1.获取和处理信息能力对个人很重要
到了发工资的时候，有人看不懂工资表，到了体检的时候，有人看不懂体检化验单（自己的单项值，是否与后面参考值相同或者在参考值范围之内）。类似这样的事情总在我们的身边发生，这是因为有人获取和处理信息的能力有欠缺。其实，作为一个现代公民，我们要面对来自各种渠道的信息，这些信息良莠不齐、真真假假，从中获取出有用、正确的信息，并作出正确的判断或预测是十分重要的。
2.获取和处理信息能力对社会很重要
2011年12月底，中国网民数量突破5亿，而根据《东方早报》2012年3月12日报道，据三大运营商披露的最新数字，中国手机用户数已经达到10亿规模。这样庞大的用户数量，网路消息的传播速度会很快、面会很广。比如2012年世界末日的谣言，被传得沸沸扬扬，被组织利用。面对一些谣言时，要让大家做到“不信谣，不传谣”，就必须要求公民具备起码的质疑能力，而质疑的前提就是能够从这些真真假假的消息中获取有用的、正确的信息。
二、物理教学与培养学生获取和处理信息能力的相关性
1.高考的要求
物理高考要求考查学生的理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。以广东的考试说明为例，分析综合能力要求学生“找出起重要作用的因素及有关条件”，应用数学处理问题的能力要求“能运用几何图形、函数图像进行表达和分析”，实验能力要求“会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，并对结论进行分析和评价”。可以看出，虽然没有明确提出考查获取和处理信息的能力，但是这一能力已经包含在分析综合能力、应用数学处理问题的能力和实验能力中。
从最近几年的高考试题可以看出，高考越来越重视学生从图表、图像、大段的文字材料中获取和处理信息的能力，提高学生获取和处理、运用有效信息的能力符合新课程高考改革的方向。以广东高考理综物理试题为例，2012年，12个试题中，只有3题没有图，其余的9题有13个图。2010年广东物理试题总共有1842字符（不含图），其中两个计算题第35题、36题分别为200字符和343字符（不含图）；2011年广东物理试题共有2253字符（不含图），计算题第35题、36题分别为252字符和308字符（不含图）；2012年广东物理试题共有2834字符（不含图），计算题第35题、36题分别为210字符和321字符（不含图）。可以看出，全卷阅读量在增大，计算题的题目长度在增加，试题中的图较多，这些都体现了高考中对学生获取和处理信息能力的考查。
值得注意的是：高考试题中不少是联系生活的试题，需要学生通过阅读获取相应的信息后，根据所学知识构建物理模型才能解决。这一类试题往往题目较长，学生的阅读量较大，学生要从题目中把一些干扰的信息剔除，获取有用信息难度较大，例如2012年浙江卷第25题阅读量达到420字符加一个图。
2.新课改的要求
新课程改革，也要求培养学生获取和处理信息的能力。《基础教育课程改革纲要（试行）》在提出本次课程改革在课程实施方面的具体目标时，强调通过课程实施和学习方式的变革，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。具备这四种能力，是时代的要求，是“四有”新人建设现代化社会并求得自身不断发展所不可缺少的本领。在普通高中物理课程标准中要求学生通过物理课程的学习“具有一定的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力”和“具有判断大众传媒有关信息是否科学的意识”。所以，培养学生获取和处理信息的能力是物理课程教学的任务之一。
3.物理学科的特点
学习的过程就是一个信息的获取和加工过程，在物理教学中要培养学生获取、处理信息的能力是由物理学科的特点决定的。物理课程的学习主要有概念、规律、实验的学习和解题训练。首先，物理概念、物理规律是物理教学的重要基石，是物理教学的关键，是培养学生能力、开发智力的重要途径。在概念、规律的建立和应用过程中，要求学生获取有用信息后，进行理性思维、推理，判断。获取和处理信息是学习物理的基础和前提。其次，实验是物理教学的重要手段，是培养学生学习兴趣，激发学生求知欲的重要途径，是发展学生能力，提升学生科学素养和科学精神的重要途径。在实验教学中，要求学生记录观察到的物理现象、实验数据，并分析、处理实验现象和数据。如果一个学生获取、处理信息的能力欠缺是无法完成实验的。最后，解题是学生升华对物理知识的理解，活化对物理知识的应用，解题在物理教学中是十分重要的环节。“物理习题在物理教学中有以下重要作用：帮助学生巩固、熟练、活化基础知识，熟练实验技能；帮助学生加深和扩展物理知识；帮助学生建立解决问题的思路，获得解决问题的正确方法，促进知识向能力的转化；帮助学生将理论应用到实际，理解科学与技术的相互关系；物理习题是考查学生知识、技能、能力，检查教学成效的重要手段。”[1]在解题时，要求学生从题目的文字、图像、图表等所提供的信息中获取有效的信息，并构建物理模型，迁移所学物理知识，解决问题。
三、影响学生获取和处理信息的因素
1.信息呈现方式
同样的信息，呈现的方式不同，学生获取、加工处理信息的结果是不一样的。记得一次期中考试，学校工作人员因为节约和环保的因素，把答题卡和计算题印刷在一张纸的正反两面，学生答题时普遍感觉很吃力。学生需要看题后，翻到背面答题，这一过程中不同程度地造成了信息的遗漏。根据通道原则，一般而言，学生获取由视频（或动画）和解说组成的信息时，信息的获取和处理较好。因为当内容由视频（或动画）和屏幕文本组成时，动画和文本的信息加工都是靠视觉通道完成，出现视觉通道负荷过重的情况，而当词语以听觉形式呈现，视觉表象通道则可以只用来加工画面，听觉通道和视觉通道信息加工实现平衡，所以效果较好。
2.基础知识掌握程度
基础知识的掌握程度是影响学生获取、处理信息的重要因素。基础知识掌握不牢，会导致学生在解读、获取信息时，遗漏重要的有用信息，这会对学生后续的学习和解决问题埋下障碍。基础知识掌握不牢固的学生在获取信息后，无法正确解读，物理问题无法得到正确解决。
3.抓住关键词的能力
面对复杂的物理情景和物理信息，学生只有学会抓住关键词，才能快速有效地获取有用信息。例如在学习牛顿第一定律时，要能够抓住“一切”、“总”、“直到”等关键词，才能很好地理解牛顿第一定律的普适性，力是改变运动状态的唯一原因，惯性是一切物体的固有属性。
4.排除干扰因素的能力
物理学习和解决物理问题的过程中，有些因素是非本质的，是干扰因素。例如演示运动的分解与合成时，两个分运动等时（同时开始同时结束，同步进行）、等效、独立这些是本质因素，而两个分运动都是直线运动，两个分运动一个水平另外一个竖直等等，属于非本质因素。
5.学生元认知水平
学生的元认知水平也对其获取、处理信息的水平有重要的影响。一个元认知水平高的学生会对自己的学习过程、解题过程有很好地监控和反思，这可以帮助他即时发现遗漏的信息，也能帮助他即时纠正误读、误用的信息。
四、物理教学中培养学生获取和处理信息能力的途径
1.在日常教学中提高学生的信息选择水平
学生在学习过程中会将注意集中于相关学习信息或重要信息上，对学习资源保持高度的觉醒或警觉状态。提高学生的信息选择水平有以下三个途径。
（1）训练学生抓住关键词，识别重要信息
要在那些纷繁复杂的信息中快速获取有用的、有效的、需要的信息，就要求学生能抓住关键词，所以要在物理教学中培养学生抓住关键词的能力。抓住关键词的训练，不仅要在习题教学中，也要在概念、规律的建立过程中，逐步对学生渗透解读关键词的能力。例如，在建立匀变速直线运动的概念时，要让学生抓住“直线”、“变速”、“匀”，这三个关键词，它们确定了运动轨迹是直线、速度在变化（大小可能增加，可能减小）、速度的变化是均匀的。在理解牛顿第三定律：“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”时，让学生先找出关键词“一切”、“总”、“直到”等，通过对这些关键词的解读，理解一切物体都有惯性，力是改变物体运动状态的唯一原因。在学习库仑定律时，通过对关键词“真空中”、“点电荷”地把握，理解库仑定律的公式适用条件是真空中的点电荷；通过对“与电量乘积成正比，与距离平方成反比”得到库仑力的大小F=k。在习题教学中，培养学生抓住关键词的能力，有助于学生正确快速地得到物体的受力和运动情况，有助于学生快速找到研究对象适用的规律，从而快速、正确地解答习题。
（2）在重要信息前用恰当方式给予提示
比如在教学中，采用以静变动或者以动变静的策略，让学生明白接下来的是重要信息。
（3）对于复杂的信息，教师给以适当的疏导
有时学生要面对的信息，对于其已有的水平来说过于复杂，此时教师需要适当引导学生，才能使其很好地获取、处理。
2.在实验中培养学生通过观察获取信息的能力
观察是获取信息的重要途径，实验在物理教学中占很大的比重，除了分组实验，还有演示实验。在物理实验教学中学生的观察是必可少的，在实验中让学生观察实验现象、记录实验现象和数据，这有助于学生获取信息能力的提升。在实验中为了帮助学生快速准确地观察和记录实验现象、结果，教师应该在一些观察的关键节点给学生必要的提示或者暗示，减少观察的盲目性和随意性，提高效率，只有当学生观察能力较强、对实验的原理、操作步骤都比较熟悉时教师才放手。
3.多种教学手段，培养学生获取信息的兴趣与能力
（1）设置悬念，增强获取信息的兴趣
有获取新信息的兴趣，才能主动地从生活实践中不断地查找、探究、处理新信息。在物理教学中，教师可以通过创设在现实生活中难以见到的物理学习情境，设疑问、悬念，激发学生的学习兴趣，使学生对物理学习始终保持浓厚的兴趣，逐渐养成在物理学习和生活中主动获取信息的兴趣，增加获取信息的主动性，逐步培养、提高学生获取信息的能力。例如在引入牛顿第一定律一节课时，可以用茶叶罐、气球做一个小小的吹蜡烛实验来激发学生的兴趣，并问学生能否用物理知识解决？显然，在学习牛顿第一定律之前学生是无法解决的，从而把学生带入本课的学习中，学生有了实验带来的悬念与疑问，就会在听课中更加认真，处处留意课堂教学的信息，试图从中找到解决问题的有用信息。
（2）以学习任务来驱动能力培养
在物理教学中，通过给学生布置明确的学习任务，让学生在任务驱动下收集信息、加工处理信息，从而培养学生搜索信息、处理信息的能力。例如，在课堂教学中，教师可以要求学生在规定时间内完成某一个学习任务，完成该任务时采用“开卷”的方式，学生可以查阅身边的资料，甚至可以和同桌讨论，学生在完成这一任务的过程中需要不断搜集信息、处理信息。教师还可以就预习、复习做出明确的要求。在网络高度发达的今天，“任务驱动是网络环境下物理教学的一种有效方式，特别适用于课堂教学以外的诸如课外活动、兴趣小组等活动。物理教学仅仅是课堂教学，还包括各种与物理知识有关的活动，它们对物理课堂教学起到辅助、补充和拓展的功效。在网络环境下，对于课堂教学中的某个需要深入研究的问题，可以以任务的形式交给学生，让他们在课后通过网络，自主搜索相关信息，并通过对信息的整理、选择、判断、取舍，在自己原有的知识信息基础之上，重新建构起新的信息体系，达到探究创新的目的。”[2]
（3）讨论与评价，培养获取、处理信息的重要途径
讨论与评价是学习的重要方式，更是自主学习的重要途径。在物理教学中，教师要创造条件，营造环境，让学生之间、师生之间多一些讨论与相互评价的机会。在讨论中，学生一方面需要认真解读“问题”（讨论对象）的信息，并提出自己的观点（处理信息），另一方面学生需要倾听别人的观点（获取信息），并对别人的观点做出判断（处理信息）。一个讨论的过程中，每个认真参与的学生甚至要经过多个“获取信息——处理信息——提出观点——发现新错误、遗漏——再处理——再提出观点的过程”，这样的过程对学生获取、处理信息能力的培养是十分有效的。例如，在一次讲解习题中，笔者故意遗漏一个条件，最后学生被带到死胡同，无法求解。学生反复争论才发现原来漏掉一个重要条件，例题如下。
例1.如图所示，电动势、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关s1三个灯泡都能正常工作。如果再合上s2，则下列表述正确的是（ ）
A、电源输出功率减小
B、L1上消耗的功率增大
C、通过R1上的电流增大
D、通过R2上的电流增大
在讲解本题时，开始没有强调“内阻不计”，问学生如何判断电源输出功率，学生判断出“再合上s2”后外电路的电阻变小，电路中总电流增大后，有的学生提出P出=I2R负载，有的用P出=UI，有的用P出=EI-Ir等，但是这些办法又都被学生通过激烈的讨论否定了，讨论中学生才发现刚才出错是因为遗漏了重要条件“内阻不计”。内阻不计，P出=EI，很快得到正确答案，通过R1上的电流增大，电源输出功率变大。
利用网路平台进行讨论，也可以为物理教学添加新的活力，培养学生对信息选择、判断、评价的能力。“网络环境为物理教学搭建了更加方便灵活的交流协作的平台，如局域网的消息传递，互联网上的BBS，聊天室等。学生通过网络的交流平台，可以方便地与教师或同学都进行实时互动交流，对学习中某一问题进行询问、讨论，养成协作学习的能力与习惯，进而通过不断的交流，提高自己对信息的选择、判断和评价的能力。”[2]
4.设问引导，训练审题
在习题教学中，可以用问题引导学生在审题时抓住有用信息、处理有用信息。可以如下设问：本题中研究对象是什么？各自的运动过程分为哪几个阶段？每一阶段是什么运动模型，满足什么运动规律？几个阶段之间是由什么物理量联系起来的，关联条件是什么？题中提供了哪些已知条件，隐含条件是什么？
例2.（2010年，浙江卷）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为μ的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中。设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）。求：
（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系？
（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离Smax为多少？
（3）若图中H=4m，L=5m，动摩擦因数μ=0.2，则水平运动距离要达到2m，h值应为多少？
问题1：运动员从A到B受到什么力？做什么运动？
答案：重力、支持力、摩擦力；做匀加速直线运动。
问题2：运动员从A到B有哪些力做功？满足什么规律？
答案：有重力、支持力做功；匀变速直线运动规律、动能定理。由动能定理得：
mg（H-h）-μmg·L=mv-0，
解得：vC=
问题3：运动员从B点到落地受力情况如何？
答案：仅受重力作用。
问题4：运动员从B点到落地做什么运动？满足什么规律？
答案：平抛运动；平抛运动规律，分解为：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，按照先分解后合成的思路。
由x=vCt，h=gt2解得：
x=2，
当h=时，x有最大值，Smax=H-μL；
第（3）问只需要把H、L、μ、x的值带入
x=2即可，解得：
h1==2.62m，h2==0.38m.
5.图表分析训练中培养学生细致耐心的习惯
在图像、图表的分析中，培养学生在获取信息的过程中耐心、细致的习惯。有同学在处理图像时，没有看清楚是s-t图像还是v-t图像就开始动笔，或者在看图像时没有看清横纵坐标的单位。比如，2011年广东高考34题的力学实验是s-t2图像，且纵坐标的单位是cm；2012年广东高考物理34题力学实验是m-x图像，纵轴表示m的单位是“×10-3kg”，纵轴的单位是“×10-2m”，这些信息是学生在读题时很容易由于经验主义而遗漏的，结果可想而知。所以，有必要通过这样的一些图像、图表题训练学生获取信息时耐心、细致的习惯。
6.元认知能力的提升
对于一些成绩较好的物理尖子，有必要引导他们学会监控自己的解题过程，提高他们的元认知水平。让他们能够在解题监控中，发现自己信息的遗漏、信息的误读、信息处理误用，及时修正解题结果。可以帮助学生设计自我提问的表单，培养元认知能力。例如解题的自我提问菜单（按阶段提问）可以进行如下设计。分析题意阶段：（1）我准确理解题意了吗？（把题目再仔细读一遍，特别是关键部分）（2）我把握题目整体结构了吗？（理清题目中各种量的关系，哪些是已知的，哪些是未知的，有没有隐含条件）（3）这个题目属于哪一类型？涉及哪些有关知识？哪些概念、原理？有无现成的解法可以利用？习题解答阶段：（4）我充分利用已知条件了吗？哪些还没有充分利用或者忽略了？（5）我出现思维定势了吗？（运用扩散思维、寻找新的视角）（6）这道题与以前做过的题有无区别？其独特之处是什么？反思总结阶段：（7）我运用了哪些解题技巧？都很恰当吗？能不能用更简洁的方法来解此题呢？（8）此次的解法还可以用到哪些类似的地方（即举一反三）？
在现代社会中，获取信息的渠道是多样的，信息的量也是庞大的。作为一个现代公民，如何从复杂而良莠不齐的信息中选择正确的、有用的信息是一项必须具备的能力。物理课程有责任肩负这样的使命，可以让学生在物理课程学习过程中培养获取和处理信息的能力。
参考文献
中图分类号： G643；Q-3 文献标识码： B 文章编号： 1008-2409(2008)05-0967-03
人类基因组计划的成功实施使生命科学进入了信息时代。基因组学、蛋白质组学和生物芯片 技术的发展，使得与生命科学相关的数据量呈线性高速增长。对这些数据全面、正确的解读 ，为阐明生命的本质提供了可能。连接生物数据与医学科学研究的是生物信息学(Bioinform atics)。应用生物信息学研究方法分析生物数据，提出与疾病发生、发展相关的基因或基因 群，再进行实验验证，是一条高效的研究途经。医学是研究生命的科学，医学研究在基础上 就注定离不开对生物信息的了解。
我国目前医学研究生教学模式主要有两种, 一是医学本科教育延续过来的理论型, 这种类型 的教育是在本科教学大纲的基础上, 按照教学计划进行理论讲授, 最后按照导师指定的课题 完成毕业论文。这种培养模式突出理论学习, 忽视了实验机能和科研能力的培养。二是科研 能力培养的前轻后重型, 前期只是进行理论授课, 后期由导师指导学生的科研。这种模式虽 然开设了一定的实验项目, 但对研究生科研能力的培养缺乏系统性, 并且前期的培养不足直 接影响到研究生后期的学位课题和论文的进度、质量。
因此，笔者对生物信息学在医学硕士研究生中的教育初探，不但有利于该门课程尚未完全形 成成熟的课程体系之际，为教师学习借鉴先进的教育思想与教学实践经验，更有利于医学硕 士研究生对生物信息学的学习。
1 生物信息学的研究范围
生物信息学是一门新兴的交叉学科，涉及生物学、数学和信息科学等学科领域，并注定以互 联网为媒介，数据库为载体，利用数学知识、各种计算模型，并以计算机为工具，进行各种 生物信息分析，以理解海量分子数据中的生物学含义。
生物信息包括多种类型的数据，如核酸和蛋白质序列、蛋白质二级结构和三级结构的数据等 。由实验获得的核酸蛋白序列和三维结构数据等构成初级数据，由此构建的数据库称初级数 据库。由初级数据分析得来的诸如二级结构、疏水位点、结构域(Domain)，由核酸序列翻译 来的蛋白质以及预测的二级三级结构，称为二级数据。创新算法和软件是生物信息学持续发 展的基础，高通量生物学研究方法和平台技术是验证生物信息学研究结果的关键技术。因此 ，现代生物信息学是现代生命科学与信息科学、计算机科学、数学、统计学、物理学和化学 等学科相互渗透而形成的交叉学科，是应用计算机技术和信息论方法研究蛋白质及核酸序列 等各种生物信息的采集、存储、传递、检索、分析和解读，以帮助了解生物学和遗传学信息 的科学。从其研究所涉及的学科上看，生物信息学是集生物学、数学、信息学和计算机科学 一体化的一门新的科学；从其研究的主要内容上看，基因组信息学、蛋白质的结构模拟以及 药物设计是生物信息学的三个重要组成部分，并有机地结合在一起［1］。
2 医学硕士研究生中的生物信息学教学初探
2.1 课堂教学重在教授实践技巧与方法
生物信息学在医学研究生中的教学应以教授实践技巧为主，以介绍原理为辅，深入浅出，注 重课堂知识与科研实践的紧密结合。课堂讲授应简要介绍生物信息学的相关算法、原理，着 重介绍其使用技巧与方法，真正做到“有的放矢”，而这也是教学的重点和难点。
在教学中对于这部分内容应遵循深入浅出、避繁就简的原则，结合具体实例分析算法，避免 空洞复杂的算法讲解让学生觉得枯燥乏味、晦涩难懂，产生畏惧心理，知难而退；注重讲解 使用技巧与方法的思想和来龙去脉，让学生真正掌握解决问题的思路，培养其科学思维能力 ，并采用探讨式教学鼓励学生思考，通过讨论与研究的方式循序渐进的掌握复杂的内容，介 绍相关的教学和物理学知识，使学生充分体会到生物信息学与其他学科的关系，其他学科的 思想方法对于生物科学的重要性，培养其自觉地将其他学科的方法和思想应用于解决生物 学问题的科学素质。 任何学科都处于不断地发展、更新中，生物信息无论是理论研究还是 应用研究仍处于不断发展完善中，同时随着新的应用领域和新问题的发现，其他学科的方 法也在不断地应用于生物信息学，进一步增加了其多学科交叉融合的深度和广度。
2.2 充分利用现代化教育技术，采用案例教学
目前，高等院校在教室内配备的多媒体投影播放系统，促进了多媒体教学的广泛应用。生物 信息学采用多媒体教学是适应学科特点、提高教学效果和充分利用现代化教育技术的一项基 本要求。作为生物信息学教学的基本模式，多媒体教学使讲解的内容更加直观形象，尤其是 对于具体数据库的介绍以及数据库检索、数据库相似性搜索、序列分析和蛋白质结构预测等 内容涉及到的具体方法和工具的讲解，可以激发学生的学习兴趣，加深学生对知识的理解和 掌握，提高学生理论与实践相结合的能力。
但多媒体教室也有局限性，学生主要以听讲为主不能及时实践，教师讲解与学生实践相脱节 ，如果将生物信息学课程安排在计算机房内进行，并采用多媒体电子教室的教学方式可以解 决上述问题。在教学中采用启发式教学，为学生建立教学情景，学生通过与教师、同学的协 商讨论，参与操作，发现知识，理解知识并掌握知识。例如在讲授“目的基因序列的查寻” 时，除对基本内容的介绍，如数据库的发展、分类等，其他采用案例法，让学生利用搜索工 具查找三大公共核酸数据库，并通过数据库网站的介绍内容对该数据库的发展、内容、特点 进行学习并总结，通过讨论和实际的数据库浏览操作了解三大公共核酸数据库并且掌握数据 库使用方法。
2.3 采用“讲、练”一体化的教学模式，强调学生实践能力的培养
生物信息学课堂教学积极学习借鉴职业培训和计算机课程教学中“讲、练、做”一体化的教 学模式，在理论教学中增加实训内容，在实践教学中结合理论讲授，改变了传统的“以教师 为中心、以教材和讲授为中心”教学方式。
根据教学内容和学生的认知规律，灵活地采用先理论后实践或先实践后理论或边理论边实践 的方法，融生物信息学理论教学与实践操作为一体，使学生的知识和能力得到同步、协调、 综合发展。通常采用先讲后练的方法，即首先介绍原理、方法，之后设计相关的实训内容 让学生上机实践。对于操作性内容和生物信息分析的方法和工具的讲解采取了进行实际演示 的方法，教师边讲解边示范，学生在听课时边听讲边练习或者教师讲解结束后学生再进行练 习，理论与实践高度结合，充分发挥课堂教学的生动性、直观性，加深学生对知识的理解， 培养和提高学生的实践操作能力。
2.4 发挥网络教学优势，优化生物信息学实验教学内容
生物信息学实验教学主要是针对海量生物数据处理与分析的实际需要，培养学生综合运用生 物信息学知识和方法进行生物信息提取、储存、处理、分析的能力，提高学生应用理论知识 解决问题的能力和独立思考、综合分析的能力。生物信息学实验教学内容的选择与安排应按 照循序渐进的原则，针对特定的典型性的生物信息学问题设计，以综合性、设计性实验内容 为主，明确目的要求，突出重点，充分发挥学生的主观能动性和探索精神，以激发学生学习 的主动性和创造性为出发点，加强学生创新精神和实验能力的培养。生物信息学实验教学以 互联网为媒介、计算机为工具，全部在计算机网络实验室内完成。在教学中，充分利用网络 的交互特点实现信息技术与课程的结合。教师通过电子邮件将实验教学内容、实验序列、工 具等传递给学生，学生同样通过电子邮件将实验报告、作业、问题和意见等反馈给教师，教 师在网上批改实验报告后将成绩和评语发送给学生，让学生及时了解自己的学习情况。
生物信息实验教学与现代网络和信息技术密不可分，在教学工作中充分利用现代教育技术较 其他课程更具优势。区别于其他生命科学课程，在教学过程中要求有发达的互联网和计算机 作为必备条件。调查显示国内高校都已建立校园网，其中拥有1000 M主干带宽的高校已占调 查 总数的64.9％，2005年一些综合类大学和理工类院校将率先升级到万兆校园网［2］ ，这些都为生物信息学课程在高校开设提供了良好的物质基础。
2.5 考试无纸化，加强实践能力考核
考试重点是考查学生对生物信息分析的基本方法和技能的掌握程度和对结果的分析解释能力 。因此，在生物信息学考试中尝试引入实践技能考试，重点考核学生知识应用能力。实践技 能考试采用无纸化考试方式，学生在互联网环境下，对序列进行生物信息分析并对结果进行 解释，不仅考核学生对基本知识和基本原理的掌握，而且考查学生进行生物信息分析的实际 能力和分析思考能力。通过实践技能考试，淡化理论考试，克服传统的死记硬背，促进学生 注重提高理论用于实践的综合能力，同时更有效地提高学生计算机应用能力。除采用实践技 能考试并将其作为学生成绩的主要部分外，还加强了对学生平时学习态度、学习能力、创新 思维等方面的考核。
总之，生物信息学教学是网络环境下生物教学的全新内容。通过上述教学措施，提高了学生 的 学习积极性、实践操作能力、解决实际问题的综合应用能力及创新能力，收到了良好的教学 效果，得到了学生的普遍欢迎，具有较强的可操作性和实践性。在今后的教学实践中，随着 教师自身素质的提高和进一步的教学改革将会不断完善生物信息学教学，培养具有“大科学 ”素质和意识的医学研究生人才。
参考文献：
［1］ 张阳德．生物信息学［M］．北京：科学出版社，2004：4．
关键词：生物信息学；生物专业； 教学方法；学科交叉
中图分类号：G64 文献标识码：A
Abstract： The characteristics of the professional teaching of bioinformatics are introduced ， then the paper analyzes on the professional students of biological problems existing in the teaching of computer， biological computer curriculum teaching methods are put forward.
Keywords： Bioinformatics； biology； teaching method； course cross
0.概述
近年来，伴随着生命科学的快速发展，有关生物的数据逐渐增多，而分析手段也很多，产生了生物信息学这个概念。生物信息学是由生物学与计算机科学、应用数学以及统计学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科，它使用计算机和信息技术对生物信息数据进行采集、处理、存储、检索和分析，从而达到揭示相关数据中所蕴含的生物学意义的目的[1]。为了快速有效地从海量的生物数据中获得所需信息，提高发现问题、解决问题的能力，在生物信息学教学过程中有必要开设一些计算机课程、数学及工程相关课程，这样可以启发学生综合运用数学、物理、工程科学和计算机知识的能力，拓宽其知识面，了解学科前沿和最新进展，培养跨越生命科学、计算科学、数理科学等不同领域的大科学素质和意识，为今后选择新兴交叉学科领域进行深造奠定基础。因此很多大学增设了生物信息学这个本科专业，有的在计算机学院中增加生物信息专业本科，有的在生命学院增加生物信息本科，在本文中主要讨论在生命学院中开始生物信息学专业。作为一门交叉学科，不同专业的学科体系对生物信息学课程教学提出了不同的要求，如何在生物专业学生中开展生物信息与计算机课程的结合，是培养更高理论和实践能力的生物信息专业人才的关键。
1 生物信息学的特点
生物信息学涉及分子生物学、微生物学、生物化学、蛋白质化学、分子遗传学、基因组学、生物物理学、概率论与数理统计、信息论及计算机技术等学科，学科交叉性极强。仅就计算机技术而言，计算机编程、数据库技术和模式识别、软件工程及网络技术等都在生物信息学中有广泛的应用[1，2]。因此，生物信息学是将不同领域知识高度集中的学科。
2 计算机课程的设置
对生物信息学来说，计算机技术就是一个工具，用来对生物数据进行处理。工欲善其事，必先利其器，所以要做好数据的分析工作，必须让学生学好计算机课程，但更应该在生物信息学专业的教学计划中把计算机课程设置恰当，让学生受益[2]。
2.1 课程的选择顺序
生物信息学面对的是海量生物数据，所以首先需要学习使用编程工具，如JAVA或者C++语言或者Perl语言等编程工具，然后安排数据结构等课程对编程课程进行深入了解，后期安排数据库技术、数据挖掘等课程，方便学生进行实践应用。
2.2 教材和授课内容的合理选择
在学习生物的学生中开设生物信息学专业，那么教材的选择应该兼顾学生的知识背景和学习兴趣，由于学生对蛋白、进化、蛋白质结构、基因序列有一些认识，但对计算机比较恐惧，因此计算机教材可选用比较简单、易懂的，如JAVA课程主要讲解编程思想，那么主要包括环境变量设置、语法和如何编程，那么选择教材时就选包括这些内容的教材就可以了，并在上课过程中，结合一些生物信息软件来讲解，激发学生的学习兴趣。同时，选择适合的授课内容也是必不可少的环节：序列比对算法、基因识别算法、蛋白质结构预测、分子动力学模型及机器学习或模式识别算法在生物信息学中的应用等方面的内容，此外在大学初期也要加强数学、物理和计算机方面的基本知识的课程开设[2]。能够从他们自己的知识体系出发， 阐述生物数据如何用计算机方法和技术进行获得并处理；并且了解学生已经掌握哪些生物学知识，在授课过程中，针对学生的特点综合使用多本教材更能达到预期效果。使学生认识到计算机技术和方法在生物学研究领域的广阔应用空间。随着生物信息学研究的深入，国内外出现了大量的生物信息学教材、专著和一些最新的文献。
2.3从抽象到具体的教学理念
由于生物信息学涉及数学、统计学及算法等众多理论知识，但有生物基础的学生具有生物学知识储备，缺乏计算机知识。所以在为生物学专业上进行计算机课程时尽量采用结合实例进行讲解。首先，针对生物学专业学生计算机知识薄弱的特点，尽可能将生物信息学问题转化为学生熟知领域的问题，例如，在讲解蛋白质二级结构预测时，可考虑学生学习过螺旋、折叠和无规则卷曲的特征，讲解模式识别算法预测二级结构的过程时用可采用一些模型如苹果等进行形象讲解更容易被学生接受了；其次，充分利用现代化教育技术及网络资源，对于未接触过计算机实验学生来说，程序代码对于他们而言是枯燥无味的，在教学过程中充分利用计算机实验和网络资源，让学生了解计算机程序的运行过程和网络中生物信息软件的使用，从而对计算机处理生物学数据产生感性认识。例如，在讲解利用聚类算法分析基因芯片数据时，可以先播放基因芯片制作过程的Flas，让学生身临其境，这样不仅可以激发学生的学习兴趣，更可以加深学生对知识的理解和掌握。或者讲解聚类算法可以用物种分类进行类比来讲解[2]。
2.4加强实验环节
生物专业的生物信息学课程的教学过程就是让学生了解并掌握计算机科学和技术如何处理分析生物学数据的过程。因此，进行理论教学的同时，实验教学环节也是必不可少的[3]。计算机实验不同于生物实验，而是主要通过计算机进行处理，例如可通过计算机实验直观的了解三大核酸数据库：蛋白质序列和结构数据库的数据组织方式；通过实验可以让学生掌握如何利用Acclrys Discovery Stdio软件进行蛋白质结构预测，感受蛋白质结构显示软件的强大威力，更重要的是，使学生了解到计算机技术和方法在生物数据处理过程中的举足轻重的作用。从生物信息学实验课中，他们可以领略到计算机科学技术的魅力，增加作为生物信息学专业学生的自豪感，并坚定学好生物信息学知识的信念。
3 后续课程的构想
在后续课程中，由于前面为学生设置数据库原理与设计及数据挖掘等课程，可开设一些专题讲座，如了解数据库设计后，可结合生物专业的特点，可能了解了在网络环境中三大核酸数据库的组织结构，讲解它们是如何采用数据库知识进行组织的，并进行一些简单数据库的设计工作；在数据挖掘课程后可采用一些统计学软件如MATLAB处理生物数据的一些专题[4，5]。又如开设讲解生物信息学的研究热点与与原来讲解的课程进行对接。也可讲解一下药物信息学的设计、疾病靶点的选择等，激发学生学习生物信息学的意义，让有可能进一步深造的学生知道前进的动力。
4 结束语
作为一门新兴的学科，生物信息学专业的发展非常迅速，新的理论、算法和应用程序不断涌现。因此在进行生生物信息学专业教学中，不拘泥于现有的生物信息学教材和计算机教材时纳入最新的研究成果，将相关研究领域的一些新的研究方法、网络资源以及工具软件介绍给学生。例如， GCG软件是一套蛋白质、核酸序列分析软件，一般在Linux环境下使用，包括130多个软件，但现在这些类似功能的软件很多可网络上下载到Windows系统环境下进行蛋白质、核酸序列分析，因此可介绍这些软件给同学使用，方便同学在自己的电脑里熟练使用这些软件，同时有些软件有更新的算法和版本也可以介绍，及时更新学生的知识体系，培养学生相关学科前沿的意识，拓展学生视野。
参考文献：
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【关键词】信息化；高中；物理；高中生
在信息化环境下开展高中物理教学是指在教学过程中综合利用信息化手段将教学资源进行优化组合从而提高课堂教学效率。在高中物理教学中实现与信息技术的有机结合是对传统教学模式的变革，为教师授课和学生学习提供了良好的环境，能够有效提高学生对物理知识的掌握与应用水平。下面，笔者将针对如何在信息化环境下开展高中物理教学进行论述。
更新教学观念，将信息技术灵活融入物理课堂
教师作为学生学习知识的引导者，需要不断更新教学观念。只有教师的思想解放，学生的视野才能够开阔。教师要在高中物理教学中高效地利用信息技术提高课堂教学效率，就要积极主动地变革传统教学思想，力求与现代教育思想保持一致，推动教学方式的多样化，推动教学创新，使学生能够通过不同的渠道获得理论和实践知识。在高中物理教学中经常会出现这样的情形：很多经验丰富、教龄比较长的教师不认可信息技术在教学中的作用，因而对信息技术在课堂中的应用表现出抵触情绪，导致学校投入大量资金配备的信息技术设备被闲置，造成了学校资金和教学资源的浪费。此外，也有很多教师即便接受了信息技术，在实际的物理课堂中也仍旧沿用传统的教学方式应用信息技术，没有实现教学方法与信息技术应用的融会贯通，没有体现出信息技术的应用价值。这样一来，信息技术在课堂中的应用反而降低了学生的学习效率，更加重了教师的负担，造成教师们对信息技术应用的失望心理。事实上，信息技术在课堂教学应用中之所以产生各种各样的问题，主要原因是教师没有更新教学观念。因此，为了充分发挥信息技术在教学中的应用价值，教师就要及时地转变教学观念，接受信息技术在课堂中的应用，并熟练应用信息技术开展课堂教学，实现教师和学生在课堂上的共同参与，实现课堂教学质量的提升。以人教版高中物理第五章中的“向心力”为例，教师在讲解该章节的内容时，可以先对“向心力”的基本概念进行解释，再利用投影仪将实验演示投放到大屏幕上，让学生能够清楚地看到实验到底是如何进行的，更加细致、全面地感受相关定论的科学探究过程，提高学习物理的效率。
充分发挥信息技术的教学辅助作用，重视学科本质的教学
在信息化环境下，要想提高高中物理教学的水平，教师必须认可信息技术在课堂中的应用，但又不能过于依赖信息技术。有的教师在应用信息技术教学时，没有认识到信息技术只是物理课堂中的辅助教学工具，没有深刻意识到物理学科的本质，将信息技术放在教学的主要位置上。直接后果是，教师和学生对教材与学科知识的探究与钻研力度减弱，导致教学的重点产生了偏离，严重影响了课堂教学效率的提升。教师只有将高中物理教学与信息技术二者之间的关系进行明确的辨析，才能够在教学实践中最大限度地提升信息技术给教学带来的价值，提高课堂教学质量。因此，在物理课堂教学中，教师应当科学看待高中物理教学与信息技术之间的关联性，将信息技术定位为高中物理教学的辅助工具，强化信息技术对教学质量提升的服务作用。在教学实践中，教师要科学地应用信息技术来辅助提升物理教学效率与质量，确保信息技术恰当地应用到课堂教学环境中，却又不至于喧宾夺主，实现两者的有效整合。以人教版高中物理第十章的“机械波”为例，教师在讲解“波的形成”时，可以利用信息技术的图像动态应用来向学生展示“波”具体是如何形成的。这样不仅能够给予学生更为直观的视觉体验，也能够加深学生对“波”这一概念的认识与理解。假如教师将信息技术的应用作为课堂教学的重点，一味地使用信息技术对相关现象进行展示，而不及时地对其中涉及的物理问题进行理论知识层面的解答，教学重点就会产生偏离。正确的做法是，教师在运用信息技术演示了“波的形成”之后，对“波长和振幅是如何计算的”等一系列相关问题进行系统化的、科学化的指导。只有这样，教师才能够真正地将物理知识与信息技术有机结合，提高物理教学的有效性。
重视小组合作探究式学习的价值，在合作中渗透信息技术教学
在课堂教学中普遍适用且效率较高的是小组合作式教学。在当前信息技术环境下，作为课堂教学中的重要形式，小组合作探究式学习应当实现与信息技术的结合，通过小组合作探究式学习来强化信息技术在课堂教学中的应用。教师可以根据学生的学习能力与基本物理素质划分小组，引导学生自主利用多媒体技术开展物理学习。以人教版高中物理第十九章中的“光的折射”为例，教师在讲解“光的折射规律”时，可以借助多媒体技术对一道光线穿过两面平行的玻璃砖的光线传播方向并与学生自己画出的光线图相结合进行综合分析，再引导学生在多媒体演示完成之后开展小组合作探究式学习来强化对这一问题的认识。经过小组合作探究，有的小组就会得出以下两点规律：第一，当光线按照一定的角度从玻璃砖的平面侧射入，光线必然会出现折射现象，但是折射的光线始终存在。第二，当光线通过两块玻璃砖，假如射入的光线与折射的光线呈现出平行的状态，那么这两块玻璃砖之间的关系必然也是平行的。因此，教师利用信息技术对学生进行思维的启发与辅导，能够有效提升物理教学的效率。但是在这个过程中，教师不能放任学生完全自由地对相关问题展开探究，而应当及时对学生在探究中出现的问题进行纠正，帮助学生调整学习思路。同时，当以小组的形式对学习探究成果进行演示时，教师应当对每个小组予以公正合理的评价，对表现好的小组予以表扬，从而提高学生积极参与多媒体教学、小组合作探究的热情，使学生愉快地接受信息技术在课堂教学中的应用，培养起良好的学习习惯，提高学习效率，从而更快地适应信息技术教学与学习。总之，信息技术在教学中的普及应用是现代教育的重大变革。这对于教师和学生来说，都既是机遇又是挑战。教师应当勇于接受挑战，不断更新教学观念，正确看待信息技术在教学中的作用和地位，并在小组合作探究学习中凸显信息技术的价值，不断提高课堂教学质量。教师要在探索实践的过程中总结经验，以实现信息技术应用水平的提升。
参考文献
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在目前的生物课堂教学中，虽已开始有意识地培养学生的信息素养，提倡学生查找资料，但课内外知识有机结合起来的时间还不长。再加上多年的应试教育使学生习惯于被动地学习，思维的主动性和敏捷性逐渐萎缩，创新意识逐渐丧失。因此在实际的教学中，很多教师往往忽视培养获取、解读信息的策略和方法方面的能力，忽视培养综合运用信息解决问题的创新能力，导致有些学生无从下手，即使一些学生查到资料后，也不知道哪些对自己有用，哪些对自己没有用；课堂回答问题时，常见学生拿出自己查到的资料照本宣科地机械宣读，却无力针对资料谈自己的理解……这些都在提醒我们：系统全面地培养学生的信息素养迫在眉睫。
作为一名生物教师，如何运用现代信息技术，将图、文、声、像、乐等形式结合起来，教给学生多种形式、多种方式收集信息和处理信息，培养他们分析和解决问题的能力，从而提高他们的信息素养。我在教学中做了以下尝试：
一、激发兴趣，培养学生的信息意识
很久以前，我就在媒体上看到过一留美人士才上二年级的儿子，通过查阅资料，独立完成了上万字的论文而感到惊诧。如今，我也在教学中，注重加强对学生信息素养的培养，但关键还是要让学生亲身体会到信息技术的重要性，真正地悦纳，并且从中感受到乐趣和益处。例如，在学习《多种多样的生态系统》一节后，有学生提出想详细了解湿地生态系统对我们人类的作用，这可是教参、教材中都无法查阅到的。于是，我提示学生课后查资料自己解决这一问题。没想到，第二天就有一男同学兴奋地来告诉我，他不仅在网上查到了问题的答案，还了解了更多的湿地知识。我当即大力地表扬了他的探究精神和利用现代信息技术解决问题的能力，并引导全体学生认识利用信息资源的优势和重要性，达到培养学生信息意识的目的。
二、在生物教学中渗透信息技能的培养
1.注重训练，培养获取信息的能力。
信息的获取能力，是指确定哪些问题需要查找信息资料、确定为完成任务需要哪些信息、确定信息来源、选择最佳信息来源等的能力。通常，一个物质的知识点很多，到底哪些问题可以通过信息资源得到更圆满的解决则需要学生作出正确的判断。在教学中，我通常在讲解完植物、动物的内部结构的基础上，先引导学生提出想要了解、解决的问题。这些问题的提出，实际上就是确定信息任务的过程。然后引导学生思考哪些问题的解决可以借助查找信息资料，从而使学生下一步的活动明朗化。
例如《饮食与营养》一节，我们确定的信息任务为：维生素的作用除了书本指出的还有哪些？怎样合理搭配饮食？缺少维生素会得哪些病……问题明确以后，我引导学生明确：有关《饮食与营养》的音像资料（光盘、科普片）和图片、科普书籍、摄影作品、新闻报道等都是我们搜集的对象。
有了信息来源，便需要解决技术问题，怎样查找？到哪里去查找？我便和学生一起讨论查找方法，比如：电视、广播、图书室等，尤其应使学生明确，在信息社会的今天，网络资源应成为我们重要的信息来源，我们要正确利用网络工具来开展学习，并通过实际的操作和对比，使学生认识到现代信息技术比传统获取信息的方法更方便、更快捷，提供的资料也更加全面、具体。于是学生都懂得了通过浏览生物网站或网页，将检索到有用的生物信息。在此基础上我还有目的地指导学生按以下步骤进行：
（1）在自己电脑的硬盘上创建生物信息文件夹，便于分类储存生物信息。
（2）对于检索到的可利用的并具有保存价值的生物网页、文章、试题、图片、课件等，点击“文件”里的“另存为”，将其保存在上述创建的相应文件夹里。
（3）对于不能另存的网页，可将有应用和保存价值的文字材料或图片复制到word文档中；或将其保存在“收藏夹”中，方便今后查阅。
2.引导积累，培养分析信息的能力。
分析信息的能力指要求学习者对收集的信息进行鉴别、筛选、分析和判断，自觉抵制和消除垃圾信息的干扰和侵蚀，并且完善合乎时代要求的信息伦理素养。我们需要引导学生根据信息任务和信息来源进行判断，定期整理文件夹，对所下载的内容进行分析、整理、研究、归类，并按内容类别存档；删除无用的文件。这种能力的培养需要教师在实际的教学过程中细致深入地锻炼学生。
例如，我让学生带着对《生态系统和生物圈》的不同看法，到专题学习网站去寻找资料。学生在上网学习时，教师并不是完全放手，应有必要、及时的指导，如有学生认为科技的发展造成了污染，我就提示他们要针对自己认同的这一观点，引用网上的资料来证实它；或者通过查阅、了解，觉得自己以前的观点不对的，可以自我，形成新的观点，等等。学生一边查阅，一边有目的、有选择、有重点地简要摘录学到的新知识，发现的新信息、新方法，以及自己所需的有关信息；摘记部分优秀的网站地址等有关信息，以便今后进一步查阅。我还注意指导学生对信息进行分类摘记，使摘录的信息资料系统化、简明化，便于查阅。在不断地查询中，学生又获得了新知。通过对资料的分析、筛选、整理，为自己最终形成的观点提供有力依据，对于提高学生的信息处理能力有一定的效果。
3.适当示范，培养学生集成信息的能力。
信息的集成是指把来自多种信息来源的信息组织起来、把组织好的信息展示和表达出来。这是检验学生信息处理能力的最佳体现。教学中我浅显地告诉学生：把你收集到的信息试着用自己的话说出来，而不是读出来、背出来。每位学生都要将自己整理出的有学习价值的生物信息，输入班级生物信息资源库中与全班同学共享。
一、传统的物理教学模式存在的不足之处
随着信息时代的到来，教育改革不断推进，传统的物理教学模式已经不能满足当代教育对物理教学的需求.高中物理知识复杂难以理解，学生出现不爱学、听不懂、没兴趣的学习状态，影响了物理教学效率，不利于培养学生的自主学习能力，也不利于学生掌握物理科学知识.
1.课堂形式固定，缺乏灵活的教学模式.传统的课堂形式，使学生对原本比较复杂、难以掌握的物理学科变得更加排斥.单一枯燥的课堂形式，知识的单一讲述，使学生容易形成过于依赖教师的学习态度，弱化了自主学习能力，对物理知识的思考能力与学习能力都有非常大的影响.传统的课堂教学形式，在一定程度上降低了学生学习物理的兴趣，弱化了学生自主学习物理的能力.
2.教学手法单一.物理学科是比较难以掌握的理科科目.虽然有些教师在物理教学上具有丰富的教学经验与理论基础，但是在教学手法与教学理念上却是缺乏创新.随着信息时代的到来，教师的教学手法应该不断创新与完善，应该与现代社会与现代教育接轨，然而有些教师由于年龄的问题，接受与使用最新的教学技术，还需要一段时间去学习与适应.教学手法的单一是降低学生学习物理积极性的主要原因.
二、信息技术与高中物理教学有效整合
信息技术与高中物理教学有效整合，离不开教师教学理念的转变与教学手法上的学习.为落实教育部对高中物理教学使用信息技术的要求，教师应该不断完善与创新物理教学信息化教学手法，摒弃传统的物理教学理念，建立属于个人的教学素材与教学方案库，做物理课堂的设计者与实践者.
1.多媒体物理实验演示.物理学科的掌握离不开物理实验的学习，物理实验是高中物理知识学习的重要部分.学生只有掌握物理实验原理，才能准确地理解物理知识，形成正确的物理思维，提高自己的解题能力，进而提高物理学习效率.因此，物理实验至关重要.然而，物理实验并不都适合在学生面前演示.有的物理实验材料无法满足，有的物理实验过于抽象，有的物理实验威胁到教师与学生的身体健康.利用多媒体教学，就能解决这些问题.多媒体教学，能将物理实验真实呈现，做到情境再现、形象生动、动画描述.多媒体实验教学的图像、声音引入课堂，激发了学生学习物理的兴趣，避免了因为实验材料缺乏或其他客观原因导致的实验难以实现的问题，进而提高了高中物理教学效率.
关键词 信息技术 中学物理课程 整合的方式
1 绪论
对于物理课程中难以表达的抽象内容，不容易观察的微观世界，利用信息技术，将抽象、微观和难以解释的部分进行处理，使之具体，发大，易于理解。下文就信息技术与中学物理课程教学的整合，结合物理教学实践谈几种整合的方法。
1.1 使用CAI课件与物理教学整合
把现代教学技术引入课堂，这本身对学生就是一种强大的诱惑，而多媒体课件的趣味性和直观性更能激发学生的兴趣。我们在讲《声音》一章时，用过这样一个课件，点击画面中的不同场景，就能听到鸟鸣、蛙鸣、歌声、汽车的鸣笛声、流水声等。这个Flash课件集图像、色彩、声音、动画于一体，给学生带来身临其境的感受，为其积极参与教学过程做好了铺垫。教师再配合动画演示声波的传播过程，就使得原本枯燥的一节课上得学生意犹未尽，进入了一个主动学习的状态，对于知识的理解和记忆也就更深刻了。
1.2 网络技术模拟物理实验与物理课程整合
仿真模拟和演示实验，是信息技术用于物理教学的最基本的表现形式。以网络信息为核心的超媒体电脑技术，可以方便地把物理仿真实验运用于课堂，以辅助物理实验教学。教学中，在教师讲解了物理定律之后，马上运用电脑技术仿真演示一个相关的实验，既加深了学生对定律的理解，又可以增加物理课堂的趣味性。在讲解物理习题的同时，如果能用仿真实验技术相应配套地建立一个习题所描述的物理模型，以逼真的动画辅助物理教师的精辟解析，触发学生的想象空间，这样的教学效果肯定非比一般。
1.3 多媒体教学与物理抽象概念的整合
物理学科的知识是抽象的，所用的术语也很抽象，像“力”“场”“电流”等概念，在以往的教学过程中，由于这些概念比较抽象，教师讲得乏味，学生听得厌烦，教学效果差。信息技术的运用可以帮教师和学生解决这些重点、难点问题。用多媒体计算机进行演示，则能起到事半功倍的效果。例如“电流强度等于单位时间内通过导体横截面的电量”，学生是看不到自由电子的移动，因此难以接受。用多媒体计算机模拟这一过程，用红色的小球表示导体中的自由电子，在合开关后，红色小球（自由电子）定向运动起来，通过一个横截面。该模拟实验能使学生很直观地知道其中的原理，而无需教师反复讲解。
1.4 基于Blog集体备课与物理课程整合
物理新课程改革带给物理老师和研究者很大的挑战，以往的有些教案已经不适合新课程的教学。网络技术给新课程带来了方便。使用Blog进行把新的物理课程分成几块，分配给不同的老师进行备课，在进行集体的讨论，修改使之完善，这样既有利老师的教又有利于学生的学，也节省了教育资源。
1.5 互联网与物理课程整合
在互联网络环境下，教师可以在自己的网上教学系统中存放配套设置的各章节甚至高中全套的同步训练试题和综合练习试题等课程教学资源，让学生在课堂的新课教学环节完成后立即进行实时在线训练、巩固、拓展和测试。学生完成后反馈给老师，老师根据学生反馈的情况在进行教学方法的改变，这样使学生和老师之间形成了联系。
1.6 信息技术与物理课程中教与学的整合
教师在上课时的内容可利用信息技术工具，把整个过程储存起来，放到网络中。教师也同样可以在网络上借助信息技术与其他教师交流。
学生在自主、探索的过程中，对所学习内容、过程进行记录。在信息技术的学习环境下，学生可以利用Microsoft Word、Microsoft Excel、WPS2000或Windows操作系统自带的笔记本、记事本等来记录学习内容和资料。学生与老师共同收集和制作相关的资料进行网络资源的交流，从而获得共同的进步，把网络资源共享融合到物理教学过程中去，使局限在课堂中的封闭性走向开放性，能借此引导学生将物理学习延伸到社会、日常生活中来拓展，以此达到优化教学效果。
2 小结
信息技术成为中学物理课程渗透的通道，为全方位的课程整合提供了可能。信息技术与中学物理整合，在培养学生在复杂的环境中综合运用信息技术，对提高学生的信息素养方面有着不可替代的作用。在信息技术与课程整合的过程中，多学科知识的相互渗透；信息技术在教学中的应用更系统，更科学的细化时，必然会推动物理课程改革，从而完成整个课程的整合，达到信息技术与物理课程全方面的整合。
通过信息技术与物理课程教学的整合，激发了学生对物理学科的学习兴趣，课堂上参与意识增强，使知识的理解掌握程度较理想，尤其是实验教学，学生的实验理解能力、动手能力均取得了较大的进步。实践证明，信息技术与物理课程教学的整合能进一步完善课堂教学，使教学过程更具科学性，有助于教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，最终提高物理课堂教学的效率。本文对信息技术与中学物理课程整合作了较为详细的研究，重点对整合的方式作了较为系统的论述，对信息技术与相应课程整合，是一个较新的课题，有待我们进一步完善。
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关键词： 物理教学 多媒体信息技术 优化课堂教学 促进作用
在科学技术迅猛发展的今天，传统的教学媒体远远满足不了现代教学的需要。随着电子技术的发展，大量媒体出现，如幻灯、投影、录音、录像等，这些媒体承载信息的能力大大提高，已被广泛应用于教学领域，但这些媒体也在一定程度上存在各自的弱点，如幻灯投影不易表现事物的运动，电视录像缺乏灵活的交互功能，不能实现人机对话，更谈不上智能化。多媒体计算机有取众之长的优势，可以将多媒体信息集成于一体，而且有极灵活的交互功能，代表了教学媒体发展的方向。计算机多媒体技术是利用计算机来实现图、文、音、像等多种媒体效果的一种新技术，它的兴起并积极地应用于教育教学领域为教学改革开辟了一片新天地。
物理是一门以实验为基础的科学，因此物理教学过程几乎是一个以实验为主的教学过程，在物理教学中应用多媒体技术、虚拟互动技术、传感技术、信息管理技术等多媒体信息技术，可对全面优化课堂教学起到极大的促进作用。
一、多媒体技术：引起对教学多维内容的的关注
应用多媒体技术进行辅助教学是一种新的教学手段。它除了具有生动逼真的音响效果、色彩鲜艳的动态视频、非线性灵活便捷的交互手段外，还解决了静态图形表达、微细结构描述等传统教法无法克服的教学困难，能够大大提高教学效率，引起学生对学习信息的注意，进而通过专门的活动设计引导学生从接收到的信息中提取概念和建立概念之间的联系，逐步完成认识。
在物理浮力概念的讲授时，传统的方案是研究物体在液体中受到的浮力跟物体浸入的体积的关系，而对于重力加速度g的研究因实验条件的约束而无法展开。对于这一情况，可恰当利用多媒体信息技术，向学生展示平常难见的现象，引起学生对于g的关注，引导学生深入的理解浮力的形成及其相关因素的作用。如：运用来自NASA科研机构在地球表面和太空实验室中做的实验对比录像，展示不同的重力加速度条件下浮力的不同表现，使学生不但看到通常环境看不到的物理现象，而且清楚地领悟到重力加速度g在浮力形成中的作用，对浮力概念的理解更加深刻。
二、虚拟互动技术：引导解决复杂现实的物理问题
物理学是自然科学中最具辩证美、对称美、和谐美的一门学科，物理世界处处体现其自然美。但长期以来，高中学生在物理课堂学习中，面对的是一堆堆死气沉沉的公式、概念，教学媒体单一，是造成学生对物理世界的美缺乏足够认识的一个重要原因。进行作为概念的引起的实验，开展问题的研究，用真实实验是恰当的。但当引入复杂条件时，一般的真实实验会变得困难。应用虚拟互动技术，利用计算机实施虚拟实验，可弥补真实实验教学的缺陷。虚拟实验软件具有交互功能，学生可以自由调整虚拟实验软件的控制参数，获得不同的虚拟物理状态和过程，并进入个性化的学习中。我们充分利用多媒体信息集成控制特性，通过大量的文字、影像、图形、图表、视频、实物图片、二维三维模型、动画模拟等各种信息呈现形式，刺激学生的兴奋中枢，激发学生的学习兴趣。利用3DMAX动画软件将抽象的磁感线模拟为形象逼真的可视、可动的真实图线；将平面水波的干涉通过动画制作夸饰为色彩分明的干涉图样。同时虚拟实验软件提供的不是简单地再现某个物理过程，而是通过多种变量的调节来获得不同的物理过程。呆板的教材内容通过计算机多媒体技术虚拟互动技术还原为其物理世界的自然本色。面对如此精彩纷呈的物理世界，学生能够感受到物理的美，同时这些实验的模拟和展示能够很好地帮助学生理解和解决课程知识。这种美感会使学生对物理学产生热爱，激发起学习兴趣，强化学习的内在需要，从而促使物理学习信念的形成。
三、传感技术：从一般理解向综合理解提升
传感技术实际上就是对人得感觉器官的功能拓展。就物理实验而言，各种敏感元件就是这种传感技术的基础。在物理教学中善用敏感元件和设备是关键。传感技术的优势在于能方便而精确地探测某物理量的值，并直接传送到计算机进行存储和数据处理。利用传感技术实施实验课程，实验者可以更直接地关注实验原理、条件和实验结果的关系，以及认识干扰因素的具体作用等问题，进而促进实验者对实验主题的认识水平从了解和一般理解提升到综合理解甚至自主建构的层次。
在研究导体电阻的伏安特性时，实验者可以连续调节通过某导体的电流的大小，利用电压、电流传感器把导体两端的电压和通过导体的电流数据及时输送到计算机里，实时存储和统计，并以数据列表和图像的方式展示实验。特征为数据采集是实时连续的，整个物理过程是客观精确的。在物理试验中广泛应用的还有力、温度、声、距离、场强等传感器。这些都大大丰富了物理实验和物理演示实验，拓展了物理实验专题研究的范围。
四、信息管理技术：高效提炼核心信息
学生对概念的认知是需要一个过程的，在这个过程中，学生接触到很多的信息，这些信息之间存在着千丝万缕的联系，合理地组织和检索是学生学习效率提升的关键，也是知识管理的基础。利用现代信息管理技术，学生不但能大大拓展信息的收集和存储，而且能大大提升信息检索的效率，更高效地从大量的初级信息中提炼出核心信息，从而最终建构对概念的认知。
信息管理技术中比较常用的分别是信息录入及文档编辑和保存、本地和网络的信息搜集、目录和文档管理等。例如，在学习红外线的概念时，可以收集并存储与红外线有关的信息：电磁波、波长、频率、短波红外线、远红外线、红外线的影像观测、红外线的医疗应用、红外线通信、红外线侦查等。结合其他一些学习的工具，学生可以对这些信息通过检索、归类、重组等手段建立信息之间的关联，形成对于“红外线及其应用的知识”。
总之，技术要融合到现阶段的教学中，必须重视以下几方面的问题。
1.技术的融入要体现教学目标。
2.技术的融入要课程化，要有合理的课程切入点。
3.技术融入的手段要随具体课程需求而灵活组合。
4.技术的融入要配合课程设计思想，支持教学策略的实施。
5.技术的融入要面向教师、学生、资源三方面的教学的活动。
高中物理是以实验为基础的学科，在日常教学中，实验往往有着举足轻重的教育意义。这时候，教师切不可以多媒体信息技术手段的逼真模拟来替代学生所有的实验过程，否则就失去了实验的真正意义。
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