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由于物理课程内容多和物理概念、物理规律抽象，在传统教学方式的背景下，学生普遍感到负担过重、难学。如何优化物理教学，减轻学生学习负担和激发学生学习兴趣和积极性，提高教学质量，是物理教师长期探究的问题。笔者就利用计算机辅助教学和现代信息技术手段，科学地减轻学生负担，提高教学质量，谈几点体会和看法。
一、利用计算机的模拟演示功能，改进课堂实验的教学
计算机的模拟演示功能的应用加强了实验演示的直观性和可操作性，降低了教学的难度，减轻了学生学习负担。
1.利用计算机强大的模拟演示功能，创设虚拟的物理环境，增强教学材料的可视性
物理学研究的时空范围有着巨大的时空跨度，课堂教学的内容，微观的有小到肉眼看不见的粒子运动、物质内部的微观结构、卢瑟福的核式结构等；宏观的有大到宇宙的结构、太阳系的行星运动、从太阳系到银河系有多大、宇宙到底有多大等。对于这类教学内容，传统教学模式，仅用几幅挂图进行课堂教学，学生对物理模型的体验是模糊的，对物理概念和运动规律理解是浮浅的、抽象的。而利用现代的计算机技术手段进行模拟（科学家实验观察和研究的结论），可以超越时空的局限创设虚拟的物理环境，将微观的、遥远的、不可见的、抽象的转变成可见的、具体的、形象的、直观的，大大地降低了教学的难度。又如“超重、失重”的教学，学生没有直接经验，很难理解失重状态下的物理现象，通过多媒体播放计算机虚拟出来的太空人生活和工作的画面，使学生间接体验完全失重状态下发生的物理现象，加深对失重的了解。这种利用“虚拟现实”的技术方法，让学生在课堂中身临其境地感受、观察，获得深刻的认识和理解，使学生体会到微观的、宏观的物理现象并非是遥不可及。
2.利用计算机模拟演示功能，适当“代替”实验演示
实验教学尤其要培养学生的观察能力、实验能力和制作能力，但是有的实验不适宜课堂中演示，如“短路”的实验，存在一定的危险性，不宜在适应课堂中演示；“人体触电的类型”也不能真实地实验演示；有的只是科学家进行科学探究的实验，根本无法在课堂演示，如“核裂变链式反应、原子弹爆炸、核聚变、人造地球卫星的发射及运动情况。还有的是课本上介绍性的或由于本校的实际情况不能进行课堂演示的实验，如光的全反射、电荷在电场中不同位置的受力情况、α粒子散射實验、电场对带电粒子的加速作用、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动等。针对这些教学内容，为了提高教学效果，笔者认为，与其抽象地、枯燥地理论讲述，不如适当地借助计算机的模拟和放大功能进行模拟演示，形象逼真地呈现给学生，这样既能降低教学难度，又能减轻学生的思维想象，有效地提高教学效率和教学质量。
3.计算机模拟演示与实验演示相结合
先实验后模拟。由于讲台上进行的实验演示，往往是现象不明显，学生观察不详细，照顾不到全班学生。因此采取先做实验提供事实，后利用计算机模拟方式，化难为易、化抽象为直观。如电磁感应教学，在课堂中先演示两个实验：“闭合线圈与磁铁之间的相对运动”和“闭合线圈与载有变化电流的线圈”，然后用计算机放慢速度、放大实验现象进行模拟，引导学生细心观察、分析，再归纳总结：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。这种方式的演示，重复了实验过程、强化了实验结论，学生对结论的理解和记忆就不难了。
先模拟后实验。提高学生实验的可操作性。如“游标卡尺、螺旋测微器和万用表”的实验教学，是教学难点。由于仪器刻度小，其构造、如何使用、如何正确读数，不容易讲解。在课堂教学中先用计算机模拟放大演示，示范操作过程、记录读数，学生看懂、听懂后再组织学生进行分组实验，有效地避免学生盲目操作。
用计算机直接呈现实验的现象和结果。如“用传感器研究作用力与反作用力”的实验演示中，将数字信息系统DIS的两个力传感器分别与计算机连接好，用两只手分别握住两个力传感器同时互推或互拉时，两测量端受力大小将实时地直接显示在计算机屏幕上，由屏幕上所显示的两条曲线图形很有说服力地直接表明：任何时候两测量端的受力（作用力与反作用力）都是“大小相等，方向相反”。
二、积极推行人机智能整合，优化教学过程
计算机的多媒体辅助教学，能提高教学的直观性，有效化解难点；能减少课堂教学的随意性，减少不必要的停顿和失误，有效地控制和利用课堂时间；能加快教学进度，增加教学信息量，丰富教学内容，扩展学生的经验；能方便提醒学生注意细节和给学生重复讲解重点和难点；能更好地引导学生进行分析、比较、判断、推理、归纳等思维活动，调动学生各种智力非智力因素。恰当地利用好计算机辅助教学，能轻松进行“教与学”，优化教学过程，提高教学效率和教学质量。
1.优化“图形”的教学
精心制作教学课件，使“图形”的教学形象、简化、清晰易懂，减轻学生抽象思维负担，化解难点，降低难度。如“杠杆”教学的动力臂、阻力臂概念是教学难点。传统教学中，教师在黑板上画图，学生听的似懂非懂。而通过课件教学，用屏幕代替黑板，鼠标移动代替粉笔画线，动态画图和讲解同时进行，学生容易听懂力臂的含义，轻松掌握了力臂的画法。有关图形的教学内容很多，又如“电学中的电路图、电路连接；电场线的分布、磁感线分布、磁场的方向；力学中受力分析图、力的合成分解，抛体运动的合成分解”等。另外，一些仪表如温度计、电流表、电压表等教学，也可利用计算机辅助教学，提高学生学习兴趣。
2.优化习题课的教学
利用计算机辅助教学进行例题及习题的讲解，一方面利于帮助学生理清思路、注意细节、强调重点，速度和时间灵活可控，讲解更透彻；另一方面可以增大教学信息量，在有限的时间里让学生更多地接触题型和掌握解题的方法，为学生提供了更多应用知识的机会，提高学生理解知识、应用知识的能力，扩展学生的经验范围。如《直流电路》这一章习题课的教学，一个课件两个课时就完成了精选的、难度较大的例题、填空题、选择题、计算题、图解题等近20个题，并且重点、难点突出在电功率、全电路欧姆定律的应用题上，达到了较好的效果。计算机辅助教学，与传统课堂教学相比，教师能灵活机动地讲解、学生轻松自如地听讲，而且还能减轻学生课后的作业负担，为学生自主学习创造条件，有效地提高教学质量。
3.优化复习课的教学
利用计算机辅助教学，把章节单元或整个学期的主要内容整理成纲要、图表、框图或流程图形式，进行复习、总结，有利于理顺各知识点的脉络联系，知识层次一目了然；有利于加强复习容易混淆的概念、公式；有利于集中重点内容着重复习。起到对比性、联系性、系统性和归纳性较强的效果。在《电场与磁场·电磁感应》总复习中，做成“流程图”格式的电脑课件，进行对比复习，学生对电场与磁场、电场线与磁感线、电场强度与磁场强度、电势、磁通量、电磁感应、电磁感应定律、自感、互感等的认识和理解更深一步，从而巩固了知识、加强了记忆。
4.优化课堂板书
课堂内容较多的教学，传统教学中教师往往由于边讲解边忙于板书、画图而影响进度、影响教学效果。利用计算机课件设计板书，则可以省时省力，整体规范、布局合理，重点突出、难点清晰，易比较、易归纳。例如“误差和有效数字”的教学概念很多：误差、系统误差、随机误差、绝对误差、相对误差、百分误差，有效数字、可靠数字、可疑数字。这么多概念，课堂中如果不把每个概念的内容板书黑板上，只是让学生一边看着课本一边听老师讲解，学生会觉得很混乱很难理解，都写到黑板上，那就相当费时费力，造成课堂沉闷。使用了多媒体课件，这样的问题就轻而易举地解决了。又如《安全用电》的教学，要求学生掌握“实际工作和生活中的用电常识”的内容近二十项，采用多媒体课件板书教学，效果也是非常好的。
三、适当培养学生“信息素养”，转变学习方式
在信息科技时代，培养学生的信息素养是中职学校教学的一个新目标。信息技术是学生学习知识和提高技能的认知工具。通过培养学生的信息素养，能提高学生获取信息、分析信息、传输信息、应用信息的能力，提高学生使用信息技术的意识和兴趣，让学生掌握信息时代的学习方法、学习方式、学习技能。
近几年来，笔者所在学校已开设了相关计算机课程，为学生进行计算机辅助教学和计算机辅助学习提供了必要的基础知识。网络的信息化教育与实际教学模式的结合为学生进行自主、开放、创新式学习提供了平台。为学生创造了轻松自由的课外学习环境。
信息素养的培养，除了通过平时课堂教学渗透外，还必须结合课本学习内容，指导学生利用充分课余时间网上学习，资源下载，弥补课堂学习的不足和拓展物理知识。例如：网络信息资源是一个功能齐全的大型图书馆。利用教育网站，可以指导学生查阅下载与学习内容对应的练习题、试题，扩充书本知识；利用校园网，师生之间可以进行课后作业题、练习题、疑难问题的探讨、互动、反馈；利用网络通信，学生可以开展校内、校际学习问题的交流，提高语言、文字表达能力。
开展撰写科普“小论文”有奖活动。就学生关心的、有趣的或是生活中的物理问题，如“假如没有摩擦”、“假如重力突然消失”“假如地球上没有空气”“热岛效应的产生原因”等题，让学生浏览网络，获取信息，写成短文。
拓展新知识。从网上收集资料，了解物理知识的一些主要应用，以及了解物理方面国内国际的最新科技信息，如：了解放射性在医疗和农业中的主要应用；了解核电站放射性废料的处理方法；了解激光技术在科技、军事中的应用；新能源的开发；低碳节能减排；现代通信技术；磁悬浮列车。
训练学生运用网络信息资源，获取信息，学会对信息资料进行收集、分析、加工、应用；组织学生进行交流、讨论、协作，学会资源信息互通共享。营造信息化的学习气氛、促进自主学习，培养学生自主学习的习惯，转变学习方式，提高学习能力，这是智能化、信息化时代新的教学任务。
（作者单位：惠州市体育运动学校）
一、利用计算机的模拟演示功能，改进课堂实验的教学
计算机的模拟演示功能的应用加强了实验演示的直观性和可操作性，降低了教学的难度，减轻了学生学习负担。
1.利用计算机强大的模拟演示功能，创设虚拟的物理环境，增强教学材料的可视性
物理学研究的时空范围有着巨大的时空跨度，课堂教学的内容，微观的有小到肉眼看不见的粒子运动、物质内部的微观结构、卢瑟福的核式结构等；宏观的有大到宇宙的结构、太阳系的行星运动、从太阳系到银河系有多大、宇宙到底有多大等。对于这类教学内容，传统教学模式，仅用几幅挂图进行课堂教学，学生对物理模型的体验是模糊的，对物理概念和运动规律理解是浮浅的、抽象的。而利用现代的计算机技术手段进行模拟（科学家实验观察和研究的结论），可以超越时空的局限创设虚拟的物理环境，将微观的、遥远的、不可见的、抽象的转变成可见的、具体的、形象的、直观的，大大地降低了教学的难度。又如“超重、失重”的教学，学生没有直接经验，很难理解失重状态下的物理现象，通过多媒体播放计算机虚拟出来的太空人生活和工作的画面，使学生间接体验完全失重状态下发生的物理现象，加深对失重的了解。这种利用“虚拟现实”的技术方法，让学生在课堂中身临其境地感受、观察，获得深刻的认识和理解，使学生体会到微观的、宏观的物理现象并非是遥不可及。
2.利用计算机模拟演示功能，适当“代替”实验演示
实验教学尤其要培养学生的观察能力、实验能力和制作能力，但是有的实验不适宜课堂中演示，如“短路”的实验，存在一定的危险性，不宜在适应课堂中演示；“人体触电的类型”也不能真实地实验演示；有的只是科学家进行科学探究的实验，根本无法在课堂演示，如“核裂变链式反应、原子弹爆炸、核聚变、人造地球卫星的发射及运动情况。还有的是课本上介绍性的或由于本校的实际情况不能进行课堂演示的实验，如光的全反射、电荷在电场中不同位置的受力情况、α粒子散射實验、电场对带电粒子的加速作用、带电粒子在磁场中的匀速圆周运动等。针对这些教学内容，为了提高教学效果，笔者认为，与其抽象地、枯燥地理论讲述，不如适当地借助计算机的模拟和放大功能进行模拟演示，形象逼真地呈现给学生，这样既能降低教学难度，又能减轻学生的思维想象，有效地提高教学效率和教学质量。
3.计算机模拟演示与实验演示相结合
先实验后模拟。由于讲台上进行的实验演示，往往是现象不明显，学生观察不详细，照顾不到全班学生。因此采取先做实验提供事实，后利用计算机模拟方式，化难为易、化抽象为直观。如电磁感应教学，在课堂中先演示两个实验：“闭合线圈与磁铁之间的相对运动”和“闭合线圈与载有变化电流的线圈”，然后用计算机放慢速度、放大实验现象进行模拟，引导学生细心观察、分析，再归纳总结：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。这种方式的演示，重复了实验过程、强化了实验结论，学生对结论的理解和记忆就不难了。
先模拟后实验。提高学生实验的可操作性。如“游标卡尺、螺旋测微器和万用表”的实验教学，是教学难点。由于仪器刻度小，其构造、如何使用、如何正确读数，不容易讲解。在课堂教学中先用计算机模拟放大演示，示范操作过程、记录读数，学生看懂、听懂后再组织学生进行分组实验，有效地避免学生盲目操作。
用计算机直接呈现实验的现象和结果。如“用传感器研究作用力与反作用力”的实验演示中，将数字信息系统DIS的两个力传感器分别与计算机连接好，用两只手分别握住两个力传感器同时互推或互拉时，两测量端受力大小将实时地直接显示在计算机屏幕上，由屏幕上所显示的两条曲线图形很有说服力地直接表明：任何时候两测量端的受力（作用力与反作用力）都是“大小相等，方向相反”。
二、积极推行人机智能整合，优化教学过程
计算机的多媒体辅助教学，能提高教学的直观性，有效化解难点；能减少课堂教学的随意性，减少不必要的停顿和失误，有效地控制和利用课堂时间；能加快教学进度，增加教学信息量，丰富教学内容，扩展学生的经验；能方便提醒学生注意细节和给学生重复讲解重点和难点；能更好地引导学生进行分析、比较、判断、推理、归纳等思维活动，调动学生各种智力非智力因素。恰当地利用好计算机辅助教学，能轻松进行“教与学”，优化教学过程，提高教学效率和教学质量。
1.优化“图形”的教学
精心制作教学课件，使“图形”的教学形象、简化、清晰易懂，减轻学生抽象思维负担，化解难点，降低难度。如“杠杆”教学的动力臂、阻力臂概念是教学难点。传统教学中，教师在黑板上画图，学生听的似懂非懂。而通过课件教学，用屏幕代替黑板，鼠标移动代替粉笔画线，动态画图和讲解同时进行，学生容易听懂力臂的含义，轻松掌握了力臂的画法。有关图形的教学内容很多，又如“电学中的电路图、电路连接；电场线的分布、磁感线分布、磁场的方向；力学中受力分析图、力的合成分解，抛体运动的合成分解”等。另外，一些仪表如温度计、电流表、电压表等教学，也可利用计算机辅助教学，提高学生学习兴趣。
2.优化习题课的教学
利用计算机辅助教学进行例题及习题的讲解，一方面利于帮助学生理清思路、注意细节、强调重点，速度和时间灵活可控，讲解更透彻；另一方面可以增大教学信息量，在有限的时间里让学生更多地接触题型和掌握解题的方法，为学生提供了更多应用知识的机会，提高学生理解知识、应用知识的能力，扩展学生的经验范围。如《直流电路》这一章习题课的教学，一个课件两个课时就完成了精选的、难度较大的例题、填空题、选择题、计算题、图解题等近20个题，并且重点、难点突出在电功率、全电路欧姆定律的应用题上，达到了较好的效果。计算机辅助教学，与传统课堂教学相比，教师能灵活机动地讲解、学生轻松自如地听讲，而且还能减轻学生课后的作业负担，为学生自主学习创造条件，有效地提高教学质量。
3.优化复习课的教学
利用计算机辅助教学，把章节单元或整个学期的主要内容整理成纲要、图表、框图或流程图形式，进行复习、总结，有利于理顺各知识点的脉络联系，知识层次一目了然；有利于加强复习容易混淆的概念、公式；有利于集中重点内容着重复习。起到对比性、联系性、系统性和归纳性较强的效果。在《电场与磁场·电磁感应》总复习中，做成“流程图”格式的电脑课件，进行对比复习，学生对电场与磁场、电场线与磁感线、电场强度与磁场强度、电势、磁通量、电磁感应、电磁感应定律、自感、互感等的认识和理解更深一步，从而巩固了知识、加强了记忆。
4.优化课堂板书
课堂内容较多的教学，传统教学中教师往往由于边讲解边忙于板书、画图而影响进度、影响教学效果。利用计算机课件设计板书，则可以省时省力，整体规范、布局合理，重点突出、难点清晰，易比较、易归纳。例如“误差和有效数字”的教学概念很多：误差、系统误差、随机误差、绝对误差、相对误差、百分误差，有效数字、可靠数字、可疑数字。这么多概念，课堂中如果不把每个概念的内容板书黑板上，只是让学生一边看着课本一边听老师讲解，学生会觉得很混乱很难理解，都写到黑板上，那就相当费时费力，造成课堂沉闷。使用了多媒体课件，这样的问题就轻而易举地解决了。又如《安全用电》的教学，要求学生掌握“实际工作和生活中的用电常识”的内容近二十项，采用多媒体课件板书教学，效果也是非常好的。
三、适当培养学生“信息素养”，转变学习方式
在信息科技时代，培养学生的信息素养是中职学校教学的一个新目标。信息技术是学生学习知识和提高技能的认知工具。通过培养学生的信息素养，能提高学生获取信息、分析信息、传输信息、应用信息的能力，提高学生使用信息技术的意识和兴趣，让学生掌握信息时代的学习方法、学习方式、学习技能。
近几年来，笔者所在学校已开设了相关计算机课程，为学生进行计算机辅助教学和计算机辅助学习提供了必要的基础知识。网络的信息化教育与实际教学模式的结合为学生进行自主、开放、创新式学习提供了平台。为学生创造了轻松自由的课外学习环境。
信息素养的培养，除了通过平时课堂教学渗透外，还必须结合课本学习内容，指导学生利用充分课余时间网上学习，资源下载，弥补课堂学习的不足和拓展物理知识。例如：网络信息资源是一个功能齐全的大型图书馆。利用教育网站，可以指导学生查阅下载与学习内容对应的练习题、试题，扩充书本知识；利用校园网，师生之间可以进行课后作业题、练习题、疑难问题的探讨、互动、反馈；利用网络通信，学生可以开展校内、校际学习问题的交流，提高语言、文字表达能力。
开展撰写科普“小论文”有奖活动。就学生关心的、有趣的或是生活中的物理问题，如“假如没有摩擦”、“假如重力突然消失”“假如地球上没有空气”“热岛效应的产生原因”等题，让学生浏览网络，获取信息，写成短文。
拓展新知识。从网上收集资料，了解物理知识的一些主要应用，以及了解物理方面国内国际的最新科技信息，如：了解放射性在医疗和农业中的主要应用；了解核电站放射性废料的处理方法；了解激光技术在科技、军事中的应用；新能源的开发；低碳节能减排；现代通信技术；磁悬浮列车。
训练学生运用网络信息资源，获取信息，学会对信息资料进行收集、分析、加工、应用；组织学生进行交流、讨论、协作，学会资源信息互通共享。营造信息化的学习气氛、促进自主学习，培养学生自主学习的习惯，转变学习方式，提高学习能力，这是智能化、信息化时代新的教学任务。
（作者单位：惠州市体育运动学校）