46中学物理课堂教学中应用交互电子白板的案例研究

中学物理课堂教学中应用交互电子白板的案例研究作者：邬东单位：内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗第一中学电话：[phone]邮箱：[e-mail]截稿日期：2012年5月1日中文摘要随着以现代多媒体和网络技术为核心的信息技术在中小学教育教学中的普及和发展，我国中小学教育已经初步实现了教育现代化。各种现代教育媒体在教学实践中应用的同时，优劣得到充分地体现。当前以多媒体投影机为主要媒体手段的教学模式虽然能较好的展示多媒体资料，从深度和广度上扩展课堂容量，提高教学效率，但它不能够实现现代课堂教学的交互性的问题也日益突出。而电子交互白板技术弥补了以往的一些教学媒体的缺憾，增加了如课堂交互性和课堂演示的灵活性等新的功能，为课堂互动、师生互动、生生互动提供了技术可能和方便，为建立以学生为中心的课堂教学奠定了技术基础，逐渐成为现代课堂媒体发展的方向。中学物理是以观察和实验为基础的学科，而电子白板技术的软件和资源库正好可以帮助实现灵活地制作观察和模拟实验平台，若能将交互式电子白板的功能和优势与中学物理教学相结合，定将大大优化中学物理课堂教学的发展。笔者在查阅文献、调研和教学实验的基础上，研究了交互式电子白板在中学物理课堂教学中的应用。具体如下：交互式电子白板概述；结合中学物理教学实际，探索了交互式电子白板与中学物理教学的结合点及其功能应用，多媒体演示功能、工具功能、库功能、交互功能，为中学物理课堂教学提供参考和指导;分析了交互式电子白板技术平台下的中学物理教学设计和具体案例；并对交互电子白板技术在未来中学学科教学中的应用前景提出展望。关键词：交互白板、中学物理教学、应用、案例分析2ABSTRACTWiththedevelopmentandpopularizationofmodernmediatechnologyandITinteachingintheprimaryandmiddleschool,educationmodernizationiscoming.Atthesametime,kindsofmodernteachingmediaareusedinteaching,thesuperiorityandinferiorityisalsooutofwater.Althoughtheteachingmodelbymulti-mediaprojectorcanpresentlyshowbetterteachingmaterials,andexpandteachingcapacityandincreaseteachingefficiency,itstillcannothelpteachingbecomeinteractive.Interactivewhiteboardcansolvethisproblemandmaketeachingbecomemoreconvenientlyandflexibly,itisbecomingthedirectiontothemiddleschoolteaching.Physicsinthemiddleschoolisbasedonobservationandexperiment,thesoftwareandresourcebankcanhelpteachersbuildaplatformforobservationandsimulatedexperiment,ifinteractivewhiteboardiscombinedwithphysicsteachingintheseniorhighschool,theclassteachingwillbecomemoreperfect.Theauthorhasdonelotsofresearchaboutphysicsbyinteractivewhiteboardinthemiddleschool,thespecificsarefollowing:introducingthedevelopmentoftheinteractivewhiteboard;explaininghowtoapplythefunctionsofinteractivewhiteboardinphysicsteachinginthemiddleschool;establishingthedesignandcaseonphysicsteachingunderthe3interactivewhiteboard;indicatingthefutureapplicationofinteractivewhiteboardinthefieldofsubjectteaching,etc.Keywords:interactivewhiteboard，physicsteachinginthemiddleschool，application2前言学校教育的中心环节是课堂教学，中学教育信息化的核心是实现中学教学信息化，所以，课堂教学信息化是中学教育信息化的重要环节。当前，在中学课堂教学技术装备建设上，大多是采用计算机、投影机和传统黑板组合的方式，这套系统虽然能高效的展示多媒体资料，增加教学容量和提高教学效率，但在课堂交互方面存在着明显的功能缺陷，不能充分支持中学素质教育环节中学生互动发展目标的实现。教学过程中，计算机桌面、投影面和黑板面分离，教师在三者之间的转换中不断调整注意力的焦点，产生了时间和精力的不必要消耗；教师注视目标的频繁变化，也容易导致学生注意力的分散；教学过程中各种资料不断展现和替代，教师在黑板上的板书信息又不能保留，再加上课堂容量大，学生几乎没有机会消化和吸收，课堂上和课外的复习很不方便；当教师的活动被被银幕所束缚，学生的活动也被束缚，师生关系变得非常僵硬，缺乏广泛的互动性，学生的潜能反而被压抑，甚至有人说，投影+银幕不过是把黑板、粉笔、教科书式的“灌输”教学转变成了“电灌”而已。如何将投影面、计算机桌面和传统黑板平面整合起来，实现“三面一体”，把教师和学生从多媒体中解放出来呢？当前主要的解决方案是用交互电子白板来替代投影银幕，从而构成具有交互性的多媒体教学系统。这套系统把投影机、电脑和黑板的功能整合为一体，把黑板这种传统媒体和电脑、网络等现代媒体的教学功能融合在一起，而且丰富了传统教学和现代教学的双重功能，为师生的课堂交互提供了更为便利的条件，使教师和学生在课堂活动中的自主性和机动性大大增强。然而，大多数教师对交互电子白板的功能特性还不熟悉，习惯于投影+银幕形式的应用，不能充分发挥电子白板的“交互”特性，在中学教学的实际应用中表现出很多不足。本研究要突出教师对这种平台的适应性训练，发挥这一系统的现代教学价值。31交互式电子白板概述1.1交互式电子白板的发展一直以来，黑板始终是一种方便的、使用最为广泛的传统教学媒体，可以说黑板的发明也是一种媒体革命，它使得课堂教学大大增加了教学容量、增加教学直观、增强课堂的互动性和提高了教学效率，再加上它面向师生集体、易于重复使用、而且成本低廉，所以它的历史价值是不能够被抹杀的。但黑板存在着很多的缺点，比如，使大量粉笔导致灰尘太多，危害师生健康，虽然使用了无尘粉笔，但还是不能克服课堂环境污染；只能表现静态的而不能表现动态的东西或者是只能有图像和文字，不能有声音和视频，这导致课堂的直观性受到限制;由于版面空间无法随机扩展，写完就得擦掉，不能保留下来，不利于学生的随机复习；由于对其他教学资源无法兼容，导致无法高效开展课堂互动，限制了学生综合素质的发展。随着现代教育技术的发展，诞生了电子白板。电子白板产生于上世纪90年代后期，它是这样的电子设备:它是一种汇集了尖端电子技术、软件技术等多种高科技手段研发的高新技术产品，它通过应用电磁感应原理，结合计算机和投影机，可以实现无纸化办公及教学，在一个类似黑板的白色书写板平台上，操作者能在其界面上用鼠标笔或普通笔，如同粉笔在黑板上板书一样自由书写。但与普通白板或黑板不同的是，通过该界面或附在界面上的感应器，电子白板能将书写笔的位置与运动信息送至计算机或独立的处理器中，将书写笔的轨迹转化成图形数据，把板书内容存储并打印出来，这是电子白板产品的基本功能。交互式电子白板就其实质来说，是一个“大尺寸交互显示界面”，即相当于一个大尺寸的触摸屏，用手指或鼠标笔，直接通过白板界面就可以远程随时操纵计算机，可以运行任何应用程序，可以对文件进行编辑、注释、保存等，同时，所有对计算机屏幕内容的操作和加工处理的结果都会即时存储在计算机中和呈现在电子白板上。41.2交互电子白板的工作原理交互电子白板硬件系统的核心组件由白板、投影机、计算机和感应笔(手指)等组成。白板同时为书写板和计算机的显示器，感应笔具有书写笔和计算机鼠标的双重功能，笔尖可以在电子白板上书写，同时笔尖相当于鼠标左键，可以单击和双击。计算机的显示内容通过投影机投射到白板上。当感应笔在白板上书写或操作时，通过电磁感应将数字信息输送到计算机中，并实时通过投影机投射到白板上呈现出来，从而实现交互式电子白板的各类基本操作。此外，交互式电子白板还配备了若干扩展组件可以完成课内外相关教学功能。1.3交互式电子白板的软件系统及其基本功能交互式电子白板软件系统是整个交互式电子白板系统的核心。在交互式电子白板硬件一定后，交互式电子白板的功能和性能在很大程度上取决于其软件系统。不同的交互式电子白板它们的软件功能不尽相同，主要概括如下：交互功能:通过与电脑、电子白板和投影机组成交互式控制环境，这是交互式电子白板的最主要特征和功能。书画功能:利用无源感应笔在电子白板上随意书写文字、自由图画、任意擦除，而且仅用一只笔可任意调整笔的类型、粗细和颜色。绘图功能：绘图菜单有多种几何图形选项，比如三角形、矩形、椭圆等，操作者只需从菜单中选择好图形，用白板笔移到绘图区域，使用书写笔，按用户的意思随意拖拉大小，即可完成绘制对应选定的图形。识别功能:可将手写体英文字母、数字以及汉字自动转化为标准体。库功能:应用软件具有强大的库功能，常用的背景库、注释库、页库、链接库等，内容非常丰富，涉及领域非常广，其内容可任意添加、删除、编辑和管理。记录功能:可以记录使用者的任何操作，然后供学生或受众共享;也可以捕捉屏幕上的全部或局部画面，保存到图库、剪贴板，还可随时调用等。导出功能:可以将书写内容转换成HTML,PPT等多种文件格式导出。工具功能:具有聚光、拉屏、拖放、照相、隐藏、涂色、匹配、即时反馈等。5网络共享、远程交互功能:可直接上网，网络上实现应用共享，文件传送，网络白板、异地直接通讯等功能。62交互式电子白板的教学功能应用于中学物理课堂教学的方法与技巧中学物理概念、物理过程和物理原理需要直观性的教学媒体来突出和体现，在传统教学时代，需要开展大量的课堂实物演示实验，有些不具备实验条件的物理教学点，教师只能通过黑板图画和语言说明来讲解，结果费时费力仍然不能获得良好的教学效果，而进入现代媒体阶段，特别是交互电子白板阶段，此类教学问题迎刃而解，与白板配合的一些仿真实验系统可以随时在课堂上开展物理实验。经过交互式电子白板在中学学科教学中的应用实践，发现交互电子白板在中学物理教学中具有一些优势，这些优势与交互电子白板的先进教学功能相结合，可以让中学物理教学变得轻松和快乐，教学效果得到优化，既有利于学生学习物理知识和技能，又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。下面就以交互式电子白板的多媒体展示功能、工具功能和交互功能进行分别讨论，探讨如何运用这些教学功能解决中学物理教学中的实际问题。2.1多媒体展示功能交互电子白板技术平台保存并扩展了传统多媒体的各项功能，更加提高了视听效果，大大提高了学生的注意力和理解力，激发了学生的兴趣，提高了教学效果。多媒体演示功能应用到物理课堂教学概括的说有以下几点作用:2.1.1提高中学物理课堂教学效率在中学物理课堂教学中，单纯通过教师苦口婆心的讲解并不能解决所有的教学问题，而交互电子白板技术平台可以通过文字、图形、图像、动画、音频、录像和网络资源等方式，可以调动学生的五官活动，提高信息