信息化課堂在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的綜合運(yùn)用探究

劉俊

【摘要】物理實(shí)驗(yàn)是推動(dòng)學(xué)科發(fā)展與進(jìn)步的重要力量，同時(shí)還可以幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活中.隨著新課程改革的推進(jìn)，高中物理課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也發(fā)生了巨大變化，智慧課堂開始引入到高中物理教學(xué)中，要想進(jìn)一步提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，教師需要構(gòu)建高效的信息化物理實(shí)驗(yàn)課堂，為提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)提供前提和基礎(chǔ).

【關(guān)鍵詞】信息化課堂;高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理學(xué)科與其他學(xué)科不同，物理課堂往往以實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)為學(xué)生掌握物理知識(shí)、提升學(xué)習(xí)能力提供了條件.在物理實(shí)驗(yàn)課堂上，學(xué)生可以運(yùn)用學(xué)到的物理知識(shí)進(jìn)行探索和驗(yàn)證物理定律，這對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升具有重要意義，同時(shí)還有利于其實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力的提升.進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以后，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也開始引入信息技術(shù)，信息化課堂的構(gòu)建對(duì)教育現(xiàn)代化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到了重要作用.這種背景下，高中物理教師應(yīng)注重物理實(shí)驗(yàn)課堂中對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用，積極轉(zhuǎn)變以前的教學(xué)觀念，順應(yīng)新時(shí)代的教育要求，這樣才能獲得理想的教學(xué)效果.

1 構(gòu)建信息化物理實(shí)驗(yàn)課堂的重要意義

1.1 有利于激發(fā)學(xué)生興趣

物理教學(xué)對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的要求比較高，在運(yùn)用物理空間思維上提出了嚴(yán)格要求.高中階段物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，有利于加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)加強(qiáng)其對(duì)物理知識(shí)的記憶.但是從目前的情況來看，教師采用的教學(xué)方法比較單一，多數(shù)情況下教師都是運(yùn)用一些儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的形式比較枯燥，面對(duì)這樣的物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣必然會(huì)受到影響.高中的物理實(shí)驗(yàn)，很多都無法在課堂上開展，因此學(xué)生無法真正通過觀察實(shí)驗(yàn)了解物理現(xiàn)象，這也會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果造成不小的影響.但是將信息技術(shù)融入課堂以后，這一問題即可得到很好的改善，因?yàn)橐胄畔⒓夹g(shù)以后，物理實(shí)驗(yàn)過程就會(huì)變得形象、生動(dòng)，學(xué)生可以清晰地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程，這對(duì)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣很有幫助.

1.2 有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新

在實(shí)驗(yàn)課堂上引入信息技術(shù)，可以很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新，突破其中的重難點(diǎn)內(nèi)容，獲得更為理想的教學(xué)效果.傳統(tǒng)物理課堂上，實(shí)驗(yàn)都需要教師手動(dòng)完成，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到很多因素影響，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果極易出現(xiàn)誤差，對(duì)教學(xué)效果造成不良影響.教學(xué)過程中很多重難點(diǎn)問題都無法解決，因此不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握.但是將信息技術(shù)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)課堂以后，不僅可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程進(jìn)行有效把控，同時(shí)還能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果.另外，構(gòu)建高效的信息化實(shí)驗(yàn)課堂后，教師可以針對(duì)性演示一些重難點(diǎn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)過程會(huì)更為清晰可見，還可以實(shí)現(xiàn)自由控制，便于學(xué)生觀察，這是一種對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新，可以全方位滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求.

1.3 有利于優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)

構(gòu)建信息化的物理實(shí)驗(yàn)課堂，實(shí)際上是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新和優(yōu)化，有利于促進(jìn)教學(xué)效果的提升，可以幫助學(xué)生提升物理綜合素質(zhì).以前的物理課堂上演示的實(shí)驗(yàn)過程非常快，實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)構(gòu)都不能復(fù)現(xiàn)，很多物理現(xiàn)象都是在一瞬間發(fā)生，稍不留意就容易錯(cuò)過，因此對(duì)學(xué)生的記憶和理解造成了嚴(yán)重的不良影響.同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)缺乏合理性，實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是停留在物理課堂上，無法起到提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的效果.但是，如果將信息技術(shù)引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，就可以反復(fù)播放實(shí)驗(yàn)的過程，甚至還可以在課下進(jìn)行視頻觀看，這樣不僅有利于對(duì)思維的調(diào)動(dòng)，同時(shí)還可以加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的印象，這對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升意義重大.

2 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)高效信息化課堂的構(gòu)建

2.1 構(gòu)建學(xué)習(xí)資源

在物理實(shí)驗(yàn)課堂上，對(duì)學(xué)習(xí)資源的構(gòu)建非常重要.具體來說，需要嚴(yán)格遵循教學(xué)目標(biāo)，從最大限度上滿足其物理學(xué)習(xí)方面的需求.首先，應(yīng)按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)資源進(jìn)行設(shè)置，教師可以為學(xué)生提供形式多樣的內(nèi)容，比如文字、聲音、圖象等.其次，應(yīng)根據(jù)課程內(nèi)容對(duì)學(xué)習(xí)資源實(shí)施相關(guān)性設(shè)計(jì)，不僅要包含練習(xí)內(nèi)容，還要注重知識(shí)與知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建立體化的知識(shí)脈絡(luò)，將實(shí)驗(yàn)的過程清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生，充分滿足其探究與學(xué)習(xí)需求.再次，要對(duì)學(xué)習(xí)資源實(shí)施差異化設(shè)計(jì).高中學(xué)生在學(xué)習(xí)習(xí)慣、能力上都存在差異，學(xué)習(xí)需求也大有不同，因此教師應(yīng)在學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)上突出個(gè)性化特征.最后，要針對(duì)學(xué)習(xí)資源實(shí)施共享，這樣他們就可以參與到知識(shí)構(gòu)建的過程中，持續(xù)完善有關(guān)課程，從而將其學(xué)習(xí)熱情激發(fā)出來，最終達(dá)到知識(shí)共享的目的.

2.2 構(gòu)建學(xué)習(xí)方式

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂上，教師占據(jù)著主導(dǎo)地位，學(xué)生的任務(wù)就是觀看、觀察，這種教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)的良好開展不利.為此，教師應(yīng)該對(duì)教學(xué)課堂進(jìn)行整合，充分認(rèn)識(shí)到互聯(lián)網(wǎng)+在高中物理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，并將其融入課堂中，打造一體化、信息化的學(xué)習(xí)平臺(tái).這種情況下，教師可以深入了解實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供有效指導(dǎo).在高中物理課堂上，學(xué)生才是課堂的主人，教師應(yīng)該對(duì)其學(xué)習(xí)的自主性進(jìn)行鍛煉，將其學(xué)習(xí)熱情激發(fā)出來.因此，高效信息化課堂構(gòu)建的關(guān)鍵就在于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，端正其在學(xué)習(xí)中的態(tài)度，幫助其建立起學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.為了更好地提升學(xué)習(xí)效果，教師需要對(duì)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的需求進(jìn)行整合，以促使其產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).落實(shí)到物理實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)通過專題訓(xùn)練的方式豐富學(xué)生的知識(shí)體系，促進(jìn)其思維能力的提升.

2.3 轉(zhuǎn)化抽象知識(shí)

雖然高中學(xué)生的思維和認(rèn)知能力已經(jīng)有了顯著的發(fā)展，但從其物理學(xué)習(xí)思維來看，明顯還不夠完善，并且學(xué)生個(gè)體之間存在比較大的差異，從整體上來看，呈現(xiàn)出了參差不齊的情況.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，如果采用的教學(xué)模式缺乏科學(xué)性與有效性，那么學(xué)生可能無法對(duì)抽象知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行理解，還會(huì)在學(xué)習(xí)上遇到不同程度的困難.為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，教師需要與高中學(xué)生的認(rèn)知水平，根據(jù)其邏輯思維使物理知識(shí)具體化，或者利用三維動(dòng)畫的形式，將一些抽象的現(xiàn)象或無法實(shí)際觀察的場景呈現(xiàn)出來，在其基礎(chǔ)上使學(xué)生加深思考.通過情景化課堂的構(gòu)建，可以加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，最終促進(jìn)物理教學(xué)成效的提升.

例如 在“加速度”這一章節(jié)的教學(xué)中，對(duì)于速度的定義，學(xué)生們可以很快理解，但當(dāng)要求他們對(duì)加速度進(jìn)行描述時(shí)，就會(huì)存在一定困難，一些學(xué)生會(huì)進(jìn)入到抽象化的思維之中，無法對(duì)其含義形成準(zhǔn)確的理解，對(duì)于運(yùn)動(dòng)中物體的加速度更是難以正確分析.這種情況下，教師可以運(yùn)用信息化手段描述物理場景，形象地展示出速度和位移、加速度變化的過程，利用電子白板展示出物體在運(yùn)動(dòng)中的變化情況，實(shí)時(shí)記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行圖表繪制，這樣學(xué)生即可根據(jù)繪制出的表格，通過實(shí)踐化的學(xué)習(xí)明確加速度含義.利用這種方法，學(xué)生在思考有關(guān)加速度的其他問題時(shí)也會(huì)非常清晰，從而促進(jìn)其對(duì)抽象化現(xiàn)象認(rèn)知能力的提升.

2.4 優(yōu)化教學(xué)要素

進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代以后，不論是教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容，還是教師與學(xué)生的關(guān)系，都發(fā)生了一些變化，因?yàn)橛辛诵畔⒓夹g(shù)的融入，課堂需要對(duì)不同教學(xué)要素進(jìn)行重組，這樣才能將其技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來.換言之，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中涉及的內(nèi)容都具備一定的時(shí)代性特征，需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，加強(qiáng)信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)合，并且充分發(fā)揮出數(shù)字教材與網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)，才能充分發(fā)揮其對(duì)提升學(xué)生獲取信息能力、參與實(shí)踐能力以及創(chuàng)造能力的作用.同時(shí)，在構(gòu)建高效信息化課堂的過程中，需要堅(jiān)持以生為本的原則，充分發(fā)揮出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體性作用.此外，教學(xué)方式方法上應(yīng)突破時(shí)間與空間的限制，在教學(xué)決策、數(shù)據(jù)分析以及實(shí)踐化學(xué)習(xí)等活動(dòng)中凸顯出人工智能的作用，將學(xué)生的注意力吸引過來，這樣他們才會(huì)在物理實(shí)驗(yàn)中投入更多精力，提升學(xué)習(xí)物理的積極性.

2.5 完善教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，一直都在使用統(tǒng)一的大綱、統(tǒng)一的考試模式，但是伴隨信息化的快速發(fā)展，當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已形成了生態(tài)化的實(shí)驗(yàn)構(gòu)架，人才培養(yǎng)方案的個(gè)性化特征越來越明顯，可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況實(shí)施針對(duì)性考核，學(xué)生獲取知識(shí)、內(nèi)化知識(shí)的途徑更多，效率更高.同時(shí)，運(yùn)用智能化評(píng)價(jià)與分析，可以對(duì)學(xué)生的思維、認(rèn)知、潛能等進(jìn)行有效識(shí)別，在其基礎(chǔ)上制定出個(gè)性化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，這一過程的開展，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)模式的一種革新與完善.通過數(shù)據(jù)定量分析，可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果全面、客觀地展示出來，還可以為學(xué)生提出學(xué)習(xí)建議，給予其綜合性的教學(xué)評(píng)價(jià)，這樣的教學(xué)評(píng)價(jià)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性.

3 構(gòu)建信息化物理實(shí)驗(yàn)課堂應(yīng)關(guān)注的問題

在構(gòu)建高效信息化物理實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)，教師應(yīng)關(guān)注下面的問題.在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，信息技術(shù)是一項(xiàng)輔助工具，它的運(yùn)用有助于教學(xué)質(zhì)量的提升，同時(shí)也可能會(huì)對(duì)教學(xué)效果造成不良影響.從一定程度上來說，教師在傳統(tǒng)教學(xué)模式中的主導(dǎo)性地位會(huì)被弱化，學(xué)生可以借助多媒體對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行觀察.同時(shí)，在信息化授課過程中，很有可能會(huì)出現(xiàn)一種情況，即學(xué)生缺少實(shí)際操作的空間，導(dǎo)致他們只是單純地觀看實(shí)驗(yàn)過程，全程都未能動(dòng)手操作，這勢(shì)必會(huì)阻礙他們動(dòng)手能力的提升.為此，在構(gòu)建信息化實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)，應(yīng)關(guān)注整合的“度”，要以正確眼光看到實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)二者的整合，要認(rèn)識(shí)到當(dāng)前時(shí)代背景下信息技術(shù)的利與弊，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)，但是同時(shí)也要注意，信息技術(shù)就算再好，也無法取代教師的授課，要在二者之中分清主次地位.另外，教師也應(yīng)該形成終身學(xué)習(xí)、終身成長的意識(shí)，積極反思教學(xué)中的問題，對(duì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié).

4 結(jié)語

高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的學(xué)科思維能力，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)可以順利展開想象與聯(lián)想，通過對(duì)物理知識(shí)的理解構(gòu)建一個(gè)抽象化的世界.隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，以前的教學(xué)模式逐漸被打破，高中物理教學(xué)應(yīng)該緊跟時(shí)代的潮流，充分發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，豐富學(xué)習(xí)資源，優(yōu)化教學(xué)的要素，對(duì)抽象化的知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并且使教學(xué)評(píng)價(jià)得到進(jìn)一步完善.這樣才能構(gòu)建出高效的物理課堂，才能提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果.

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