初中物理-课程与信息技术的整合讲稿

01.信息资源使用的应有意识

戴老师：这一讲我们来谈谈初中物理教学信息资源的使用，讨论如何使用信

息资源，是初中物理教学的效能达到最大化，听听乔老师给我们谈谈信息资源使

用的意思。

乔老师：好，在信息资源使用的过程中，要有开放意识、共享意识、团队意

识。有了开放的意识，才能与他人交流思想与资源，交流的过程就是与他人共享

思想资源的过程，共享中才能发现，资源的不足，自然会形成团队去解决这个问

题，在解决问题的过程中提升水平。

首先，我们来谈谈开放意识一一在信息资源的使用上，指的是认识到网络资

源的非封闭性，强调基于网络资源进行吸纳和整合网络内外资源为教学所用。我

们来看，国家基础教育资源网：国家基础教育资源网它的界面有很多栏目，每一

个栏目后面都有些链接，每一个链接后面都有很多的内容，这是很多纸质媒介所

无法比拟的，比如说我们报纸的版面，杂志的封面，书本的封面以及杂志的目录，

书本的目录是无法达到这个效果的，同时我们看，中间还有些翻页，每次翻页,

它都是动态的，可以告诉我们新的内容，同时它又是有实际性的，每个栏目后面

都链接有很多内容，都有些内在的逻辑。

戴老师：我们自己所建立的个人信息资源库，也要对外开放，对外交流，只

有交流才能发现所收集的信息资源的优劣，通过比较才能提升自己的信息资源库

的品质，逐渐将开放意识内化为自己的行动，从而提高使用信息资源的能力与水

平，信息资源库不仅要开放，更重要的是要学会共享。

任老师：嗯，共享意识在信息资源的使用上，是指通过不断地增加更多接触

信息资源的途径，鼓励更多的人参与到这些资源的建设中去，并相互交流和使用

信息资源。乔老师，您给大家介绍一下信息资源使用的一些渠道吧。

乔老师：好的，它主要有以下几种形式，可以获得和上传信息资源：电子邮

件，贴吧，QQ平台，博客等，那么还有一种上传的形式，它就是主题网站，这

是一个物理站。我们看，它有下载也有上传。这里有一个上传地图，它就可以是

我们的资源上传，然后达到与其他老师的共享，除了主题网站以外还有专业网站,

这是我们人教社一个专业网站，这里有几个区域，每个区域都有些内容可以是我

们达到共享的目的。

任老师：资源的共享与交流，往往是由浅入深的，它是建立在对等的基础上

进行的。如果你只有索取而没有付出，那么共享和交流就无法进行下去了，所以

我们也要有双赢的意识，这样才能建立相互交流的共赢圈，而这个共赢圈，通过

网络完全可以突破地域的限制，由浅入深由近及远，这些共赢圈，也可以相互交

叉相互作用，还可以形成远程的共享与交流平台。

乔老师：是的，任老师所谈的供应圈实际上也是一种团队的形式，团队意

识在信息资源的使用上是指拥有不同技能人员的整体配合，致力于共同的目的、

共同的工作目标去完成信息资源的建设和使用。

戴老师：我想在网络环境下许多活动都可以在虚拟的世界中进行，当然也可

以在虚拟的网上世界中形成团队，但我认为在真实的世界里，形成的团队，交流

可能更为广泛，研讨可能更为深入。

乔老师：嗯，我认为团队的形式大致有三种：一种是以高水平教师为核心的

团队，我们称它为信息效应，另一种是志趣爱好相同的老师形成的一种团队，第

三种是以地域相近，而形成的一种团队。资源库的建设，不是我们团队几个成员

的资源库组合也不是素材的简单的堆积，它是被自愿的选择，筛选的一个过程,

是一种有效性与真理性相结合的网络化的组合。在资源库的建设中，我们团体相

互之间都有很多收获，我在这里面就得到一些收获，其中第一个收获是学到了刘

老师信息技术的一些高招，得到了很多的帮助，同时又从赵老师那得到了很多视

频的课件内容。我们在讨论中，还有一个最大的收获就是得到了教研员理论方面

的指导。我们这有一节课，可以说明这个问题，这是地球太阳系引入的一节课的

引入情景，最初我们提出的问题是：神舟七号载人飞船的成功发射与返回，在航

天技术上的我国的突破是什么？同时，放完视频以后提出的问题:人类离开地球,

地球之外，浩瀚的的物质世界是由什么组成的？我们团体在讨论的过程中发现这

里面有两个地方不足，第一个不足是：第一个问题突破，针对性不强；第二个不

足是：提出的问题与这节课的联系不是很紧密，地球之外，浩瀚的物质世界是由

什么组成的与我们的太阳系联系不是很紧密，经过讨论以后我们把它改动，改好

以后放过视频，前面的问题变成了一个陈述性的语言，神舟七号载人飞船的成功

发射标志着我国太空探索技术取得了巨大进步，那么问题呢就更接近我们课堂的

教学，接近我们的内容。离开地球与我们息息相关的太阳系有哪些了解，这样就

比较好了。

戴老师：是的，不论是在虚拟世界还是在真实的世界，团队都必须建立在相

互信任和相互负责的基础上，失去了信任的基础，团队就成了空中楼阁，无法存

在，刚才我们谈到的开放共享团队意识，能使他们得以体现的基础是网络化结构

的建立。信息网络设计给我们日常工作是相互借鉴，并相互促进的，我们通过应

用网络体验网络结构的好处就会将平时无意识构建出的，网络化结构，有意识地

加以优化。

02.信息资源使用的形式

戴老师：接下来我们谈谈信息资源使用的形式。

乔老师：信息资源的使用形式有两种：一个是输入信息，那么输入信息资源

它是一个学习积累和累积的一个过程。最初我们使用的基本上是素材类的信息资

源，在大量的使用过程中会发现许多资源使用不能达到我们自己所要的要求，就

会不自觉的想到去改动以适应我们自己的教学，在长期的使用、改动过程中必然

会萌发自己去创造新的资源，并把自己的创造的资源进行相互的交流，上传到网

络上供同行评判，从而检验自身的水平，并根据大家的意见进行修改，我们称这

个过程为：用一变一创过程。

这里我有个简单的例子可以看出我们老师在使用资源的过程中的一个用一

变一创过程。我们看，我们传统的教学来讲连通器原理的时候往往是用挂图，有

了信息技术资源以后，我们首先用的是图片，这是一个图片分四个步骤对船过船

闸做了一个解释。随着技术的发展，我们变成了动画，这个动画从上游到下游，

但是这个动画还有改进的地方，因为它只是一个连续的动，同时没有从下游到上

游去的。我们老师又对他进行了改造和创新，这样一个连通器原理的应用的船闸

用起来就比较好,首先它是从上游到下游，从下游到上游都有,而且能分步显示，

较好地解决了这个问题。但是随着网络技术的不断发展我们还可以进行新的技术

的发展应用，那就是直接用网络，我们可以直接链接中国长江三峡工程开发总公

司的网页，从这个网页中我们可以看到实际的船闸它的这么多的照片以及点击视

频可以看到视频里船实际过船闸的一个过程，就较好地解决了问题，这就是一个

用变---创的一个过程。

老师创造了一些资源，必然会想把我们创造的资源输出出去，因为每一个老

师都有一种表达的欲望，都想把自己的能力和水平显现出来，而网络是一个很好

的展现平台。输出信息资源的形式主要有三种。一种是贴吧和论坛，第二种是个

人博客，第三种是主题网站，任老师请你谈谈贴吧和论坛。

任老师：好的，现在很多网站上都有贴吧和论坛，在贴吧和论坛上我们可以

就某一主题，或者某一问题发表自己的观点和思想，畅所欲言，也可以相互交流

我们的教学资源，比如试题、课件、教学设计等等，当然还可以就某一堂课的教

学谈谈自己的教学心得，寻求他人的帮助与建议等等。

刚才乔老师给大家介绍了人民教育出版社的人教论坛，在教材与教学版版块

中专门有一个中学物理教育论坛，它的子版块有教材与教法专区、教学资源专区、

问题讨论专区等等，我们只要登陆成功以后就可以在相应的版块中发表自己的观

点和问题了。

我来介绍一下主题网站,主题网站能全面系统地展示我们老师的一个教学思

考的内容，也可以展现老师所收集到的各种各样的资源，同时也为我们搭建了一

个资源交流的平台。我们来看这是一个主题网站，这个主题网站有会员中心、设

计中心、下载中心。通过下载中心，我们可以下载这个主题网站中我们所需要的

资源，同时也有个上传资源帮助栏目，我们通过上传栏目也可以传递我们的资源

与大家共享。

戴老师：信息资源输出的形式有三种。在教学方面，信息资源的输出大致有

三个层次，第一个层次是解决教学中的技术问题，如绘图、表格插入、动画制作

等技术，下面请乔老师给我们介绍一下动画制作的技术。

乔老师：我这里介绍一个用信息技术解决教学中的技术问题。这是一个小球

运动的轨迹，那么小球运动的动画是怎样制作出来的呢？这是PPT里一个简单的

功能，首先我们画出小球运动的轨迹，其次画出小球，然后把小球复制，复制以

后放到各个位置，它利用的动画功能就是我们常用的进入，闪烁，百叶窗等等里

面的一个闪烁，如果我把每一个球都进行闪烁设置以后它就成一个动画，下面还

有一个小球从斜面到平面运动的一个动画，也是用同样的方法制作的。

戴老师：第二个层次是解决教学中的具体问题，请任老师给我们介绍一下她

自制的光的反射课件是如何突破光的反射定律中的三线共面的教学难点的。

任老师：好的，我这节课面对的是基础比较好的学生，所以在进行教学设计

时，我希望学生能够通过自主探究得出光的反射定律，根据学生已有的认知基础

以及他的生活经验，一般来说，学生都能很顺利的得出：反射光线和入射光线分

居在法线两侧，反射角等于入射角这两条结论。而三线共面结论的得出的是一个

难点，所以我设计了课堂演示实验和这个课件来引导学生考虑三线共面的问题。

大家请看，入射光线A0,反射光线0B,那么满足反射光线和入射光线分居在法

线两侧，反射角等于入射角这两条结论时，一条入射光线A0它所对应的反射光

线是一条还是无数条呢？通过之前的学生探究实验，学生已经有了一条入射光线

对应一条反射光线的认知，所以当问题抛出以后，一部分学生就想到了共面问题,

然后学生继续通过实验进行探究，得到结论，在总结时，教师再通过课件演示三

线共面问题，法线和反射面是相互垂直的，当入射光线和法线确定之后，反射光

线只可能与它们在同一平面上，在它前面，后面的平面上都不可能找到反射光线，

这个课件的使用帮助学生解决了探究三线共面的难点问题。

戴老师：嗯，谢谢。第三个层次是优化教学结构，听乔老师说说他手上的能

量转化与守恒这节课是如何利用信息资源，达到优化教学结构的。

乔老师：好的，能量转化和守恒这节课的内容，教材提供的资料比较少，我

上起来感觉比较枯燥，学生的兴趣也不太大，那么我就尝试着用信息技术与学科

整合来上这节课。课前师生共同讨论确定我们研究的主题，组成小组去查找资料,

然后在课堂上进行交流。

我们来看，课堂上他们交流的内容。第一小组，他们研究的是风能，他们用

网页的形式把它们研究内容呈现给大家；第二小组，他们研究的是潮汐能，他们

是以PPT的形式呈现给大家；第三小组，他们研究的主题是地热能，他们也是以

网页的形式给大家呈现出来，从什么是低热能，低热能利用装置，低热能的发展

状况等等；第四小组他们研究的主题是太阳能。也是以PPT的形式给大家呈现;

主题五核能，大家考虑后让老师来做，所以我也就制作了一个核能的网页，从核

能的历史、核能的图库、核反应堆、核能原理、中国核能等等进行了介绍。

在课堂上，老师学生相互交流，学生的兴趣非常浓厚，课堂效果也非常好，

学生的参与面非常广，培养他们那种自主学习的能力，同时课后反馈下来发现这

个学生对概念的理解更加透彻，也拓展了他们的知识面，

戴老师：是的，我认为乔老师的能量转化和守恒这节课，展现了信息技术与

学科整合的效果，一是优化了学生的学习方式，二是优化了教师的教学方式，三

是优化了课堂的教学形式。

03.信息资源使用的操作路径

戴老师：前面我们主要谈了一下信息资源使用的主要形式，相信随着信息技

术的发展，信息资源的使用形式也会随之发生变化与更新。

任老师：在使用信息资源时，如何合理的将我们精心收集和筛选的资源用到

最为恰当的地方？在常态的课堂教学中如何使用信息资源才能达到最为合适？

这也是我们不得不考虑的问题，接下来就让我们讨论一下信息资源使用的操作路

径。

信息平台中流转的核心内容是资源，资源的使用要适合学科教学，适合教师

自身的认知能力，适合学生的学习水平,这才能促进信息技术与学科的有机整合,

提高资源使用的有效性。适合的就是当下教学要优先考虑的，适合的才能达到学

科要求，教师认知和学生理解的有机统一，发挥资源的有效功能。

乔老师：是的，这个操作路径，我们认为第一项是要有指标性判断。新资源

的引入往往是对原有体系的冲击，一定有一个打破与重建结构的过程，课堂或课

程的网络化程度越高对教师的结构组织能力要求也越高，教师不得不适应新时代

的需要，提升自己的信息资源使用的能力。在使用资源时应注意以下三个方面：

第一，形式融，资源的使用形式要与网络有交融性与互联性，考虑使用形式与网

络的交互作用；第二，内容新，资源内容的新颖程度要跟上时代发展的需要；第

三结构变，资源使用形式的改变，课堂结构也要随时发生变革，顺应形势的需要

从而达到资源使用的最优化。

戴老师：是的，除了考虑指标性判断以外，我们也要考虑个性化选择，全

日制义务教育物理课程标准对教材编写的建议有：城市地区，农村地区，经济发

达和不发达地区，学生的生活经验和学习条件差异很大，编者应该为不同的学生

编写不同的教科书。同样的原因，我们在选择信息资源时也应该按照这一建议,

基于学生的已有生活经验和认知水平来选择适合学生学习和教师教学的信息资

源。我们以轮轴这节课为例，它引入的新课第一个可以用辘驴，如果学生对辘涉

比较熟悉并且曾经用它来提水的话，用辘转引入新课的效果比较好，这个时候可

以提出的问题是为什么用辘朗提水可以省力？对城市的学生，对辘转不太熟悉,

用他们熟悉的手摇笔刀引入新课，效果也比较好，这时候提出的问题可以是为什

么用右边的手摇卷笔刀可以更省力？无论是辘粉还是手摇卷笔刀它们的原理都

是相同的都是轮轴，下面请乔老师给我们介绍一个轮轴的课件，它既简单形象,

又容易操作。

乔老师：我们来看这是一个轮轴原理的动画，轮轴的半径可以改变，改变以

后轮轴的拉力和它运动的速度都发生了变化，这是一个Flash软件制作的动画，

我们常用的信息软件还有Word,PPT,Excel等，那么这样使用的操作路径除了

要关注个性化选择以外，我们还要关注技术性处理。技术性处理这个内容我们来

看，常用软件使用基本上停留在打开文件、打字程序、播放演示等浅层次的功能，

对于这些软件的深度开发与使用，我们一线教师较少有时间静下心来去研究，去

开发它强大的功能为我们的教学所用，正如IT界流传的二八定律：80%的人，只

是有了一项技术，20%的功能。

但是随着软件的升级换代和广泛使用，我们教师有必要备常用信息软件的

功能进行一定的深度研究,才能对我们收集和筛选的字眼,进行二度创作和修改,

以适应我们自身的教学的要求和我们所面临学生的特点。

我先来介绍一个简单的PPT控件的一个应用，这是一个重力大小实验中的一

个环节，右边是图片，是测量重力大小；左边是一个表格，来记录试验数据，这

个数据可以随时输入，如果记录有误还可以改变，那么这是怎样插入的呢？它是

利用PPT控件箱一个功能，我们用右键点击右上角空白的地方，打开控件工具箱

第二排找到文本框左键点击出现十字移到我们要插入的地方画出文本框，还可以

调整它的大小与位置，这个字体比较浅看不清楚那么字体怎样调整呢？我们用右

键打开对话框点到属性，打开后左边出现对话框，中间有字体左键点开，就出现

了字体、字型、字号。PPT有很多功能，我们只是简单介绍了一个控件的应用，

任老师：乔老师，在Excel表格中，其实也可以实现一些功能，在上一讲中

我介绍了，在Excel表格中利用函数处理数据的方法，在研究电流与电压关系的

实验中，软件自动将相应的IU图像绘制出来。下面我就向大家演示一下这个课

件是如何制作的。首先选择数据区域点击插入图表，选择题中的XY散点图当中

平滑线散点图，点击下一步查看一下数据区域选择是否正确，再点下一步。这里

的图表标题总得是不需要的，X轴我用的是电压，那么把U和单位V输入；Y轴

用的是电流，坐标轴两个均选，网格线全部选择主要网格线，图例不需要显示,

点击下一步完成，看上去好像不是我们所需要的，没关系我们把它调整一下，这

里的坐标轴刻度我们也可以改变，比如说最大值，我可以调整为0.5安，字体也

可以把它调整一下，调整八号点确定，同样的电压的刻度我们也可以调整一下，

最大值我可以选择3伏，主要刻度单位我选0.5伏，字体也是选八号字体，好,

再把它拉大一点，那么这个竖柱X轴的标题我也可以重新编辑一下，我用九号字,

然后把它调整到我需要的右放的位置，同样Y轴这个标题也可以重新调整一下,

字体选九号字，水平对齐，确定，调整上去，这样一来这根线比较漂亮，但是那

有些老师可能觉得它的这个点太大，我们也可以选中它之后重新进行编辑，样式

可以改成圆点，从大小里面改的再小一些，颜色我们也可以调整，这就是利用

Excel表格处理数据的一个简单的操作。

除了软件的使用需要进行技术性处理之外，网络资源的应用也需要进行技术

性处理，现在的互联网越来越开放了，人们想要获得什么信息都可以通过下载软

件来实现，有一个比较好的下载软件，就像有一个好的工具一样可以节约时间提

高效率。

现在网上有非常多的下载软件，这里我给大家介绍两种。第一个是迅雷，它

能够有效地降低死链的比例，也就是说如果这个链接是死链，那么迅雷会搜索到

其他的链接来下载所需要的软件,还可以支持多结点断点续传；另一种就是快车,

它号称是全球使用最广泛的一个下载软件，它能够高速，安全，便捷的下载诸如

电影、音乐、游戏、视频、图片等等资源。这两款软件，我们都可以在电脑之家

网站上进行下载。现在中央电视台的网站上还有一个全新的栏目叫做星播客，这

是一个基于网络的，集成的，个性化的视听互动平台，在这个平台上所有参与者，

可以创作可以交流可以欣赏可以分享。星播客整合和梳理了央视内网网站的试听

资源，既有央视自己的，也有它合作伙伴的视频节目，但是更多的是来自网友上

传的影视作品，如果老师们感兴趣的话可以自己上去体验一下。

04.信息资源使用的关注点

戴老师：刚才两位老师介绍，对一些常见软件的功能的开发让我也学到了不

少，收集的信息资源经过技术性处理以后可以使它更适合自己的教学。信息资源

使用的时候，我们还必须关注它，使用它的效能，首先要关注提高物理教学中信

息资源整合与开发的效率，物理教学的效率是指在规定的教学时间内所取得的教

学效果的大小，应用现代信息技术能较好地解决一些传统教学所不能解决的问题,

从而提高教学的效率。下面请任老师给我们介绍一个Word软件的深度使用，对

提高教学效率很有好处。

任老师:好的，我这里有一个我们的同行利用Word软件当中控件工具箱深度

开发的物理图符小插件，它为我们的备课，命题以及在我学生组合链锯件时最为

头痛的物理图符的修改提供了功能强大的支持。我们一起来试一下，比如我要画

一个测小灯泡电功率的实物图，那么我要点开控件中的实验按钮，选择所需要的

实物，电池、电键、小灯、滑动变阻器、电流表、电压表，再把他们调整到我所

需要放置的位置，图的大小也可以进行调整，我们还可以用当中的连线把它们一

一连接起来，最后可以把它选择组合起来，随意调整它的大小，大家感觉这幅图

是不是比较漂亮呢，利用这个工具大大的缩短了老师绘图的时间，提高了我们的

效率。

乔老师：确实提高了效率，实际上资源库的更新与置换也可以提高效率。这

是一个密度的资源库，里面有50几个资源，有些已经过时，有些使用起来已经

不合适，所以我们需要对它进行更新与置换，更新以后我们来看这里有几个？还

有几个？那么这两个资源库合在一起，十几个就完全覆盖了密度所需要的一种资

源，达到了我们资源库的目的。

我们在关注提高物理教学资源整合与开发的效率的同时，还要关注物理教学

中时间与任务的管理效益，也就是我们关注增大物理教学中时间与任务管理的效

益。物理教学的效益和其他行业的效益一样，都要求产出投入比较高，既尽量少

的教学时间取得尽量多教学效果，或者以同等的教学时间取得更多的教学效果。

应用软件的设计体现了与计算机人机交互，高度智能化的优点，应用软件的

使用，则大大减少时间，留出更多的时间给学生思考，提问，讨论，交流，有效

地增大了我们物理教学的效益。我们来看这是一个识波器，我们过去使用识波器

来显示声音的三个特征。识波器有很多功能，它有27个旋钮，每一个旋钮都是

一种功能，对于初中物理来说它的功能过于强大，我们用不了这么多。如果说我

们用一个声线软件则比较好的能够形象地解决这个问题。这是一个声线教学软件,

我们来看它的界面，上面橘黄色是一个界面，下面蓝色也是一个界面，两个界面

的功能是完全相同的，它可以调整坐标的时间，调整声音的频率，调整幅度。内

部有音频发声器，放出声音以后我们来看，这是一个声波，频率调整，幅度调整，

我们还可以调入内部声库，播放音乐，显示音乐的波形，可以看出这是一种乐音，

改变幅度，声音大小改变。还可以外部输入声音，我们用话筒来讲，我说话时声

音大它的波形就会发生变化；声音小，它的波形也会发生变化。能够较好地解决

声音的三个特征这个物理现象。

任老师：第三点，要关注物理教学中提升师生的交互与反馈的效能，物理的

教学效能是指教师对自己影响学生学习行为的评估，对学生学习成绩能力的判断,

这种判断会影响教师对学生的期待，对学生的指导等行为，从而影响教师的工作

效率，利用媒体资源可以增强教师直观判断的准确性，加强指导的针对性。我们

现在一起来看一个声波的产生与传播两种引入方式：第一种是用两张图片来引入,

教师提问：录音室音乐厅的内壁装饰材料是根据建筑声学原理选择的，你认为利

用了什么声学原理呢？学生讨论之后进一步学习声学的内容；而第二种是通过放

一段无声电影来引入的，学生平时看惯了有声音的画面，突然只有画面没有声音

感觉非常不适应，有一种非常强烈的想听到声音的感觉，比较之下，第二种方法

在听觉上对学生的冲击力更强，更能激起学生的兴趣。

戴老师：是的，刚才我们讨论了信息资源的使用必须关注它的效率，效益和

效能。

05.提升信息资源使用的意识与理念

戴老师：最后我们再谈谈提升信息资源使用的意识与理念，先请乔老师给我

们说说信息资源使用中可能存在的认识差距。

乔老师：好的，媒体资源的使用，我们在制作的源头上就存在着一种差距也

是可能的差距，不论是视频的拍摄，还是动画的设计以及图片的选取和课件的使

用，基本上都是以知识点为中心，和功能性为核心的制作理念，在学科教学上我

们是教学内容为中心，围绕着教师的教学，以能否解决教师教学中需要解决的问

题为标志，缺少考虑以学生的视角来如何理解这个概念。整体的思维基本上停留

在技术上，在学科整合上它还存在一种思考的差距，在信息技术上存在软件使用

上的一段差距，也就是JAVA仿真技术软件的一种应用。我们来看一个气泡匀速

上升的课件，首先它的试管做的非常立体感，色彩丰富，气泡立体感也非常强，

给学生一个空间的概念。我们再来看一个惯性小车的课件，这是实物惯于小车的

运动，抽象成一个小球，空间的，正面来观察、空间立体感的观察，这对于学生

理解物理过程是非常有好处的。

任老师：我们在认识上有一定的差距，同样在技术上也存在一定的差距，信

息技术的发展必然带来技术的进步，而技术的进步一定会给我们带来进一步的影

响，现在网络上热议的云计算概念和技术对于学校资源建设以及地区性教育教学

资源的建设整合可能会有一些借鉴的意义。

乔老师：云计算有各种各样的定义，基于我们对云计算的理解，我们对云计

算的定义就是一切皆为服务，云计算产业可以归纳为一个金字塔模型，处于金字

塔基座位置的是基础设施层，提供计算存储带宽等设施服务，这是所有应用和平

台的基础，基于基础设施之上的是为应用开发提供接口和软件运行环境的平台层

服务。处于金字塔顶端的是应用层，提供在线的软件服务，这三个层面合起来构

成了一个完整的云计算产业链。

戴老师：哦，有人打个比方说这好比就是从古老的单台发电机，转向为电厂

集中供电的模式，它意味着计算能力可以作为一种商品进行流通，就像煤气水电

一样取用方便，费用低廉，最大的不同是在于它是通过互联网进行传输的。

任老师：其实，最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见了，比如说

搜索引擎，网络行销等等，使用者只要输入简单的指令即能得到大量的信息，许

多跨国信息技术行业的公司，比如IBM,雅虎，谷歌等，正在使用云计算的概念

兜售自己的产品和服务。

乔老师：对的，现在有这样的说法：当今世界上只有五台计算机，一台是谷

歌的，一台是IBM的，一台是雅虎的，一台是亚马逊的，还有一台是微软的，因

为这5个公司率先在分布式处理的商业应用上捷足先登，引领潮流。

任老师：在我国云计算的发展也非常迅猛，2008年5月，IBM在中国无锡太

湖新城科教产业园区建立了中国第一个云计算中心并投入运营，世纪互联也推出

了供个人及企业进行互联网云端备份的数据保全服务等一系列互联网云计算服

务。

乔老师：可以试想：云计算发展到一定阶段，你只要有一个可以上网的电脑，

有一个你喜欢的浏览器，你要做的就是在浏览器中介入网址，然后尽情享受云计

算给你带来的无限乐趣。你的软件，你的硬盘，都可以不再装入自己的电脑中。

戴老师：相信随着云计算的深入研究与开发，必将发展出新的服务，对我们

教学将会产生更深远的影响。

乔老师：老师们，这一讲我们讲的主要内容是：信息资源库的使用，应有开

放、共享和团队的意识，才能充分发挥它的作用；了解信息资源使用的操作路径，

知道如何利用信息技术提高物理教学的效率，展望未来信息技术的发展对物理教

学的影响，谢谢大家。

06.信息时代的教育改革

张老师：各位老师大家好，新课程实施以来各种版本的教材都十分重视物理

课程与信息技术的整合，很多学校也认真开展了数字化、信息化的实验探索与研

究并取得了很好的教学效果，但是也有一些老师对物理课程与信息技术整合的理

念在理解方面还不够深入，对如何使信息化技术渗透于物理教学过程还不够了解,

尤其是农村学校，教学资源比较缺乏数字化、信息化实验的开展存在不少困难，

这一讲我们就从信息技术的发展使教育发生深刻的变化的角度来和老师们一起

讨论一下中学物理课程与信息技术的整合的意义，并通过几个初中典型的数字化

实验给大家提供一些借鉴。

第一部分内容：信息时代的教育改革。我们想想四个方面的问题：第一，信

息技术的发展给社会带来的巨大变化；第二点，信息技术的发展使教育发生深刻

变化；第三点，信息技术的发展推动全球化的教育改革；第四点，教育改革中，

提升教师信息化素养是关键。

第一点，我们开始信息技术的发展给社会生活带来了巨大的变化。

莫老师：我们知道，回顾人类5000年的文明史目前我们正处于第三次工业

革命，也就是我们俗称的信息时代，或者叫做知识经济时代，那么大家可以看以

下这样一张互联网的交通图，大家可以看到在以世界地图为背景的一张蓝图上，

各地的信息网络以交通的形式在图上体现了出来，在图上大家可以看到现在的社

会已经完完全全的进入了一种知识爆炸的社会，数字化的信息正在以每年翻一番

的状态不断的扩大，应该说在这样的一个时代里边，信息本身非常重要但是更重

要的将是人们如何获取信息以及如何去处理这些信息。

张老师：第二点，信息技术的发展使教育发生了深刻的变化，那么我们的感

觉是它主要有助于三个方面：第一个，加强知识更新的速度；第二加强教学环境

的时空界限；第三，加强课堂与现实世界的联系。信息技术对教育的改变主要体

现在这三个方面：第一的教育方式和学习方式的改变；第二，知识的数量观和质

量观的改变；第三，学习和教育的观念的改变。总之，信息技术为学生提供广阔

的学习空间，充足的学习资源的同时也为教师提供了一个前所未有的教学场景。

莫老师：的确，正如张老师所说的，信息科技正在对我们引起了改变。下面

我们就来看一下信息技术对全球化的教育有哪些变革作用。

大家知道在1985年的时候，美国就提出了所谓的“2061计划”，在计划中

它提出要在高层次上以信息技术与各个学科进行大约整合，最终全面提升美国人

民们的科学文化素养，与此同时，世界各国，美洲、欧洲、亚洲等一系列的先进

国家都先后提出了各自将信息技术与各自国家内很多学科整合的一个要求。

张老师：刚才莫老师谈的是世界上其他国家的一些情况，我们回过头来看看

我们中国。1983年10月1日邓小平同志在为北京景山学校题词当中明确指出：

教育要面向现代化，面向世界，面向未来。

第四点，教育改革中，提升教师的信息化素养是关键。

莫老师：我们说在教育改革中教师始终是一个主导地位，那么在新时期教师

素养提升将是核心任务，而它的最主要要求就是提高教师的科学素养。在现在这

样一个信息时代，我们的教师职责已经有了新的改变，我们认为现阶段教师应该

从传授知识转化为传授智慧。传授知识已经不在是最重要的内容，而启发智慧才

是真正的良师。同时我们也说使文明积淀为人格。智慧需要智慧的启迪，而人格

需要人格的濡化，精神需要精神的感染。应该来说现阶段的教师应该从人格，智

慧，精神，等多个方面，学生进行感染，言传身教，真正的带动学生的发展。

07.信息技术与物理课程的整合

张老师:第二部分我们一起来讨论一下信息技术与物理学科的整合。第一点，

信息技术与物理学科整合的意义;第二点，信息技术与物理学科整合的基本形式;

第三点，信息技术与物理学科整合的课堂教学模式；第四点，信息技术与物理学

科整合的主要类型。

我们先看第一部分，就是信息技术与物理学科整合的意义。全国物理课程标

准指出物理学科应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究的过程,

学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本

为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透与物

理教学当中。

第二点，信息技术与物理学科整合的基本形式，我们情莫老师来介绍一下。

莫老师：我们认为在现阶段，对于教师而言信息技术已经有了一个很大的改

变，我们一般也来说，教师可以将信息技术作为日常辅助工作的工具，同时教师

也可以将信息技术作为提高教学效率的工具。在对教师起作用的同时，其实信息

技术也在对我们的学生起着很大的作用。我们一般认为对于学生而言，信息技术

可以作为其自主学习的工具以及探索、解决问题的工具，正是因为对教师和学生

信息技术政策产生了很大的作用，所以我们也非常强调信息技术与物理学科要求

整合，下面我就谈一谈与学科整合的一些课堂基本模式。

应该来讲目前的整合模式主要有两种：一就是以教师使用信息技术为主的演

示型教学模式，另外一种就是以学生使用信息技术为主的自主学习型教学模式。

就目前来讲，我们比较多的能够接触到看到的类型主要有这样几种：媒体教学,

就是我们俗称的视听教学、第二个CAI,也就是我们俗称的计算机辅助教学、以

及网络资源的利用、仿真实验的利用、机器人的引入以及接下来我们将着重为大

家演示和说明的数字化信息系统DISo

08.数字化信息系统（DIS）（上）

张老师：下面我们来一起探讨一下第三个问题：数字化信息系统。首先我

们给各位老师介绍一下DIS这个究竟是什么意思，它实际上是一种数字化的信息

系统，它的英语全称是DigitalInformationSystem,也就是说用传感器获取

信息，经数据采集器以后由计算机对信息进行数据处理的一种教学技术平台，在

这里第一点最重要的这个数据如何采集呢？我给大家介绍一下叫传感器，传感器

的定义根据我们国家标准它是这么讲的：能感受规定的被测量并按照一定的规律

转换成可用输出信号的器件或装置。一般来说它的结构有三个部分组成，第一是

敏感元件，第二是转化软件，第三是转换电路。它的特点是什么呢?它是以电学

方法采集数据，因而它的速度快精度高。即时实测，正确方便的输出信号，而且

便于信号传输、转换、处理和显示。下面给各位老师介绍一下我们中学物理实验

当中常用的一些传感器。我们看它的名称力传感器和中学实验仪表当中的测力计

是相对应的，类似的温度传感器和温度计相对应，电流、电压传感器、压强传感

器分别对应电流表、电压表、压强计，中间老师们可以看到它有关量程和分度的

一些介绍。

刚才讲的是初中部分用到的比较多的，下面这个表格里边是高中物理教学当

中所需要的，例如磁感应强度传感器、位移传感器等等，下面我想给老师们介绍

下它的工作原理是什么。也就是说这个传感器它的工作原理是将物理学测量量转

化为电学量。物理学测量量通过敏感元件然后发生应变又转化成元件转化成电学

量，这是它的一个基本的工作原理。下面我们以最常用的一种力传感器为例给大

家作一说明。

这里大家可以看到力传感器的一个截面图，这里请注意它有一部分叫悬梁臂,

这个悬梁臂一部分是固定在某个部位的，它的另一端如果受到一个力F的作用，

它的两个双元核的部分就发生了比较明显的形变，而这个形变使得在悬梁壁上所

贴服在一起的这个电阻片发生了电阻的变化，然后由电路结构使这个电流变化变

成了电信号。

传感器的使用方法其实不是很顺利的，没有接触过的老师可能感到不熟悉,

实际上它的应用方法和我们传统仪器仪表的使用方法是类同的，比如说刚才讲的

力传感器，它的使用就与传统的测力器相类似，电流电压传感器也分别和电流表

电压表相类似，分别串联和并联在电路当中。它的优越性我们可以这么来描述：

使用传感器进行数据采集与传统仪器仪表的测量的显著区别在于传感器能以高

频率、高密度连续地采集并传送实验数据，而且实时展现实验过程中物理量的变

化，我们称之“线采集”，而传统仪表只能由人工操作进行我们所谓的“点采集”，

因此这个就是一个很大的变化，同时无法展示实验的全过程和关键细节，传感器

可以把它显示出来，另外传感器的分布和它测量的精度也远高于我们传统的这个

仪器和仪表。下面请莫老师给大家介绍一下这个数据的显示和记录是怎么一回事。

莫老师：刚刚张老师请给大家讲了传感器的一些基本的工作原理和它的一些

优越性，下面我来简单地介绍一下数据显示和记录，在介绍同时请大家看几张图

片，大家可以看到DIS的数字化系统，它由于已经将计算机纳入这个系统，所以

它是通过计算机屏幕来显示实时测量信息的，同时它有多种方式可以进行显示，

在图表上我们为大家列出了指针式的显示方式，也列出了数字式的显示方式以及

波形图的显示方式，而且它还有另外一个优势，在显示的同时它的这些数据可以

暂停、回放并且可以储存，应该来说这些数据对后期的处理起到很大的帮助。

下面我们再来谈一谈DIS系统在数据处理和图线分析上的一些功能，一般来

说，传感器的输出量通过数据采集器连接到计算机，之后将其变成了数字信号，

并且由计算机来完成一系列的处理工作，应该来讲，计算机是整个数字化实验系

统的核心工具。DIS的软件能够完成对于物理量的显示以及数据的记录、计算、

组合图线分析等等教学任务，它的功能可以进一步细分为“即插即用、多模显示、

并行采集、组合显示、采集控制、自由坐标、图表储存”等等多个方面。同时对

于图线的分析处理，我们认为是一个实验的一个核心工作，也是我们DIS系统最

突出的一个部分，无论是现在市面上哪一种DIS系统软件，图线分析功能都是包

括在内的。我们现在比较多的应用到的图线分析功能主要有图线的拟合、求导、

积分、求平均值等等，各位老师可以注意这些功能都由计算机来为我们完成，这

样的话就可以把教师学生他们大量的简单劳动给剔除了，把他们从这种简单劳动

里面解放出来，于是教师和学生可以用大量的时间在教学上，在探究上。这非常

符合现在二期课改的理念。

09.数字化信息系统（DIS）（中）

吴老师：下面我就请张老师来为我们介绍几个在初中教材中出现的实验。

张老师：好，各位老师。刚才莫老师给大家介绍了做实验的时候用DIS这一

套系统具体的数据，它的采集，它的处理，它的很多功能。可能老师对这些不了

解有点陌生，但是不要担心，如果你做了以后肯定会逐渐熟悉的。现在我们看到

的这个是中学教材当中比较重要的一个实验，就是研究晶体的熔化凝固过程当中

的一个内容，典型的就是晶体祭的制作。我们可以看到传统的这个票的实验是用

水来加热的，它的温度采集是学生或者老师过一段时间采集个数据然后描点，把

它的整个熔化凝固过程有规律显示出来，我们用DIS做这个实验它的优越性就明

显体现出来了，第一个我们可以看到这里的加热方式改变了，它是用远红外线加

热的，它的加热效果非常好因为它受热均匀，第二个它的数据直接通过这个温度

传感器采集以后通过图线显示出来，我们看到这个图线的纵坐标就是温度，横坐

标就是时间，因此蔡的熔化凝固过程当中它的温度的变化一目了然，非常亲切，

效果非常好。

下面我们再来看一个比较有趣的在我们中学当中，初中同学有一个内容就是

利用线圈在地磁场中切割磁感线可以发电，一般来说这个实验比较困难，为什么

呢？因为我们知道地球磁场的磁感强度比较弱，但是我们用了这一套线圈以后呢,

在磁场当中地磁场转动，它就可以切割磁感线产生感应电流，感应电流是Va按

键的，所以我们用了V电流传感器就可以很方便的把它的电流的大小方向变化全

部显示出来，所以这个实验室很生动有趣的。

莫老师：各位老师大家好，通过前面的学习大家已经知道，一套完整的DIS

系统应当包括传感器、数据采集器和计算机。现在我们就用DIS系统为大家展示

几套演示实验。

首先为大家做力是相互作用这样一个实验。大家知道在传统的实验教学中往

往有学生通过两个弹簧测力计相互勾拉，得到两个弹簧测力计读数大小相同并从

中感受内的作用是相互的这个概念，今天我们用DIS系统来完成这个实验。首先

介绍实验仪器，在这个实验中我们要用到两个力传感器、数据采集器和计算机，

下面我们先连接实验电路，我们将力传感器和数据采集器以及计算机组成一个完

整的实验系统并且在计算机上设置两个力随时间的变化函数关系，我用两个手拉

住两个力传感器的拉力孔，并且将两个力传感器的拉力勾相互勾住，现在我们启

动实验，我将两个手相互向外拉，请大家观察实验图像，大家可以看到两个力传

感器上的力大小相同但是两个图线与时间轴完全对称，说明它们方向是相反的；

现在我逐渐的减小力的大小，请注意现在我变刚刚的拉力为两个力传感器相互间

的推力，大家可以看到红色线和绿色线的位置与刚刚完全相反，回到了时间轴的

两个不同方向，但是红线和绿线它们依然以时间轴对称，说明它们依然是大小相

同方向相反，学生从这个实验中可以非常清晰地观察到力的作用是相互的这个概

念。

张老师：这个实验的名称是演示物体之间的相互作用力，我们大家都知道传

统的这个实验我们是用两个弹簧对拉，弹簧秤它有一个缺点，它只能显示互相是

有拉力而不能显示互相之间的压力或者推力；第二点它的缺点什么呢？如果你这

个相互之间的拉力在变化它就很难显示，用了这个DIS系统以后，我们看到这个

图线它用两种不同颜色分别来表示两个力传感器之间的的拉力，如果可以改变它

们的作用形式变成推力的话，我们看到这个图线：蓝的这个显示力就变成从上面

变到下面，反过来也如此。这样一来它不仅能够显示拉力，也可以显示相互之间

的推力或者是压力，这是它的一个特点，另外它不怕引力的变化，我们看到这个

力从小到大从大到小的变化它都能显示而且图线非常清晰，我们看任意时刻它的

这个两个力总是等大的，方向总会是一条直线反向的，所以我们对这个实验有一

个评价：我们说是看拉力与测力，以前你们不能体会的现在我们不仅自己做，有

手上的感觉而且能够看到这个变化，可以体验这一个相互作用的真实性，同时体

验相互作用的大小与方向，这个是一个很典型DIS初中的实验。

10.数字化信息系统（DIS）（下）

莫老师：现在为大家介绍摩擦生热实验。我们选用温度传感器来完成这个实

验，请看这是温度传感器，它的敏感探头在温度传感器的前端，现在我们将温度

传感器、数据采集器及计算机组成一个完整的实验系统并且启动实验，我们可以

看到，在实验图像上有温度随时间变化的关系，现在我们将温度传感器插入一根

泡沫塑料并且反复摩擦，大家可以看到，在实验开始时温度传感器的探头就是室

温将近25度，而随着摩擦的不断深入，大家可以看到探头上所获的温度也在不

断的上升，为了保证实验效果的良好，大家要注意在实验过程中尽量避免将实验

的温度探头移出泡沫塑料以避免热量散失。大家可以看到我们花了大概65秒钟

的时间就使温度达到了将近100度的高温，学生从这样一个温度随时间的变化图

像上可以清晰地感受到摩擦生热这样一个实验效果。

张老师：第二个实验莫老师也给我们做了，它的名称是摩擦生热。摩擦生热

这个实验莫老师记得吧，我们一般老师要同学们两个手互相搓搓，感受摩擦会变

热，手暖和起来了，但是这个具体究竟怎么样使你手暖和或者使温度升高？这个

很难做到，所以我们现在用DIS做这样一个实验，非常简单，用了一块泡沫块，

另外用了一个的温度传感器，温度传感器和泡沫块进行摩擦，我们从这个图线来

看，这里开始的温度是26摄氏度,这就是室温，经过大约第10s开始到62s左右，

大概经过了52s莫老师的磨擦作用，这个温度显示非常的灵敏而且效果非常好，

它已经达到了103摄氏度，这之间如果不做的话一般老师或者同学是不可想象的,

所以去体会这个实验我们也给它一个评价就是它能够看，看温度升高，本来是手

的感觉现在从图线来看，而且这个非常直观、非常形象、非常生动。

莫老师记得吧，在我们学校初中教学当中用了这个实验，学生是非常有兴趣,

几乎把我们所准备的整个泡沫块都用完了，所以这是一个很受学生欢迎的一个实

验，它非常简单易行。

莫老师：现在，为大家介绍帕斯卡定律演示实验。在这个实验中，我们将

选取压强传感器来完成，首先介绍一下实验仪器，这是一个自制的帕斯卡球，大

家可以看到在帕斯卡球的不同方向，我们有开口，同时我们将这个帕斯卡球通过

一根密闭的塑料管与针筒连接，那么在实验开始时我们将针筒的针推置于中间位

置，接下去我们将帕斯卡球与压强传感器、数据采集器以及计算机连成一个完整

的实验系统，与此同时我们在计算机上设置压强随时间的变化图像，现在实验开

始。

我们首先启动DIS线，观察图像大家可以看到现阶段三个压强传感器的压强

度数都是大气压强，它们用三种图线颜色来表示，现在我用力推针筒的推子，请

大家观察，大家可以发现三个压强传感器的压强同时升高，但是它们三者之间大

小相同，此时我又反向的将针筒拉出，大家从图上又可以看到现在三个压强传感

器里面的压强读数也是相同的但是它们一起都减小了，从这个实验中学生们可以

非常清晰、定量、直观的获得帕斯卡定律，也就是密闭气体在传递压强时在各个

方向上是大小相同的。

张老师：第三个，我们请老师看一下莫老师做的就是帕斯卡定律这个实验,

它以前传统的是一个帕斯卡球里面充满水我们推了以后，这个水从不同的小孔当

中喷射出来，老师上课这么讲的：因为水它基本上是同样方式喷射出来，所以密

闭的水能够传递外界压强等大这个方向，但这个有一点不当的地方，喷出的水它

也受重力作用，所以上面小孔和下面小孔出来的是水不一样的，学生呢只能你老

师这么说就这么过去了，但是我们进行了整合，用DIS一整合就像刚才两个实验

一样，就是力的作用一样，我们进行了整合，这整合的特点在哪里呢？第一个,

我们自己制作了帕斯卡球，用的是一个废的水箱里浮球来做的，我们开了三个口

插在三个压强传感器，第一个就是把水一体传递压强改成了密闭器上的压强，这

样一来的效果就很好很方便；第二我们进行数字化的这个改进，什么意思呢？就

是我们看到莫老师做的时候先把这个针筒放在中间位置然后用力推，我们看到用

力推的时候它开始压强1.01的大气压，然后莫老师逐渐加压使得这个压强达到

了1.07的大气压，也就是说气体密闭的时候它传递的外界的压强，我们不妨称

它为正压强，多少呢？1.07减去0.01也就是0.06个大气压，这是它在传递。

我们三个传感器显示出来三种不同颜色，它的压强值都是一样的，那是不是验证

这个规律了。接下来同样，如果我们把这个推针拉的时候，俗称是加上个负压它

同样能够以同样大小的进行一个方向的传递，这也是一个特点。

莫老师：现在为大家介绍马德堡半球演示实验，在这个实验中，我们选取压

强传感器来完成这个实验，首先介绍实验仪器，我们选用压强传感器、数据采集

器和计算机连成一个完整DIS线系统，同时，将我们的压强传感器与马德堡半球

实验仪器连接，用于测量马德堡半球内部的气体压强。在计算机上，我们建立压

强随时间的变化图像，现在启动实验，从图片上可以看到由于此时马德堡半球尚

未闭合，压强还是大气压强，现在我将两个半球闭合并且用力挤压出内部空气，

大家观察压强随时间的变化图线，可以看到压强瞬间增大，此时我两手用力向外

侧拔马德堡半球，我的感受是马德堡半球很难被拔开，与此同时大家可以看到现

在在计算机的图线上出现了一个比大气压强更低的负压，这就是马德堡半球不能

被拉开的原因。

张老师：下面我们再来给大家介绍一下马德堡半球实验，这个实验也是我们

进行整合做出来的，很简单，在传统的马德堡半球当中夹了一个压强传感器的一

个接口，我们看到开始压强不到一个大气压，然后我们用力挤压以后把空气尽量

排出来再一拉，我们看到这个压强的就是0.8个大气压左右，实际上就解决了一

个误区的问题；一般老师说里面气体没有了，或者同学认为这是真空了，其实不

然，通过这个数据采集器我们看到明明里面压强有0.8个大气压左右，不是真空

是空气稀薄一点而已，而这个压强差造成的压力差，如果我们把这个马德堡半球

面积算一下，它的半径大概是70厘米，这些同学把它拉开，老师把它拉开，利

用400到500牛这是办不到的，实际上是压强差造成的压力差，这个实验我认为

是一个改进、一个整合、一个很好的效果。

莫老师：现在为大家介绍欧姆定律演示实验，我们选用电流电压传感器来完

成这个实验，首先向大家介绍电流电压传感器。电流电压传感器将测量电流和电

压的两个功能聚集在一个器台上，其中，上端所接触的两根测量线是用来测量电

流的，而前端所拉出的两根测量线是用来测量电压的，同时大家也可以看到在每

一组线中都有一红一黑，那么它的连接方式其实与我们常用的安培表、伏特表是

一样的，即测电流时串联入电路，测电压时并联入电路。同时在这组实验中，我

们还要选用滑动变阻器、电键、电源以及我们要做的待测电阻。

现在实验开始，首先我们将电流电压传感器与USB接口以及计算机连成一个

完整的实验系统，同时根据测电流和测电压的要求，将这两个测量电路连接完成,

我们将滑动变阻器、电键、电源、待测电阻以及测电流的两根导线组成一个完整

的闭合电路，请注意连接时正进负出，同时将测量电压的两个测量端连接在待测

电阻两端，注意连接方式是并联，正进负出。电路连接完毕，注意此时将电键处

于断开状态，滑动变阻器处于阻值最大状态，同时我们在计算机上建立电压随电

流变化的UT图线，现在实验开始，首先我们闭合电键让电路稳定工作，此时我

们启动DIS系统并且将滑动变阻器阻值从最大滑到最小，在滑动过程请大家观察

计算机上的UT图线，停止，大家可以看到在计算机上的UT图线上描出了一系

列电流电压的变化图点，我们将这些点连成一条图线，大家可以发现它非常趋近

于一个线性函数，于是我们利用DIS系统非常高级的数据处理功能，选择一个线

性拟合功能，通过线性拟合，大家在图线上可以发现，我们认为这个线性拟合的

斜率值等于10.0,而这个斜率就应该是我们待测电阻的组织与我们事先所标明

的待测电阻的组织10欧姆完全相同，这非常好的体现了DIS系统的先进性。

与此同时，我们关闭实验，换用5欧姆和15欧姆两个电阻再次进行上述实

验，首先换用5欧姆的电阻，电路连接完成，闭合电键，启动，改变滑动变阻器

的组织，停止，电键打开，请看现在在UT图线上又出现一条UT图线，我们将

这一条蓝色图线同样选取线性拟合，大家可以看到，新的图线的线性拟合的斜率

为5.02,它与我们待测电流组织5欧姆非常接近，当然它也存在误差，应该说

还是符合我们的实验要求的；最后我们再将电阻化为15欧姆的电阻，闭合电键，

启动实验，改变滑动变阻器的组织，我们可以看到第三条UT图线在我们的实验

上出现了，此时我们同样将第三条图线进行线性拟合，大家可以看到它的斜率为

15.0与我们的待测电流组织15欧姆完全吻合。

通过这样一组实验，我们把传统的描点法的做法变成了线性的采集并且利用

DIS强大的数据处理功能，使学生们可以非常直观，非常快的了解到欧姆电源的

特性。

张老师：下面我们再来给大家介绍电学当中一个典型的就是欧姆定律，这个

欧姆定律我们刚才看到莫老师说的是分三个层次，先选定了一个定值电阻10欧

姆，然后在一个电路当中给它加不同的电压看它的不同电流，这个与传统的实验

做法比较来说它的优越性在哪里？它可以连续的测压，连续的描出来一些数据点、

线采集,经过我们用软件的一个强大功能就是拟合以后，我们看到这条线的特点，

莫老师你看是什么？

莫老师：这个很接近一个线性函数,而且一拟合以后这个斜率可以直接得出。

张老师：第一个它是过原点的。

莫老师：对对，它是过原点的。

张老师：第二个，它的斜率是定值，我们看到这个斜率是10.0,那意味着

这个电阻就是10欧姆，同样做了三次我们都得到这个规律。莫老师：对对，而

且这个误差很小。

张老师：这一点莫老师说对了，这个实际上和我们新教材的编写思想是一致

的。我们新教材当时看到了欧姆当什么做的呢，它事先对一个确定的导体加不同

电压看它电流，然后描点，出来这个图线得到欧姆定律，然后再进一步研究以后

就得到了欧姆电现在形式I=u/R,所以这个实验符合当时科学家的探究过程，如

果这个演示变成学生实验的话那学生就走了一走科学家走过的路，这是我们感到

的一个很好的效果，所以我这里给它点评：看UT图线，连续采集数据、自动生

成图像、形象、生动，操作方便。

11.DIS实验教学的价值

张老师：第四部分我们再给大家一起探讨一下DIS实验教学的价值。莫老

师好，这里面也分几个内容：第一个内容就是DIS实验教育的意义；第二个就是

DIS实验在物理课改中的作用；第三个是DIS实验与传统实验的关系，我们应该

理性的看待。

第一点，DIS实验教育的意义，我认为通过实践可以这么归纳：第一个就是

一个飞跃，就是物理实验的数据采集、储存、处理与显示过去做是模拟设备，现

在我们通过数字化这套系统以后全变成数字化，所以我认为这是一个质变，这

是很有意义的事情；第二个我们认为有两个方向：刚才我们介绍一些实验当中传

统有的，我们用了DIS整合后做得更好，我不妨给它叫做“原有我更好”；第二

个就是原来做不到的，比如说你刚才做的摩擦生热小实验，没法定量的显示，所

以我们给它一个想法就是开发新颖的实验当中称为“原无我可做”，这是一个很

好的方向问题；第三个呢我认为有三个变化：变定性为定量；变不可见为可见；

变不能做为能做。最后一个我们认为是四个转变：转变了教学观念；转变了教学

方法；转变了学习方式；转变了评价方式，由于时间关系我就不多展开了。

莫老师：我想我们再继续谈一谈在DIS实验教学中对物理课改中起着些什么

作用？大家可以看到，我想谈的第一个问题是它提高了实验教学效率。各位可以

看到，这是对于新老传统实验和DIS实验教学的一些数据的比较，在图中，黄色

部分是实验的准备时间，红色部分是探索和研究时间，蓝色部分是数据处理的时

间，对比传统实验和DIS实验，两者在实验准备的时间上差不太多，但是本质区

别大家可以看到，我们将传统实验中大量的用于数据处理的时间转换为学生进行

探索研究的时间，之所以会产生这样一个效果正是基于DIS对于实验数据处理的

这样一个强大功能，正是由于这个DIS刚刚我们说的把老师，把学生从这样一些

简单的劳动中解放出来了，那么才能够真正的为老师，为学生创造一个以学生为

主体的，以教师为主导的一个自主的探究学这样一个环境，应该来说这是现代教

育的一个方向。

张老师：让我插一句，莫老师：你刚才介绍这个图我感到非常的好，为什么？

它是通过大量实验调查得到结果，而且它这个百分比可以进行一些简单的比值处

理，不妨说这些实验准备原来长度要占到49%,大约有一半左右，现在只有40%,

降低了，相应来说，这个数据处理从45%的比例时间下降到3%,收缩是很大的，

十五分之一了，腾出时间莫老师来给大家介绍，我们老师也好学生也好把这个经

历、这个时间用于实验规律的探究和归纳上面，这正是新教材要求培养的一个主

要的方向，所以莫老师这个图给大家提供的我认为是非常恰到好处非常有效的。

莫老师：我们再来谈第二个问题，我们认为DIS实验教学应该说也优化改进

了传统实验，它体现了信息时代的物理实验教学，应该来说我们现在的实验教学

不应该仅仅停留在传统的一些简单的实验仪器上，应该将更多的信息化的东西引

入我们的实验。第三，我认为DIS的实验在物理课改中形成了新的探究工具，应

该说运用信息技术，培养学生的信息意识，提高学生获取处理和应用信息的能力，

以适应学生在信息时代终身可持续发展的需求，增强了在信息环境下自主学习的

意识以及他们自主学习能力。第四，我们认为DIS实验教学在物理课改中为学生

创设了一种新的学习环境，这种学习环境应该说是前所未有。大家很难想象我现

在的这个物理课很多时候都要走上操场，走上马路，有时候甚至是踏上高楼……

我们曾经在DIS实验的实验课中，带着学生去磁悬浮列车测磁悬浮的加速度，我

们带领学生去走经贸大厦测大气压强随高度的变化。张老师：学生有非常明显的

反应，莫老师：对对，应该来说这种新的学习环境为学生提供一个很好的学习兴

趣和学习的舞台，采用了这种新的数字化的实验技术以后，拓展了学生对实验探

究的时空，体现了个性化的学习和合作学习的要求，并且以信息化促进了物理教

学的现代化。

张老师：最后我想给各位老师说一个问题：DIS实验这么好，但是它以传统

的关系应该捋顺。具体而言DIS的引入并不是为了排斥，抵制甚至否定传统实验,

不是这个意思，它在实验思想上借鉴传统，在操作技术上结合传统实验，这是不

可避免的，离开了传统的实验会感到它就是空中楼阁。

莫老师：我们刚刚的很多实验用了DIS系统，但是很多还是借鉴了传统实验

的思想，包括有些我们是在传统实验上的一些改进。

张老师：所以我的体会是DIS实验与传统实验的关系应该是这几句话：第一

个是兼容与整合，第二个改进与优化，第三完善与创新。信息技术与物理学科教

学的整合、DIS实验教学是全国物理新课改当中的一项全新的工作。实践表明：

目前各地区各学校取得的成绩与课程标准的要求还有相当大的距离，在具体教学

实践中还有相当多的工作需要我们教师去深入研究、实践、反思与探索，让我们

为培养新世纪创新人才共同努力，谢谢大家。

12.信息技术发展对物理教学观念的影响

戴老师：各位老师大家好，初中物理与信息技术整合的课程共3讲内容。

第一讲是信息化环境下的初中物理教学，我们现在身处高速发展的信息时代，信

息技术已经渗透到人们的日常生活、学习、工作等方方面面，信息化环境带来的

必然是海量的信息和高度发达的信息通道，多元的思想，多种价值取向变成的社

会，通过多种信息通道老师和学生接触的也必然是多元的信息。纽约时报，国际

事务专栏作家托马斯弗里德曼撰写的《世界是平的》一书中指出：互联网、搜索

引擎、工作流软件、开放源代码、博客、维基百科等勋新技术促使了创新时代的

来临，世界进入了全球化时代，人类生活发生了深刻的变化，而这变化迫使人类

的思维方式也随之变化。

乔老师：现在社会组织结构和人们的思维方式都已经发生了变化，处于信息

化时代的我们的物理教学也不能独善其身，信息技术的高度发展为教育信息化提

供了可能，同时也提出了更高的要求。为应对这种要求，尽快培养出现代化、国

际化的人才，中共中央、国务院和教育部在其召开的全国基础教育工作会议上强

调：必须大力发展教育信息技术，利用信息技术推动教育的跨越式发展。《全日

制义务教育物理课程标准（实验稿）》也指出，学校应该加快局域网的建设和与

因特网的连接，鼓励学生从网上获取信息。信息技术发展对我们初中物理教学带

来了什么样的影响？这些影响又对我们提出了怎样的要求？针对这些要求我们

采取怎样的措施？在日常的教学中怎样去收集筛选网络资源是我们这讲要讲的

主要内容。一，信息技术发展对物理教学观念的影响。技术的发展必然会促进人

类思维的改变，思维的改变必然会带来观念的转变，让我们一起来回顾一下人类

历史上技术的发展对思维方式的影响。在农业时代，人类是以劳动力的体力为主,

主要是以单一的思维方式；在工业时代，是以意志坚韧的体力为主，主要是以线

性思维方式；在信息时代，人类是以左脑思维的体力为主，主要是推理的思维方

式；给信息时代赋予高概念和高感性的创感时代，人类是以左、右脑综合思维的

体力为主，主要是以综合的、创新的境脉思维方式。

丹尼尔.平克在他的《全新思维》这本书中指出：未来将属于那些拥有与众

不同思维的人，那么我们怎样才能拥有与众不同的思维？丹尼尔.平克在他《全

新思维》一书中指出：无论工商业还是企业或者是教育都要关注六个方面，他称

为“六感”，只要关注了“六感”，我们即可以拥有一定的新思维。这