生活中的圆周运动 ———离心运动与火车转弯
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，以多媒体和网络技术为核心的信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。为了适应这个发展趋势，我国已经确定在中小学普及信息技术教育，并特别强调要加强信息技术与各学科课程的整合，使得信息技术不再仅仅是一种技术手段，而是一种学习方式的根本变革。
高中物理新课程标准指出：物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，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：提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中；注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。因此，摆在物理学科面前的重要任务，就是要努力推进信息技术与物理学科的整合，在新的形势下，以新的教育教学观念、新的视角、新的手段对物理学科进行改革。
在新课程的教学中突出强调了信息技术与学科的整合。我国教育技术界权威专家李克东教授认为：信息技术与课程整合是指在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。把现代信息技术引入物理教育课程，将使物理教学手段变得更加丰富、生动和多样化。它不仅会带动物理教学组织形式，教学的多样化，而且可以促进物理教学过程信息交流的多元化、认知方式的多元化、最终实现物理教学目标的多元化。在实施物理教育的过程中，现代信息技术在对多媒体信息进行整合与传输时所表现出来的集成性、交互性、开放性、情景性、智能性等特点，能为物理教育教学过程提供多元化的教学资源、智能性的教学过程、非线性化的教学信息组织等全方位的技术支撑。因而，将对传统的教育教学观念、教学模式、教学方式、教学环境、教学组织形式等产生深刻的影响。由此形成的现代化信息技术整合于高中物理教学过程，对提高教学质量和教学效率，实现教学过程与教学目标最优化提供了一种最新的教学方式.
一、整合下的教学实践案例
生活中的圆周运动 ———离心运动与火车转弯
教学内容分析
本节打破了教材的编排顺序，研究了《生活中的圆周运动》的两个知识点离心运动和火车转弯。本节先通过媒体、贴近学生生活的实例、动手实验等来探究离心运动的相关知识，有些实际问题，比较复
杂，教学时不做深入分析，留待学生自己通过网络媒体等课后自行扩展；其次，借助自制火车车轮和轨道模型，辅以flash，movie maker制作的动画、短片等帮助学生更好的理解火车转弯。通过本节的学习，学生还将归纳总结出物体在指向圆心方向的合外力F合与物体做圆周运动需要的向心力F向之间的关系：当F合＝
F向 时 ，物体做圆周运动；当F合＝0或F合＜F向 时，物体做离心运动；当F合＞F向 时，物体做近心运动。此种方法还可以用来解决本节之后的竖直平面内的圆周运动，由此探索出一套有效的解决整个圆周运动的方法和思路。同时课后开放性设计，学生通过设计方案并将其提交到BBS进行讨论交流，既增进了合作，又提高了自身的信息素养。 学情分析
知识角度：学生通过前面内容的学习，已经掌握圆周运动问题的基本思想和步骤，会在常见的具体问题中正确认识向心力的来源。通过本节的学习，学生将进一步应用牛顿第二定律和有关向心力知识认识离心运动和理解火车转弯实例。本节内容着重于知识的理解应用，火车转弯问题、离心运动的条件学生难于理解。
能力角度：本校常规课堂比较注重实验能力和动手能力的培养，大部分学生具有较强的动手实验能力，能熟练的使用常规媒体、大部分电化媒体，像实物投影仪、数字化仪器等，会熟练使用word,excel,powerpoint等软件，学生具备一定的信息技术应用能力，会浏览、初步制作网页、建立网站等，本校的环境资源配备具有一定的能力。

 新课标要求
知识与技能
1.认识离心运动及其产生的条件，通过课后网络浏览，知道离心现象的一些应用和可能带来的危害。 2.理解火车弯道，了解设计原理，知道火车转弯向心力来源。 过程与方法
1.通过探究活动，归纳总结离心运动的概念、条件，进一步提升物理素养。
2．通过火车转弯的实例分析和互联网上的相关知识的搜集与整理, 以及课后BBS上的讨论交流，提高学生综合应用知识解决问题的能力、以及运用信息技术处理实际问题的能力。
情感态度价值观
运用生活中的实例、实验和媒体素材以及网络，激发学生求知欲和探索动机，培养创新思维、合作精神。
教学重点·难点 1．离心运动的条件
2．火车转弯向心力的来源 教学方法
实验演示、实物投影、观察总结、小组讨论、合作探究、动手实验、CAI媒体教学、网络搜集、整理信息、BBS讨论交流 教学媒体
录像资料、自制CAI课件、离心干燥器、手套、离心沉淀器、浑浊液、转动圆盘、物体、自制陀螺、红墨水、黑墨水、注射器、自制火车车轮和模拟轨道、小球、离心轨道、互联网、实物投影仪等
教学过程
教师活动 新 课 导 入 新 课 教 学 需要的向心力 学生活动 教学媒体作用 1．观察与思考： 播放视频：汽车滑出弯道。 就影片思考两个问题： 问题一、影片中见到的事故是在什么地方发生的？ 问题二、你看到车子出事故的时候有什么样的特点？ 2.演示转动圆盘 匀速转动圆盘，盘上的物体跟着匀速圆周运动。逐渐增大转速，观察现象？ 一、认识离心运动 1．概念： CAI课件展示： 离心运动的概念：做圆周运动的物体，在某种条件下，做逐渐远离圆心的运动。 2．条件: 师生共同分析演示实验： CAI课件与师生分析过程同步展示 指向圆心方向上的合外力 观察思考 观察思考 呈现情景、形成表象 出示具体问题 长效滞留 总结概括 FN Ff 归纳总结 展示概念 演绎原理 启发思维 概括总结 动手实验 展台呈现过程 增强演示效果 概括总结 归纳总结 展示规律 观看 播放视频 、开阔视野 原因 G F合 =Ff F向 =mω2r 2 师生共同分析 稳定时：Ff=mωr ω 增加，mω2r增大， Ff增大 当Ffm＜ mω2r时，产生离心现象。 得到离心运动的条件一： 指向圆心方向的合外力不足以提供物体所需的向心力 学生猜想:如果物体指向圆心方向的合外力突然消失时会怎样？ 实物展台投影陀螺实验： 在厚白纸上旋转的陀螺上面持续滴入黑墨水学生通过投影观察：黑墨水沿切线方向飞出 得到离心运动的条件二： 指向圆心方向的合外力突然消失 学生总结，同时CAI课件展示： 离心运动的条件：做圆周运动的物体在指向圆心方向上的合外力消失或不足以提供物体所需的向心力时做离心运动。 3．应用 猜想
二、案例分析与评价
教学设计上以知识为经、能力为纬。知识中反应能力，能力中考查知识，促进知识向能力的转化；以过程为纵轴，以方法为横轴。让学生参与活动、体验过程，在实践中获得知识；集思广益，吐纳故新，在双边活动中激活教学方法。以学生认同为前提，以教师引导为基础，关注了学生的情感态度，帮助学生树立了正确的价值观。
实施手段上以实验和信息技术相结合为手段，既突出物理学科的特点，发挥实验在物理教学中的作用，又充分体现了信息技术在整合物理学科教学中的优势。学生实验是学生探究并获取知识与应用知识过程中的一个有机组成部分，应该在合理的环节和预定的计划中完成，能分组的不演示，能演示的不视频，能视频的不动画。同时信息技术也为物理课堂提供了一个理解、探索的平台，适时、适度的使用信息技术，可以优化教学情境，可以优化物理探索过程，可以优化物理知识的来源过程，可以优化物理问题的解决过程，它把物理变得更加容易理解，使物理走向生活，走向现实。
三、教学反思
以多媒体、网络化、智能化为主要特征的现代信息技术，正在对传统的课程理念、课程内容、课程实施以及课程资源，产生深刻的影响和变革作用。信息技术与课程的整合是新一轮课程改革的重中之重，是实现教与学行为方式转变的有效途径和方法。信息技术与高中物理教学整合，使得教师的教、学生的学发生很大的变化，主要有以下几个方面： 
（一 ）教学内容指向现实
信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，都冲击着传统的课程资源观。课程资源的物化载体不单是教学用书、参考资料等文本印刷品，学习者可以直接从信息环境和数字化资源中获取知识；课程资源的生命载体也不单是教师，学习者可以通过信息技术从学习化社区、在线专家等方面获取课程内容，达到最终的学习目标。网络资源的突出优势在于知识更新速度快、能够突破教育环境的时空限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大地扩充课堂教学知识容量。从传统的计算机辅助教学到现在的信息技术与课程的整合观，是基本理念的飞跃，其最根本的出发点是教学要从以教为中心向以学为中心的方向发展，更加关注学习者，让学生最大限度地接触信息技术，让信息技术成为学习者强大的认知工具。
信息技术与高中物理学科的整合，使教学内容从封闭走向开放。信息技术为实现新的课程目标提供了非常有利的工具，内容的整合能有效地克服传统物理教学内容缺乏鲜活时代气息、脱离现实生活实际的弊端。这也迫使教师不断拓宽自己的知识面，以更好地选择教学内容、设计教学过程，结合教学探究，因势利导地帮助和指导学生了解从何处获取、以及如何有效地利用与课程相关的资源，使教学内容更具有时代气息、更贴近生活和现代科技。在这一全新的教学环境中，知识内容呈现开放性，不惟“纲\、不惟“本\，不以教师、课堂、书本为中心，学生能选择不同的内容来建构自己的知识结构，以及个体独特的知识体系。
（二）学习方式转向自主
（三）学习过程走向探究
新一轮基础教育课程改革中，学生将越来越多地参与到探究性课题的研究中，进而意识到他们自己所学知识与科学发展、社会生活的关联。在探究过程中，他们不是机械地记忆信息，而是根据某项“任务”，自主搜寻、检索、分析、组合与探究课题有关的资讯，从而达到培养获取信息、处理信息的能力和基本的科学素养的目的。信息技术为学生在学科教学中的探究学习提供了技术工具和环境氛围。信息技术是课题研究的研发工具。网上资源为物理课题探究提供了丰富的材料，学生不但可以看到、听到各种信息，而且可以进入学习内容中去，去处理信息和生成新的信息。课程教学中，可以不定期地公布一些由课本中问题转化来的“探索研究\的课题，以激励学生试着去设计实验、解决特定的问题。如本案例就是使课堂探究性学习得到延伸。
（四）课程资源倾向多媒体
信息技术的飞速发展，网络资源的丰富性和共享性，都冲击着传统的课程资源观。课程资源的物化载体不单是教学用书、参考资料等文本印刷品，学习者可以直接从信息环境和数字化资源中获取知识；课程资源的生命载体也不单是教师，学习者可以通过信息技术从学习化社区、在线专家等方面获取课程内容，达到最终的学习目标。网络资源的突出优势在于知识更新速度快、能够突破教育环境的时空限制，用各种相关资源来丰富封闭的、孤立的课堂教学，极大地扩充课堂教学知识容量。从传统的计算机辅助教学到现在的信息技术与课程的整合观，是基本理念的飞跃，其最根本的出发点是教学要从以教为中心向以学为中心的方向发展，更加关注学习者，让学生最大限度地接触信息技术，让信息技术成为学习者强大的认知工具。
物理是一门基础自然科学，它研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般运动规律以及所使用的实验手段和思维方法的学科，具有不同于其它学科的学科特点。而信息技术与物理教学整合后，为物理课堂注入了新鲜的血液，使教学模式发生了变化，因此，整合的物理教学有效性有其特殊内涵，表现为三个逐渐递进的层面：第一个层面表现为学生参与物理学习的广度，即激发和调动学生物理学习的积极性、主动性和自觉性，具体表现为学生学习物理的兴趣，它是物理教学有效性的基础和出发点；第二个层面表现为学生物理学习的深度，即提供和创设适宜的教学环境，尤其是信息化环境，运用合适的教学方法，将物理教学与信息技术有效的整合，促进学生达成有效的物理学习，具体表现为学生物理学习方式的改变，它是物理教学有效性的实质和核心；第三个层面表现为学生物理学习的效度，即促进学生的全面发展和科学素养的提高，具体表现为物理“三维教学目标”的达成，它是物理教学有效性的目的和标准。
 现代信息教育技术媒体，在物理实验中具有直观形象、化小为大、化远为近，改变时空、动静变化、快慢可调、重复再现等功能，为以实验为主要教学手段的物理学科插上了理想的翅膀，对于整合物理学科教学，优化课堂教学过程，提高物理教学效果具有很重要的作用。