电子白板在物理课堂教学中的应用

电子白板在物理课堂教学中的应用上海市长宁区新古北中学蔡莉摘要:课堂教学正在经历从黑板到交互白板的历史演进。交互白板在英国和世界各地正在取得越来越大的成功。可以预见，交互白板终将替代黑板成为课堂教学的主流技术，成为中小学未来教室设计施工的标准常规，极大地推动学校教学信息化的进程。本文将从交互式电子白板在物理课堂教学中应用的角度进行阐述。关键词:交互式电子白板可操作性学生主体与中心引言：人类在21世纪的各个领域都面临着数字技术的挑战，多媒体信息技术的飞速发展及其在教育领域日趋广泛的应用，都对教育改革与发展产生了巨大的冲击，新的问题在现代化教学中不断凸现，新的教学设备、教学手段也应运而生。交互式电子白板也在此时开始崭露头角，它是一种国际上新近崛起的用于教学、会议、培训演示的高端数字化设备。交互式电子白板的出现，是对沿袭已久的黑板+粉笔+板擦“三位一体”的教学模式的一场革命性突破，顺应了信息化发展的趋势。一、交互式电子白板的概念交互白板是当前课堂教学环境中技术(包括数字电子技术、计算机技术、网络技术、多媒体技术和视音频技术等)的最佳集成者。交互白板明显地比当前比较流行的多媒体教室的装备更胜一筹。而且，交互白板可以安装在各类实验室、计算机网络教室、语音实验室、电教教室和电子图书馆等处，可以大大加强这类基础设施的教学功能。如果将交互白板与大屏幕多媒体投影结合使用，则可以加强大型讲堂或阶梯教室的教学效果。此外，交互白板用于课堂教学时也可以为学生(个人或分组)配备台式电脑或笔记本电脑，所有的教师机和学生机还可以联网，从而使课堂教学模式更加灵活多样。那么，究竟什么是交互白板?交互白板(llltera-diveWhiteboard)是电子感应白板(硬件)与白板操作系统(软件)的集成。它融合了计算机技术、微电子技术与电子通信技术，成为计算机的一种输入输出设备，成为人(用户)与计算机进行交互的智能平台。简言之，交互白板是一个具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的，既具有普通白板和联网多媒体计算机功能，又可以实现普通白板功能与计算机功能以及软硬件功能与教育资源、人机与人际多重交互的电子感应屏板。电子白板使现代教学的方式起了变革性的改变。二、交互白板系统的优势为使交互白板的优势更加清晰明了，下面以表格的形式，对课堂教学中三类(或三代)教学媒体——黑板、多媒体投影系统和交互白板系统进行比较。对课堂教学中三类教学媒体的比较表呈示教学内容的能力处理教学内容的能力存储板书的能力尺寸色彩呈示内容类型对呈示的控制黑板大少，常是黑白两色只能呈示教师即时用粉笔书写的文字和绘制的图形易改动但费时用粉笔和黑板擦修改粉笔写的内容容量小，且不便于长期保存投影系统较大多而全数字化的文本、图形、照片和影像材料，常用于展示Powerpoint、Word讲稿和多媒体计算机课件等不易不能现场更改操作差，投影系统被用于展示提前制作好的材料，教师离开了主控台站在投影幕前时，无法对演示材料作任何编辑无法在演示材料上书写，也就谈不上保存板书内容交互白板系统与黑板同样大或稍小多而全既能呈示即时书写的文字或手绘的图形，又能展示任何数字化的文本、图形、照片和影像，还可以运用更重丰富工具展示意想不到的各种效果无需到主控台前，可以即时用鼠标笔直接打开各种计算机文件(包括多媒体素材与课件)；可把多媒体元素嵌入挂图中，或制成链接，随时调用；可以通过页面跳转按钮快捷地跳到已有板书内容的任意一页；Acdvboard的“拉屏”和“聚光灯”等功能使得逐部分显示板书内容轻而易举不仅可以如同在黑板上写画一样，还可对当前一屏或过去任何时刻保存的板书内容及插入的图像进行编辑、修改，可直接用鼠标笔将资源库中的图形拖曳入书写区域．进行图文混排无需到主控台前，站在白板前，随时可以保存当前板书内容成多种格式的文件，供下节课重用或分发给学生供课后复习用，或与同事共享从上表中可以看到，交互白板除了实现了黑板和多媒体投影的功能外，在教学信息的呈示、处理和存储，以及师生的参与、交互和协作教学诸方面均有前两者无法企及的优势。其优势可初步归纳为六项：第一，使用交互白板容易对材料展示过程进行控制，教师不必到主控台前操作，就可控制演示材料的播放，这使得课堂中教师的身体语言得以充分发挥，也避免了课堂上由于教师往返于黑板与主控台间分散学生注意力的问题。教师又重新站在了讲台上，在电子白板上自由地板书，教师不再是“鼠标的点击者”，学生也不用再当“录音机”。最重要的是，老师终于可以重新站起来和学生面对面地交流了，一个眼神、一个手势等多种方式与学生充分互动交流，演绎精彩课堂。第二，使用交互白板技术能即时方便灵活地引人多种类型的数字化信息资源，并可对多媒体材料进行灵活地编辑组织、展示和控制，它使得数字化资源的呈示更灵活，也解决了过去多媒体投影系统环境下，使用课件和幻灯讲稿教学材料结构高度固化的问题。交互白板能够实现丰富多样的教育资源的灵活的整合。可以在交互白板的计算机工作界面调用计算机及网络原有的各类资源(包括各类计算机和网络软件课件，播放各类多媒体光盘和视频音频材料等)，而且还可直接调用交互白板内置的多种资源库，主要有活动挂图资源库、注释库、超链接库、动画库等。第三，板书内容可以被存储下来。写画在白板上的任何文字、图形或插入的任何图片都可以被保存至硬盘或移动存储设备，供下节课、下学年或在其他班级使用，或与其他教师共享；在电脑中每个老师都有自己的资源库，以供以后反复使用，这些资源库中的资料对于老师的讲课有重要的作用，并且老师还可以通过互联网或是连接其他计算机以获得更多的资源。第四，交互白板技术使得以前色彩单调，呈示材料类型仅止于手写文字和手绘图形的黑板变得五彩缤纷，既可如以往一样自由板书，又可展示、编辑数字化的图片、视频，这将有利于提高学生学习兴趣，保持其注意力，能同时实现人机和人际交互，提供了教师与学生、学生与学生、师生与资源的交互平台，学生积极性提高，主动自发的愿意加入到学习过程中。第五，白板不再是一块“冷冰冰”的黑板，而成为学生的另一位老师和朋友。由于使用交互白板仍然可以像传统黑板一样自由板书，因为它在外观和操作上接近黑板和触摸屏，无须严格的专业训练，易学易用，好学好用，部分年龄较大、计算机技能较差的老教师稍加尝试就可应用白板的基本功能进行教学。同样，不需要使用键盘而在白板上直接书画和操作有利于幼小儿童和残障学生更踊跃地参加到教学中来。第六，交互白板使教师对计算机的操作透明化。它使学生可以清楚地看到教师是如何对软件操作的，如点击了哪个按钮或哪个菜单。这对计算机软件应用的学习十分有意义。可以在计算机机房教师可以在白板上熟练操作，这使教师离开了计算机操作台，又可以面向学生站在白板前了，这个变化使教师从远离集体又回到学生集体当中。学生也可以从中学习到计算机的操作知识。三、电子白板在物理课堂中的应用下面以我亲身体会的一节课来总结一下电子白板在物理教学中的应用与作用。课题是初三物理电学中《电压》一节课。本节课通过学生实验探究活动，帮助学生建立电压的概念，学会用电压表测电压，得出串联电路、并联电路的电压关系，提高对串联电路、并联电路的认识，达到培养学生探究意识、提高研究能力的目的。本节课的内容包括三个方面：一、电压概念的形成；二、电压表的使用；三、探究串联和并联电路的电压关系。本设计的基本思路是：由水压形成水流的一个演示实验类比引出电流形成的原因，从而引入电压的概念；然后介绍电压表的使用；在学生学会用电压表测电压以后，分组用电压表探究串联和并联电路的电压关系。本节课力图尝试建立新的课堂教学模式，打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授灌输为主线的教学套路，构建以学生主动参与，探究创新为主线的教学模式“自主学习课堂教学模式”。自主探究性学习要求充分发挥学生学习的自主性，引导学生主动发现问题，主动搜集、分析有关信息和资料，主动建构良好的认识结构。这节课上下来，总体感觉这堂课既要突出二期课改新的理念，要体现学生为主体、教师为主导的教学理念，所以给学生设计的活动量和当时的思维量都很大，内容非常多，而教师在整堂课当中是个组织者，活动的参与者和引导者，指导了整节课的教学完成，就需要很高的课堂效率，如果按照以前的老的教学模式和旧的课堂教学手段，如此大容量高质量的课堂教学效果的要求就很难达到，以往老师们上这节课同时介绍电压的概念及电压表的使用，结合串并联电压关系的实验得出结论至少需要两整节课的时间，但是运用了电子白板后，大大提高了课堂的教学效率，实际上使这节课变成了一节比较综合性的课，因为电压概念的引入、电压表的使用属于操作技能上的，后面又做了一个串联和并联电路当中电压关系的实验探究，这是规律的问题，有概念、有技能、有规律，这么多内容可以在一节课内完成，而且是学生亲自探究实验，不紧张不强求的完成的，只有运用了电子白板才能得以完成。这节课从电子白板上来讲是一个计算机多媒体技术与物理课堂整合得比较好的一堂课，改变了以往课堂的教学模式，提高了课堂的效率，也提高了老师和学生的信息素养，如果说要概括电子白板在物理课堂中的应用可以从整合上用六个字、三句话概括就是：第一、“协调”；第二、“互补”；第三、“效率”。三句话是：第一、“技术与学术的协调”；第二、“模拟连接与物理实验的互补”。第三、效率体现两方面，一是在“时间和空间”；另一方面从效率来说，还有“容量和质量”的问题。下面具体来说：电子白板如何能很好的应用与物理课堂教学中。（一）、协调技术与学术的协调。技术是多媒体技术，学术是指教学内容，这两者做了很好地协调，营造了一个很好的学习环境。这个环境主要是指原来是黑板，现在是一个电子白板，当然这是现代技术的使用，尤其是跟我们以往所使用的PPT又进行了创新，促进了学生的学习。而学术，也就是说我们的教学内容来说，因为这一节是电学的内容，电学涉及到电路图、实物图，特别是初学者对于实物图的连接，创造了一个很好的学习环境，学生可以在这个电子白板上先是模拟连接再到实物连接，这就把这个多媒体技术与学术跟我们物理的教学内容很好地协调起来。（二）、互补模拟连接与物理实验的互补。电学这部分内容一定要有学生动手操作实验，在学生动手操作实验之前可以在黑板上进行模拟连接实物，先在在电子白板上进行模拟连接，这也是以往电学电路图经常要练习的一个技能。用电子白板的感应笔直接在白板上画实物线代替导线，比黑板上要节省更多时间，而且有优势，如果学生连接错误当然可以马上用橡皮擦擦除、后退，进行修改，它在模拟电路连接跟实物连接起一个很好的互补过渡的作用。（如下图所示为课堂即时生成的连接好的实物效果图，旁边还有电路图相对照）（三）、效率效率体现两方面，一是在“时间和空间”。电子白板节省了很多时间，留了很多时间给学生思考和活动，例如，在黑板上就要老师亲笔画出，哪怕最简单的也要画一下灯泡，干电池，电键等，这需要花一些时间，在白板上实物图很快就拖出，（如下图所示：实物图比老师手画图更形象整齐）那么这个时间就节省下来了，可以给学生很多活动量的时间，课堂40分钟是固定的，40分钟怎么分配，运用电子白板省下时间才能有空间让学生进行电压表使用的操练和技能培养，还有后面串联、并联电路电压的特点的探究。从二期课改教材上来说，这节课的探究实验应该放在后面第三节串联电路一节完成，现在可以在这节课内一起完成，学生可以在实验中测量各部分电压，电源电压，然后学生汇报数据，老师总结归纳结论，由于电子白板的使用更好的提高了教学效率。另一方面从效率来说，还有“容量和质量”的问题。这节课容量很大，原先的安排是电压及电压表的使用，而现在加入串联和并联电路电压的关系一堂课来完成，都是由于运用了电子白板才能得以完成。课堂的教学，从学生的开始的电压表的观察、使用然后探究，实际上这节课从电压这个概念来说，先是由电压概念引入以后，观察电压表，然后是测量，测量一节干电池电压，最后是探究串联电路并联电路电压关系。这三大部分，层次上实际上是由有低到高的思维层次，前两段低层次的，对电压表的观察是比较单一的低层次的思维过程；二是测量电源电压，也是比较单一的思维，从技能上怎么测量怎