的讲课。这就要求教师,基本功的训练仍然不可忽视。一次课结束,板书应该清晰的留在黑板上,让学生清楚本节课的知识点。 4. 5 信息化教育下增强学生规范性的教育
物理教育需要学生建立严密的思维,对于学生好的学习习惯要求比较重要。以高一物理中的受力分析为例,如果过于依赖多媒体,而忽视了学生的规范动手,那么在往后的物理学习中,因为做图随意性,往往不能很好的分析和处理各种物理情境。
在教学中,我们还注重把物理现象从学生所熟悉的事物中引出,通过设计悬念,使学生疑惑不解,积极思考,启发学生的思维,也不失为一个促动学生学习的动力。在\润物细无声\情境中完成,在愉乐中领悟知识的形成过程。 总来说之,物理教学要激发学生自主的学习兴趣,真正培养学生掌握获取知识的水平和创新精神,使物理教学走上一个新的台阶。要使教师的课堂教学,从只注重给出学习的最终结果,转变为注重分析知识的形成过程,恰当使用计算机辅助技术来激发学生的兴趣,是教学成功的重要手段之一。