計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

新課改強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)該實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的根本變革，教師就需要不斷提高自身素質(zhì)，增強(qiáng)自身技能。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，計(jì)算機(jī)與每個(gè)人的生活息息相關(guān)，在教育領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)也展現(xiàn)了其自身優(yōu)勢(shì)，這就為課堂教學(xué)帶來了不可忽視的效益。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)帶來的優(yōu)勢(shì)十分明顯，為此，教師就應(yīng)該抓好入門教育，不斷培養(yǎng)師生之間的默契。本文主要研究計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用。一、在中學(xué)物理中利用計(jì)算機(jī)輔助的意義1.可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)來進(jìn)行中學(xué)物理教學(xué)，可以靈活地運(yùn)用動(dòng)畫、音頻、視頻等多種方式，長(zhǎng)此以往，就可以為學(xué)生營(yíng)造出一種輕松的學(xué)習(xí)氛圍，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，進(jìn)而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。對(duì)于很多中學(xué)生而言包括物理在內(nèi)的理科是學(xué)生的薄弱學(xué)科，產(chǎn)生這一問題的原因則是在學(xué)習(xí)初期，由于一些物理學(xué)科知識(shí)需要借助于大量的計(jì)算以及實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行，相對(duì)于文科學(xué)科而言物理學(xué)習(xí)內(nèi)容則比較抽象，因此在初期學(xué)習(xí)過程中學(xué)生就由于無法適應(yīng)物理課程的教學(xué)節(jié)奏而對(duì)其失去了興趣，但是從物理學(xué)科的本質(zhì)來看，其中涉及到眾多有趣的內(nèi)容，因此在教學(xué)過程中教師要做好學(xué)生對(duì)于學(xué)科興趣的引導(dǎo)，其中計(jì)算機(jī)技術(shù)就是培育學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵，將計(jì)算機(jī)引入到教學(xué)中還是對(duì)于原有教學(xué)形式的轉(zhuǎn)變，且通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)還能夠探索當(dāng)前國(guó)內(nèi)外最新中學(xué)物理課程授課方式，確保授課方式的多樣性和新穎性，這對(duì)于激發(fā)中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣也有極大的幫助。2.適當(dāng)利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)來進(jìn)行物理教學(xué)，可以使教學(xué)生動(dòng)化。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的表現(xiàn)力是非常強(qiáng)的，教師在授課的時(shí)候遇到的重難點(diǎn)問題就可以利用多媒體來進(jìn)行展現(xiàn)，將這些重難點(diǎn)知識(shí)簡(jiǎn)單化、具體化。此外，一些非常難的物理過程教師還可以利用計(jì)算機(jī)來代替，這樣不僅可以吸引學(xué)生的注意力，還可以提高教師的物理教學(xué)水平，提高教學(xué)質(zhì)量。3.通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)建設(shè)一個(gè)好的學(xué)習(xí)氛圍。在傳統(tǒng)的教學(xué)當(dāng)中，由于班級(jí)人數(shù)較多，教師不可能和每一位學(xué)生都進(jìn)行充分的交流，當(dāng)然也不可能掌握班級(jí)里每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。由于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具有雙向、多向、異步和同步等特點(diǎn)，所以將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)應(yīng)用到物理課堂當(dāng)中是非常合理的。此外，科學(xué)合理地應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)還可以形成師生之間、生生之間的良好互動(dòng)，進(jìn)而營(yíng)造一個(gè)良好的課堂狀態(tài)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供良好的條件。4.節(jié)約教學(xué)時(shí)間，提升教學(xué)質(zhì)量。隨著各種假期的到來，社會(huì)呼吁的減負(fù)，其實(shí)更多意義上壓縮了課堂教學(xué)的時(shí)間，中學(xué)物理的學(xué)習(xí)本身就是漫長(zhǎng)的過程，需要課堂上大量時(shí)間進(jìn)行分析與理解，對(duì)于教師來說課堂上的教學(xué)時(shí)間過短，使教師在講課過程中，只能選擇重要的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，而許多中學(xué)物理教學(xué)中的數(shù)據(jù)分析、科學(xué)常識(shí)都無法介紹。但是隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展，教師可以將課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容提前放在應(yīng)用程序中，就像是教材中的時(shí)代背景、道德內(nèi)涵等等內(nèi)容使學(xué)生在了解知識(shí)上有一定過渡，不會(huì)使學(xué)習(xí)變得枯燥乏味，這樣教師在課堂可以僅選擇重要內(nèi)容進(jìn)行講解，從而節(jié)約教學(xué)時(shí)間，提升教學(xué)質(zhì)量。5.創(chuàng)新教育模式。傳統(tǒng)的中學(xué)物理教育模式下，中學(xué)物理的教學(xué)屬于簡(jiǎn)單的填鴨式教學(xué)，教師通過自己的理解將課本上的內(nèi)容介紹出來，由學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)以及記憶，將中學(xué)物理的課程由培養(yǎng)學(xué)生行為道德規(guī)范改變成了一種機(jī)械性的背誦學(xué)科，使越來越多的學(xué)生想到中學(xué)物理只能聯(lián)系到記憶、背誦等枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容，失去了原有的規(guī)范學(xué)生行為以及道德思想傳播的意義。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以使教師更新教學(xué)模式，使得物理課堂更加生動(dòng)活潑，改變了傳統(tǒng)的教育模式從機(jī)械化記憶背誦理論轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的理解。二、關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與中學(xué)物理中學(xué)物理教學(xué)不僅包含了課標(biāo)、教材、課程內(nèi)容等文本課程，也包含教學(xué)過程中創(chuàng)生課程；不僅包含教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、方式、評(píng)價(jià)等，也包含體驗(yàn)教學(xué)的過程；還包含了教學(xué)對(duì)課程的反饋修訂等。從廣泛意義上講，這里的中學(xué)物理教學(xué)基本涵蓋了中學(xué)物理教育的方方面面。中學(xué)物理教學(xué)研究作為課程與教學(xué)研究領(lǐng)域的重要分支，已經(jīng)引起了廣大物理教育教學(xué)者的關(guān)注。中學(xué)物理教學(xué)研究也不再僅限于大學(xué)，成為教授和研究員的專職任務(wù)，許多中學(xué)教師也開始加入中學(xué)物理教學(xué)研究的行列，并充分發(fā)揮自身直接與教育實(shí)踐接觸的優(yōu)勢(shì)，將科研與教學(xué)結(jié)合，通過科研促進(jìn)教學(xué)，取得了良好效果，也促進(jìn)了物理教學(xué)的發(fā)展和完善。從上面的論述可以看出，中學(xué)物理教學(xué)科學(xué)研究是大學(xué)教師、研究員、研究生及中學(xué)教師等教育研究者或工作者有目的、有計(jì)劃地對(duì)與中學(xué)物理課程及教學(xué)相關(guān)的現(xiàn)象、過程等進(jìn)行的研究，既有對(duì)理論的探討，也有對(duì)實(shí)踐的總結(jié)，既有對(duì)現(xiàn)存問題的深思，也有對(duì)未來發(fā)展的預(yù)測(cè)。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與教育進(jìn)行結(jié)合方面，國(guó)外許多國(guó)家都進(jìn)行了深入的研究，取得了不錯(cuò)的成果。分析物理教材當(dāng)中的概念主要是中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)過程當(dāng)中的基礎(chǔ)，老師在教學(xué)過程當(dāng)中的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量會(huì)直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的情況。所以，從目前中學(xué)物理概念教學(xué)過程當(dāng)中的具體情況來看，依然存在許多難以解決的問題和困難，這就會(huì)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候產(chǎn)生一定的困擾。首先中學(xué)階段的物理概念教學(xué)方法較為落后，使用的依然是以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法和應(yīng)試教育的教學(xué)方法，并且中學(xué)物理課程當(dāng)中的教師，絕大多數(shù)都是年齡較大、資格較老的教師，在教學(xué)的時(shí)候，習(xí)慣采用自己多年積累下來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，本身的教學(xué)專業(yè)水平也非常高，導(dǎo)致他們?cè)诮虒W(xué)的過程當(dāng)中依然沿用原本落后的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，不想甚至沒有辦法再去學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，這就需要采用計(jì)算機(jī)以及其他信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)的方式來進(jìn)行中學(xué)物理的教學(xué)和學(xué)習(xí)。中學(xué)階段的物理老師在課堂講解物理知識(shí)的過程當(dāng)中，可以運(yùn)用目前先進(jìn)的信息技術(shù)這種獨(dú)特的教學(xué)方法，再根據(jù)教師教學(xué)的內(nèi)容給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)獨(dú)一無二的、更加方便理解物理知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情景，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的時(shí)候能夠更加方便地學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果。三、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用1.利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境。將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和物理課堂相融合不僅促進(jìn)了課堂教學(xué)的變革，也創(chuàng)新了教學(xué)模式，讓計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)成為課堂教學(xué)的好幫手。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“光的反射”這一節(jié)的時(shí)候，光的反射這一名詞學(xué)生聽起來會(huì)很陌生，但是這種現(xiàn)象在生活當(dāng)中確實(shí)是很常見。教師在授課的時(shí)候就可以提前搜集一些視頻和名人事跡讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，在播放視頻的時(shí)候，教師對(duì)一些關(guān)鍵點(diǎn)要進(jìn)行講解，這樣學(xué)生們對(duì)于光的反射就有了一定的掌握。然后，教師可以讓每位學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)小鏡子，根據(jù)視頻當(dāng)中的細(xì)節(jié)師生一起來進(jìn)行光的反射這一實(shí)驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成之后，教師可以對(duì)光的反射的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)概括。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以構(gòu)建新型教學(xué)環(huán)境，使教師對(duì)學(xué)生的教學(xué)工作更加完善，從而培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力。2.利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)代替課堂當(dāng)中不能完成的實(shí)驗(yàn)。由于受各種因素的限制，教師在進(jìn)行授課的時(shí)候，有很多實(shí)驗(yàn)是不能在課堂當(dāng)中完成的，可以利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)代替課堂中無法完成的實(shí)驗(yàn)，提高課堂效率比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的規(guī)律”這一章的時(shí)候，光靠教師的講解以及課本的內(nèi)容，學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的原理仍然是陌生的。但是教師可以利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在網(wǎng)上搜集一些凸透鏡成像規(guī)律的視頻和其他資料，經(jīng)過反復(fù)觀看以及教師的講解。學(xué)生就會(huì)對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律有一個(gè)了解，當(dāng)教師講完這一節(jié)的時(shí)候?qū)W生們可以將之前觀看視頻做的筆記與教師課堂的板書進(jìn)行融合整理，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)凸透鏡成像的原理有了一個(gè)把握，在做題的時(shí)候也就有了思路。由此可知，科學(xué)合理地應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，不僅可以輔助物理教學(xué)，還可以幫助學(xué)生整理相關(guān)的知識(shí)，教師可以借助計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)來開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣就可以將實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的疑難點(diǎn)具體化。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)必須經(jīng)歷的一個(gè)過程，即使這個(gè)過程復(fù)雜困難，但是通過計(jì)算機(jī)就可以對(duì)其進(jìn)行解決。眾所周知，物理概念和定理大部分都來源于生活實(shí)踐，但是光憑教師口述，是沒有辦法表現(xiàn)出物理這門學(xué)科的張力，為此，教師就應(yīng)該借助計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，來展現(xiàn)物理這門學(xué)科的特點(diǎn)。3.更新課堂教學(xué)方式。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)中能夠?qū)W(xué)生的問題聚集、成果簡(jiǎn)化，其傳播形式多樣，不再局限于課堂上的傳授，學(xué)生可利用其他零碎的時(shí)間隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。視頻中將光學(xué)方法放大法生動(dòng)地用動(dòng)畫的形式表現(xiàn)出來，清晰直接地讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)重點(diǎn)。例如，在“滑動(dòng)變阻器”這節(jié)課，其主要是建立在數(shù)字教材平臺(tái)和互動(dòng)課堂功能的基礎(chǔ)上，可以發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：應(yīng)用彈幕發(fā)言、投屏展示、flash插件模擬組裝、照片采集上傳、視頻動(dòng)態(tài)分析、練習(xí)收集反饋以及云筆記流轉(zhuǎn)等技術(shù)手段，合理、有效地把技術(shù)融合到物理課堂的課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)三個(gè)階段中。又利用自制的led滑動(dòng)變阻器，實(shí)現(xiàn)電流的化“隱性”為“顯性”，清晰地呈現(xiàn)了滑動(dòng)變阻器接入電路的有效部分及變化，突破了本節(jié)課的難點(diǎn)。課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備：學(xué)生課前完成預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)單，并通過云筆記將學(xué)習(xí)單上傳，教師根據(jù)收集到的信息有針對(duì)性地備課，做到備課真正備學(xué)生。情境導(dǎo)入：利用投屏技術(shù)演示自制變速風(fēng)扇，提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可視性，引導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律解釋風(fēng)扇變速的原因。并應(yīng)用彈幕技術(shù)，學(xué)生把滑動(dòng)變阻器原理的猜想上傳，然后進(jìn)行師生互動(dòng)，共同揭秘原理。學(xué)生可以應(yīng)用flash插件將提供的配件進(jìn)行組裝，截屏上傳建構(gòu)好的滑動(dòng)變阻器模型。組織學(xué)生對(duì)模型相互評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)過程中進(jìn)一步優(yōu)化模型。學(xué)生經(jīng)歷了自主探究，不僅提高了學(xué)習(xí)興趣，還領(lǐng)悟到建模的思想，創(chuàng)造性思維得到了提升。分組實(shí)驗(yàn)：小組合作制作調(diào)光燈并拍照上傳，小組代表交流上傳的作品。然后教師將采集的學(xué)生操作的視頻與學(xué)生一起分析，通過師生互動(dòng)，分析滑動(dòng)變阻器的動(dòng)靜狀態(tài)及變阻情況，得出滑動(dòng)變阻器的正確接法。演示實(shí)驗(yàn)：利用投屏演示自制led滑動(dòng)變阻器教具，通過自制教具將隱性的電流外顯，幫助學(xué)生理解判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變化，從而突破本節(jié)課的難點(diǎn)。應(yīng)用檢測(cè)：組織學(xué)生閱讀數(shù)字教材及拓展資料，利用圈畫功能實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。利用數(shù)字教材的習(xí)題檢測(cè)功能，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)生答題的正確率。通過數(shù)據(jù)分析，全面完整地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，從而調(diào)整教學(xué)策略。在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的支持下，通過豐富的學(xué)習(xí)支架有效引導(dǎo)了學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)；借助了flash插件完成模型的建構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，增加了課堂的創(chuàng)新性；即時(shí)的數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)及分析實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化教學(xué)的高效性；前置、后置作業(yè)的云筆記流轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)了師生、生生之間的互