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高校物理课程优化中信息技术的应用研究

2020-11-30张枝芝黄静静

无线互联科技 2020年16期
关键词:大学物理多媒体教学物理

张枝芝,黄静静

(黄河交通学院,河南 焦作 454950)

0 引言

信息技术是利用计算机、网络等软硬件,对文字、图像、声音等各种信息进行加工处理后再存储使用的技术的总称。在教育领域,传统的教学模式正在被以网络为中心的信息技术多媒体教学模式所取代。“大学物理”是大学期间一门重要的基础课程,随着教学改革的不断深化,大学物理教育也很有必要加快改革的步伐,以便更好地适应学生的发展需要,本文分析了大学物理课教学的现状,提出了信息化教学在大学物理教学中的具体应用。多媒体教学内容丰富,方式灵活,可以激发学生学习兴趣,有效地突破教学难点,起到事半功倍的效果。信息技术正在成为创造思维的源泉,使一些想法付诸实际。

1 大学物理教学的现实状况和问题

传统的教学是以教师为中心的授课模式,教师利用课件或板书,或者结合简单的教具进行知识点解说。这种方式互动性不强、反馈不及时,教师不能及时掌握学生知识的获取情况。该模式往往忽视学生的参与度,学生的学习较为被动,不能发挥其主观能动性,导致教学质量不高。

现代大学的物理教学仍是以教材为中心,以书本作为知识载体。教材教辅更新周期长,最新的物理知识不能在教材教参中体现,知识与社会发展不相适应。大学物理教学一般都是围绕经典物理知识进行授课。在信息技术日新月异的今天,开放式的教材和教学内容是必需的,引导学生利用信息技术掌握前沿知识是当今大学的首要任务。

物理学是一门以实验为基础的自然学科,物理的教学过程也是研究物理现象的过程,学生对物理学的学习要通过构建物理模型、依靠物理现象来进行更加直观的理解。在教学中,信息技术能模拟出物理过程和实验结果,动态展示实验现象,能将漫长或瞬间的演示实验变得可控、有序。

信息技术在物理教学中,一般限于PPT,FLASH等工具的简单使用。更有部分教师认为讲解物理的逻辑推导过程,用板书一步一步地讲解比课件展示的教学效果要好很多。教师要转变教学观念,不能只满足于讲解教材上的内容,学生也不应只满足于考试过关。

2 计算机信息技术给物理教学注入新的活力

2.1 利用多媒体等信息技术教学,有利于学生集中精神获取知识

经心理学家特瑞赤拉的实验证明,人类从外界获取的信息中,83%是通过视觉,11%是通过听觉。由此可见,在教学中使用视觉和听觉的重要性。显然,多媒体教学所传授的知识信息量要远大于传统的板书教学。利用信息技术的多媒体教学,使抽象的知识变得直观,有立体感。比如:用多媒体课件播放伽利略的比萨斜塔实验,学生感受深刻;利用多媒体还原牛顿管的现象,课堂效果会更出色。

2.2 信息技术的应用有利于提高教学效率

以“粉笔+黑板”为主的传统教学中,比较困难的是教师用何种语言何种方法进行讲授,才能使学生思维达到最佳状态,进而提高教学效果。信息技术的应用可以最大限度地增强教学媒介的表现力,可以将一些物理理论的应用、现象的总结、相关知识的拓展做成幻灯片或网页,从而提高教学效率。比如伽利略认为自由落体是初速度为零的匀加速直线运动,采用多媒体教学,通过观看视频将整个实验的过程展示给学生,加深其对知识的理解,还解决了没有频闪相机进行验证的难题。

2.3 以多媒体为中心的信息技术改变了教学环境

新型教学模式指学生探索、交互指导。在教学过程中,针对选定的主题,将学生分成小组,开展合作学习。这要求小组自我分工、文献查询、知识汇总、分析梳理、交流讨论、形成结论,完成写作,最后进行成果展示,师生共同点评成果。在这个过程中,使学生真正成为知识意义的主动发现者。在信息化教学过程中,教师角色中部分“输送知识”的作用将由网络替代。教师的角色逐渐转变为“课程的组织者、情感的支持者、学习的参与者、信息的咨询者”,利用计算机网络创设一个既虚拟又现实的情境,使教师更方便地进行角色互动,学生也可发挥自身的主动性、积极性和创新精神。

利用现代信息技术可以构建多种形式的教学环境,如多媒体综合教室、多媒体计算机网络教室、电子阅览室、基于互联网的远程教学系统、网络微课堂等。在课堂教学中应用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术能够创造和展示各种接近现实的学习情境,把抽象的知识与现实生活结合起来,激发学生的思维。这不仅是一种教育形式的改革,更是一种教育的辩证思想[1]。

2.4 利用网络技术建立局域网,实现资源共享

在校内建设网站,通过上传下载资料,实现信息资源的综合化。同学科的教师可以构建一个大学物理的学习版块,教师可以留言讨论,和学生互动,针对学生的个性特点“因材施教”,做到一对一指导。网站可由同学科教师、学生来维护更新,其势必会成为一个强大的大学物理教学基地。网站的建设不但有助于某一所学校教学水平的提高,而且开放的、综合的信息资源对于提高更大范围的学科教学水平具有积极的促进作用[2]。

2.5 将抽象的知识可视化,便于学生理解接受

大学物理学习需要利用抽象思维,把教师讲授的知识在大脑中构建出来,呈现多空间模型,才能有效地理解知识。但由于学生的个体差异,理解不同,构建的想象模型也不同,会导致偏差甚至理解不正确。利用信息技术进行演示,能提高学生的思维能力,使其正确理解实验原理,增强主动学习的欲望。大学物理所研究的对象,小到微观粒子,大到星球天体,这些对象在教学中是不能进行现场观察的。还有一些物理实验,从头到尾只是内部发生变化,难以观察。针对微观粒子、宇宙天体的实验,可以借助信息技术手段让学生更加直观地了解到物理的奥秘。比如电子自旋共振、置子纠缠态的制备与测量等有关原子分子物理和量子物理的实验,理论上比较抽象,实验中只能观察到一些宏观的物理现象,却难以观察到微观的物理过程。除此之外,在实践教学中很多教学内容受到各种客观条件的影响,教学成果不能被学生直接观测到,比如:真空实验中所用的机械泵和分子泵,教师难以用语言表述清楚其结构和工作原理。运用信息技术可以将原先较为抽象的知识具体化,将老师不能很好表达的相关内容让学生进行更加直观的体验,深化教学成果,提高教学的整体效率[3]。

3 利用信息技术,实现大学物理教学改革

信息技术改变了人类学习的方式,打破了地理地域的限制,使得知识的来源更加多样化,互通互联,人们可以随时随地进行面对面的交流、讨论。以网络技术为基础的信息技术对现实生活、生产及教育等多方面产生了深远影响,利用信息技术进行教学更是未来教学发展的最终趋势。信息技术教学使学习者能够多途径、多方法地进行知识的积累,教师能够以创新方式进行教学。信息技术对教师来说应该像其他教学工具一样,成为教学的重要组成部分。学生则可根据需要来选择工具,帮助自己及时地获取信息,对其进行分析并表达出来,以此进行知识的更新,为后续的成长和走向社会打下坚实的基础。

传统课堂教学具有面对面直接交流的优势,教师在学生学习动力的提高、新知识的获取等方面起主导作用,这是任何信息技术都代替不了的。但传统教学在现代文明快速发展的今天已明显不适应社会发展的需要。

在信息技术时代下,教学改革更不应该落伍。传统教学模式已经不能有效地满足现代课堂老师以及学生对于课堂文化和课堂教学活动的要求,面对这种情况,教师们不应被动接受,而是应该在教学实践中大胆尝试,找到新型的教学模式,使现代信息技术与传统教学手段相结合,找到适合自己和自己学生的教学模式[4]。在传统教学模式和新的教学途径相结合之后,教师、学生、媒体、教材之间应形成良性的互动,不能过分地偏重于任何一方,这种互动应该是具有生命力的。在教师总结出新的模式之后,教师以及相关计划的组织者也应该充分转变自己对于教学模式的看法,传统的教学方式已满足不了学生的需要,教学内容应该不仅局限在课堂中。运用计算机技术能把讲课拓展到计算机、多媒体互联网等各个平台之上,深化教学成果,提高教学效率。教学永远没有完美的,在总结出新的教学模式之后,相关人员也不能自满于相关成就,要在之后的教学实践中根据客观的需要不断优化相关教学模式,始终将学生的利益放在首位。

4 结语

以方便教学、有助学生接受为前提,紧扣教学内容,发挥多媒体优势,为提高教学质量,教师要学习最新的知识,尝试创新教学。此外,学校应利用互联网技术、云计算、在线协作课堂等,开发出开放的数据库网站,实现成果共享,使信息技术在创新人才培养中发挥更大的作用。

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