計算機輔助物理教學范文

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【論文計算機輔助教學；教學手段

【論文摘要計算機技術(shù)的普及和發(fā)展，沖擊著教育觀念的改變和教學手段的提高。計算機輔助教學對物理教學過程、課堂信息量和師生之間的交流將產(chǎn)生較大影響，在物理實驗教學和輔助課堂教學方面發(fā)揮著重要功能。提高教師對計算機輔助教學的熟悉，加強教師計算機技術(shù)的培訓(xùn)，合作開發(fā)適應(yīng)中專物理教學的軟件是充分發(fā)揮計算機在中專物理教學中功能的當務(wù)之急。

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展及計算機的大量普及，很多中專配備了微機室、專用多媒體教室，建立電教中心，為計算機輔助教學打下了硬件基礎(chǔ)。如何熟悉計算機在中專物理教學中的地位，充分發(fā)揮計算機在中專物理教學中的功能，是擺在廣大中等教育工作者面前的一個重要課題。筆者擬就計算機對中等物理教學中的影響、在中等物理教學中的應(yīng)用、目前存在的新問題談幾點看法。

一、計算機對物理教學的影響

在現(xiàn)代課堂教學改革實踐過程中，計算機輔助中等物理教學，化抽象為形象、化微觀為宏觀、化靜態(tài)為動態(tài)、化不可操作為可操作過程。對化解知識難點，提高綜合能力，推進素質(zhì)教育具有重要意義。

1、應(yīng)用計算機使教學過程更加直觀

從熟悉論的角度看，學生對事物的熟悉過程的起點是對事物的感性熟悉。在物理科的學習中等生由于無法理解一些抽象的理論，而對物理產(chǎn)生一種畏懼的心理，阻礙了他們學習物理的情趣，但應(yīng)用計算機技術(shù)就可以直觀的解釋一些物理現(xiàn)象和規(guī)律，激發(fā)學生的喜好，提高學習的效率。主要表現(xiàn)在以下幾方面摘要：

應(yīng)用計算機能夠?qū)崿F(xiàn)抽象到具體的轉(zhuǎn)變。比如，機械運動中的相對運動、回聲測距、透鏡成像等。對中等生就很難接受也很難描繪清楚。就相對運動的內(nèi)容我們即可應(yīng)用計算機來演示空中加油的情景和等速救護的過程，配上聲音的效果，讓學生從聲音、圖像全方位的感受，如置身于其情景，直觀地把握該節(jié)的內(nèi)容。

應(yīng)用計算機可以實現(xiàn)動靜的相互轉(zhuǎn)化。在物理教學中，有很多物理現(xiàn)象出現(xiàn)的時間極短，當學生還沒來得及看清時，該過程就已經(jīng)結(jié)束。學生就理解不了其中的本質(zhì)，給教學帶來困難。如平拋運動我們就可以使用數(shù)碼相機把其運動全過程拍下來，然后進行制作，利用計算機可反復(fù)操作，使學生熟悉其過程，同時還可以利用它的某一時刻的靜止畫面來解釋它下落時的特征。教學中的難點就輕易突破，省時方便。

因而，應(yīng)用計算機讓枯燥的物理理論得以升華，形象而又直觀的過程感染了學生的學習動機，使學生變被動為主動，從而更加崇尚科學，因為科學有無限的魅力。

2、應(yīng)用計算機可以增加課堂的教學量

二十一世紀是信息化的時代，對于在學校里學習的學生，也應(yīng)培養(yǎng)處理大量信息的能力。因而在課堂教學中教師應(yīng)該向?qū)W生提供更多的信息、更多的資料，及物理學的發(fā)展情況，來擴展學生的知識面。教學過程中，教師經(jīng)常花較多時間板書，非凡是上電學課時寫例題、畫圖例的時間更多，而采用多媒體中的顯示文本的功能，這可使本應(yīng)花十幾分鐘的內(nèi)容在幾秒內(nèi)顯示于學生眼前。由于使用多媒體的直觀性也大大縮短了教學難點的突破過程。這就有時間講解更多相關(guān)的知識和現(xiàn)實的應(yīng)用，引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實際，豐富了課堂內(nèi)容，而且從根本上改變過去“滿堂灌”的教學弊端，給學生較多自由時間復(fù)習鞏固，優(yōu)化了課堂教學，增加了課堂的教學量。

3、應(yīng)用計算機便于師生間雙向交流

傳統(tǒng)的物理教學過程中，主要是教師講學生聽，不便于學生個性的培養(yǎng)。應(yīng)用計算機能夠真正改變學生和教師的位置，使學生成為學習的主體。當學生有新問題時，可以及時提出或利用計算機網(wǎng)絡(luò)和同學討論，從而多渠道尋找解決新問題的辦法。當學生對某個物理現(xiàn)象有自己的觀點時，也可以提供給大家進行研討和交流，教師提供解答，這樣雙向交流中使學生的思維更加活躍，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，實現(xiàn)學生主體教師主導(dǎo)的現(xiàn)代教學思想。

可見，應(yīng)用計算機于中等物理教學，有助于教學中難點的突破和重點的把握，符合當前教育發(fā)展趨向，給我們教學順利地轉(zhuǎn)軌提供一種模式。

二、計算機在中等物理教學中的功能

結(jié)合目前中等物理教學的實際，計算機在物理學科中大體可應(yīng)用在課堂教學、實驗教學、輔導(dǎo)教學等三個方面，下面就這三個方面加以探索。

1、計算機應(yīng)用于課堂教學中

課堂是學生獲取各種知識的最直接場所，課堂教學是實現(xiàn)教師教和學生學的最主要途徑，也是計算機實現(xiàn)輔助教學功能的主要場所。利用計算機進行課堂教學，可以變以往學生處于被動學習地位為主動學習，提高學生學習喜好及求知欲，促進知識和能力的正遷移。

（1）利用計算機，實現(xiàn)“人—機”交互式教學

常規(guī)教學中，教師為了達到應(yīng)試目的，一般都把教學對象定在中等程度學生身上，結(jié)果在教學過程中忽略了“兩頭”，造成優(yōu)秀學生“吃不飽”，能力得不到充分發(fā)展；差的學生“消化不良”。造成這種現(xiàn)象的原因是局限于應(yīng)試教育不能因材施教，抑制了學生個性化的發(fā)展。而“人—機”交互式教學，計算機可利用學生各自的記憶及理解水平，及時地判別各個學生的可接受程度，隨后據(jù)此向不同學生傳遞不同的教學內(nèi)容和方式，最大限度地實現(xiàn)因材施教的教學模式。

（2）利用計算機模擬課堂演示實驗。

利用計算機強大的動畫功能及有關(guān)外設(shè)可以解決許多用常規(guī)手段難以表達或可見度低的實驗，如有關(guān)波的實驗（波的獨立性、波的干涉和衍射等）、透鏡成像（成像原理、演示物體靠近或遠離透鏡時，像的動態(tài)變化等）；也可以通過計算機放大微觀世界，采用“放慢鏡頭”模擬外部環(huán)境變化等手法來演示分子動理論、物體和物體的相互功能（如碰撞過程、物體微小形變）、氣體狀態(tài)變化等一些實驗。這些畫面清楚、直觀并且可以瞬間定格、重復(fù)播放，既減少了教師的勞動強度又使學生理解快、記憶扎實。

2、利用計算機進行實驗教學

（1）學生實驗中的應(yīng)用。

學生通過實驗操作，不但可以達到理論聯(lián)系的效果，而且可以通過實驗培養(yǎng)動手能力、思索能力及想象創(chuàng)造能力。但傳統(tǒng)的實驗效果卻跟上述目的相差甚遠，這在很大程度上是由于大多數(shù)學生按部就班地做實驗，不能充分調(diào)動思維造成的；而利用計算機進行學生實驗的模擬教學，可以幫助學生手腦并用，發(fā)揮其想象創(chuàng)造能力。通過這種教學，不僅可以引導(dǎo)和培養(yǎng)了學生動腦的習慣，而且給學生提供了拓寬思維的環(huán)境。

（2）課堂驗證性實驗中的應(yīng)用。

驗證性實驗不但能直觀地驗證各種規(guī)律，避免紙上談兵，且可使學生進一步深化所學知識，培養(yǎng)學生養(yǎng)成用實驗手段探索自然規(guī)律的習慣，提高學習能力。如機械能守恒定律教學中引用氣墊導(dǎo)軌，定量證實守恒定律，但美中不足的是教師需花一定的時間和精力來寫加速度、速度這些中間值的演過程。假如用計算機來進行數(shù)據(jù)處理，可使教師拋開演算過程，快速得到實驗結(jié)果，使課堂更加緊湊。

3、利用計算機輔導(dǎo)教學

在計算機中可以開展以學生為主體，以發(fā)展學生個性為目的的教學方式。假如學校的計算機是以網(wǎng)絡(luò)形式存在的，則可在小范圍內(nèi)開展對某一課題進行討論式教學，即教師預(yù)先確定討論題目，隨后讓學生上網(wǎng)自己尋找感喜好的或自己不懂的內(nèi)容，再邀請其他同學一起討論，最終得到答案。當中，教師可以參和其中，發(fā)現(xiàn)新問題，及時指導(dǎo)。這種方法為學生主動學習，培養(yǎng)獨立分析解決新問題及集體合作精神打下了基礎(chǔ)。

三、目前計算機輔助物理教學中存在的新問題及策略

1、存在的新問題

（1）熟悉上的偏差。

目前，大多數(shù)學校只有教計算機的教師懂計算機，其他任課教師對計算機知之甚少。究其原因，除了經(jīng)濟因素，一是領(lǐng)導(dǎo)熟悉有新問題，對計算機發(fā)展將引起的教學手段和方法的改變?nèi)狈α私夂褪煜ぃ瑢?dǎo)致決策的失誤；二是部分物理教師對計算機存在懼怕感，認為計算機太復(fù)雜，學起來太麻煩。或者忙于日常教學，各類文化進修，突擊性工作等，無暇顧及對計算機知識的學習，導(dǎo)致一些物理教師不努力探索；三是用于物理教學的課件制作相對繁瑣，部分課件使用不能得心應(yīng)手，使一部分教師心存煩感。由此，計算機在目前的中等物理教學中還沒有得到應(yīng)有的重視和普及。

（2）公開課現(xiàn)形，隨堂課匿跡。

雖然目前相當一部分學校的計算機軟、硬件配置已達到了較高的水平，但在一部分地區(qū)和學校存在著這樣的現(xiàn)象摘要：相當一部分物理教師僅僅是在公開課或評優(yōu)課時，為了達到“使用先進教學設(shè)備”的要求，才臨時請人幫助自己做上課時使用的教學軟件或一點有關(guān)計算機的基本操作。由于物理教師對計算機輔助教學應(yīng)用甚少，操作又不熟練，課件的設(shè)計、制作還需求人幫助，因而使用計算機輔助物理課堂教學不僅沒有解放教師，反而成了教師一種負擔，使得教師對使用計算機輔助教學敬而遠之。

（3）沒有體現(xiàn)出計算機輔助教學的優(yōu)勢。

運用計算機技術(shù)可以對文本、圖形、圖象、動畫、視頻、聲音等多種媒體信息進行綜合處理和控制，實現(xiàn)人機交互操作，它可以將文、圖、聲、像融為一體，運用多種現(xiàn)代化手段對信息進行加工處理，極大地增強人們對抽象事物和過程的理解和感受，使人們在短時間內(nèi)獲得大量知識和信息。但是在實際的物理課堂教學中，許多教師只是用它來放一段錄像，或放一段音樂，或出現(xiàn)一些文字內(nèi)容，充其量只充當一回錄像機或錄音機或投影機，其質(zhì)量和效果遠遠比不上單獨的錄像機、錄音機和投影機。因此，雖然計算機具有多種媒體功能，但不能取代其他媒體，只把它當作單一的媒體使用，則是資源的極大浪費，而且達不到最佳效果。

(4)用計算機教學取代教師教學。

計算機教學只是輔助教師教學的一個工具。把它引入物理課堂教學后，雖然教師的一部分功能將由它的一部分功能代替，比如摘要：將單憑教師的講述改為多媒體的演示；將部分師生的語言問答改為人機交流等等。恰當合理地運用計算機確實能給物理課堂教學帶來質(zhì)的飛躍。但物理教學中教師的主導(dǎo)功能是任何機器所無法替代的，這不僅是因為教什么、學什么取決于教師，還因為怎樣教、怎樣學也取決于教師，即使有最先進的現(xiàn)代化教學工具，使用不當也不會收到好的效果。因此如何用好計算機關(guān)鍵在教師。另外，任何時候都是為了教學而使用工具，而不應(yīng)是為了使用工具而教學，教學中是否使用計算機應(yīng)取決于教學目的和組織教學的需要。計算機輔助物理教學的過程中，教師的主導(dǎo)功能、學生的主體功能、媒體的中介功能不可混淆，計算機只能作為一種新的、功能更先進的媒體和其它傳統(tǒng)媒體優(yōu)化組合，用于解決教學中的重點、難點，尤其是難點。

（5）大部分物理教師計算機技能滯后。

大部分物理教師都能熟悉到計算機輔助教學的優(yōu)越性，也有運用計算機的積極性，但由于對計算機的性能不把握，操作不規(guī)范，出現(xiàn)很多失誤，甚至造成干擾。另外，由于運用計算機輔助物理課堂教學，必須要有相應(yīng)的教學課件。目前現(xiàn)成的課件多由實際教學經(jīng)驗計算機專業(yè)人員制成，和中等物理教學的實際需要存在著或大或小的差距，使得教學效果大打折扣。

2、解決的策略

（1）更新觀念，提高熟悉。

計算機是一種現(xiàn)代化的、具有多媒體功能的先進技術(shù)，教育要快速發(fā)展，必須把最先進的信息技術(shù)作為教育的工具，計算機應(yīng)用于教育，使教育技術(shù)信息化，將是教育改革的重大突破口。未來社會發(fā)展對人才素質(zhì)的高要求，迫使我們必須采用先進的教育思想、方法和技術(shù)，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的教育和教學。只要我們對計算機輔助教學有正確的熟悉，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，教育改革和前進的速度就能大輻度提高。

（2）加強技術(shù)培訓(xùn)，建立高素質(zhì)的物理教師隊伍。

計算機輔助教學是一門新的教學技術(shù)，它不但要求教師要懂得計算機的使用，而且要求教師自己會設(shè)計和制作教學軟件，這就向教師提出了更高的要求。這項工作除要求教師自學之外，最好組織教師集中進行培訓(xùn)，這樣既節(jié)省時間又提高學習效果。進行科學化和規(guī)范化的培訓(xùn)，對于教師將來的深造和發(fā)展是大有裨益的。學校應(yīng)當給教師創(chuàng)造良好的學習條件，有關(guān)部門也要加強指導(dǎo)，為提高物理教師的計算機教學水平做點工作。

（3）通過教研提高物理教師的業(yè)務(wù)能力。

教學探究活動的開展是加強計算機為素質(zhì)教育服務(wù)的基本形式，是理論聯(lián)系實際的重要途徑，是提高教師業(yè)務(wù)能力的有效方法。搞教研主要有兩種方法，一是抓科研課題實驗，通過“實驗——學習——實驗——熟悉”的循環(huán)往復(fù)，不斷提高教師的業(yè)務(wù)能力；二是通過一些透明度比較高的群眾性教研活動的開展，像多媒體開放日、計算機評優(yōu)課、課件評選展覽等活動，推動物理教師努力提高自己的業(yè)務(wù)能力。

（4）發(fā)揮教師才能，合作開發(fā)軟件。

計算機課件的制作是一個非常復(fù)雜的工作，要求物理教師在具備豐富的教學經(jīng)驗基礎(chǔ)上，對計算機知識也要有一定的了解。因此，在實際制作課件時，除了物理教師個體自身的鉆研外，最好請計算機教師幫助將界面做得更好，音樂教師幫助使配樂更悅耳，美術(shù)教師幫助使畫面更美麗，集思廣義，可以各展所長，互為補充，使課件制作效率大為提高，以期在實際運用中獲得最佳效果。不過，在課件制作完成后，要通過試用來發(fā)現(xiàn)缺點和不足，根據(jù)反饋信息對課件進行修改，最終使課件更趨完善。

總之，計算機技術(shù)的普及和發(fā)展，在沖擊著教育觀念的改變和教學手段的改進、提高，重視計算機對物理教學的影響，充分發(fā)揮其在物理教學中的功能，提高物理教師運用計算機進行教學的能力，是當前教育部門、學校和廣大物理教師的一個重要任務(wù)。