初中物理探究學習支撐系統(tǒng)研究

邢愛艷

隨著信息技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，信息化教育已經(jīng)取得了一定的進步，同時在支撐系統(tǒng)的研究與探索方面也取得了一定的發(fā)展。但是目前，我國對支撐系統(tǒng)的研究與探還處于基礎(chǔ)階段，缺乏更深層次的研究。因此，為了促進我國支撐系統(tǒng)探討與研究的進一步深入，從初中物理教學的支撐系統(tǒng)研究進行了分析，主要分析了設(shè)計的依據(jù)與思路，以及支撐系統(tǒng)模型的功能設(shè)計，并進一步提出了電學、力學以及光學為物理探究學習的主要支撐工具。

初中物理支撐工具探究學習支撐系統(tǒng)目前的探究性學習系統(tǒng)，總的來說仍然處于基礎(chǔ)階段，大多數(shù)的探究學習系統(tǒng)都缺乏對知識的深入研究，同時也缺乏科學性的設(shè)計以及利用學習工具進行個性化探究的學習支撐系統(tǒng)，同時更缺乏對教學中抽象知識理解的探究。因此，本文主要結(jié)合初中物理教學的教學特征，從電學、力學以及光學三個方面探討了學習活動基礎(chǔ)支撐工具的內(nèi)容。

一、設(shè)計思路與依據(jù)

（一）知識點的選擇

進行初中物理學習，并不是每一個知識點都需要用信息化的環(huán)境來支撐其進行探究的學習活動，并且不同的知識點的探究活動的支撐方式也存在著巨大的差別。研究表明，滿足下列情況的物理知識點可以選擇用信息化的環(huán)境進行支撐：

1.在常規(guī)的條件下進行探究時，只能對知識的表象進行認識，但是不能對知識進行更深層次的理解與研究。

2.采用常規(guī)的方式進行探究，探究的時間相對較長，因此不能在正常的教學時間內(nèi)完成探究活動。

3.進行常規(guī)的探究，所需投入的成本以及精力較高，或者是進行常規(guī)探究，探究的風險較高的知識點。

4.進行常規(guī)探究，不能將知識運用到實際的生產(chǎn)、生活中。

（二）學習任務(wù)的分析

初中物理的探究性學習活動，主要包含了問題提出、假設(shè)與猜想、實驗的設(shè)計以及計劃的制定、還有證據(jù)的收集以及實驗的分析，等等。對這些探究性學習活動的內(nèi)容進行分析和歸納，可以將其概括性的分為記憶、分析、觀察、操作與理解等幾個部分。目前，初中物理的學習方式主要有四種，特悶分別是探究、講解、案例釋放以及練習，通過進一步的統(tǒng)計與分析，上述4種學習方式對各個學習的支撐程度如表1所示。

（三）支撐方式的選擇

進行初中物理的學習需要通過探究性學習活動的方式進行知識點的學習，主要應(yīng)該從知識的理解與認識、過程的模擬以及知識在實際生活中的應(yīng)用三個方面進行支撐。研究表明，在進行信息的獲取時，83%主要依靠視覺的作用，而聽覺的作用在11%左右，嗅覺與觸覺的作用僅僅在6%。但是通過長期的教學統(tǒng)計與研究發(fā)現(xiàn)，在進行疑難知識的理解時，單單依靠某一方面的作用是很難達到良好的教學效果的，因此在進行初中物理教學時，最好能夠?qū)⒂|覺、聽覺以及視覺進行綜合的運用，同時進行探究性學習支撐系統(tǒng)的研究與設(shè)計時應(yīng)該充分的調(diào)動這三項感官的作用。目前初中物理的探究性活動的主要支撐形式有協(xié)作交流、情境創(chuàng)設(shè)、實際應(yīng)用、資料關(guān)聯(lián)、駕馭控制、操作模擬以及還原與形象化幾種方式。

二、基礎(chǔ)支撐工具

（一）支撐系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

初中物理的探究學習支撐系統(tǒng)主要是又文獻庫、資源庫、題庫、集成工具、人機交互界面等模塊以及光學、力學和電學探究支撐工具所構(gòu)成，該系統(tǒng)所包含的學習功能主要有拓展應(yīng)用、深度練習、知識理解、探究學習以及問題的提出幾個部分，其具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

初中物理的探究學習活動，不僅需要對知識點進行學習和掌握，同時還應(yīng)該給學生提供知識綜合運用的環(huán)境，因此在該探究的學習熊中，我們主要提出了學習活動的基礎(chǔ)支撐工具，主要包好了電學、力學以及光學三類。

（二）電學

在進行電學的學習時，應(yīng)該根據(jù)知識點學習的需要進行電路的組裝，滑動變阻器、電流表、電壓表以及燈泡等屬性的調(diào)節(jié)與控制，并且應(yīng)該快速的進行電路的搭建。應(yīng)該確保能夠?qū)崿F(xiàn)自動連接或者是手動連接，同時還應(yīng)該根據(jù)電路中的各個電器元件的屬性進行自動的計算，并進行仿真的實驗現(xiàn)象模擬。

（三）力學

初中物理的力學探究支撐，主要是對力的相互作用力以及與力之間的的關(guān)系的理解與認識提供支撐。力是一種抽象的東西，力之間的相互作用力以及力之間的關(guān)系就更加的抽象。在進行力學的學習中，力之間的相互作用力以及力與力之間的關(guān)系是力學的重點，同時也是教學的難點。在進行力的相互作用力這一知識點的掌握時，不僅需要學生具有良好的理解能力 ，同時對學生的想象能力與抽象思維能力都提出了較高的要求。因此，為了有效地幫助學生對知識點的理解，除了可以借助虛擬的探究學習軟件以外，還可以通過摩擦力、浮力、滑輪組探究學習的支撐工具輔助學生進行知識點的學習。

（四）光學

初中物理的光學探究支撐工具主要包含了凸面鏡、理想凹、凸透鏡，真實凹、凸透鏡以及三角形介質(zhì)與方形介質(zhì)等等仿真元器件。在進行光學知識點的學習時，應(yīng)該根據(jù)知識點的需要搭建相應(yīng)的光學探究環(huán)境，同時應(yīng)該根據(jù)學生實驗的需要對各種光學元件的屬性進行調(diào)整。光學的探究支撐工具，不僅能夠給學生提供初中物理中的光學規(guī)律，還可以進一步地實現(xiàn)常規(guī)實驗不能實現(xiàn)的實驗。

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