信息技術與初中物理實驗教學融合探討

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信息技術與初中物理實驗教學融合探討

摘要:初中物理學科知識復雜煩瑣,通過實驗教學能夠幫助學生直觀了解實物的物理變化。但實際上,影響物理實驗教學效果的因素較多,包括教師教學水平與實驗不足等。為推動初中物理實驗教學改革,應當加強信息技術有效整合,實現實驗過程詳細與現象放大,從而不斷提高物理實驗教學質量。本文主要圍繞初中物理實驗探究教學現狀展開分析,提出有效融合對策,希望對學生學習質量提高起到積極參照作用。

關鍵詞:信息技術;初中物理;實驗探究

處于“互聯網+”教育發展背景下,初中物理教學應當加強與信息技術的有效整合,優化師生互動方式與實驗教學方式、教學內容呈現方式等,實現教學效果事半功倍,以切實發揮信息技術推動物理教學改革的服務與促進作用。信息技術為學生自主學習提供了有力學習工具與良好的教育環境,更利于學生學科核心素養的養成。信息技術與物理實驗探究教學的整合,儼然成為信息化教育發展中的熱點問題,對教育資源整合與教學手段優化有著現實意義。

一、信息技術與初中物理實驗教學融合

(一)物理學科特征。物理是一門讓學生學習初步物理知識技能,經歷科學探究過程與科學精神態度熏陶后,提高學生全面發展為目標的自然科學基礎課程。物理是綜合觀察與實驗、邏輯思維的學科,具有明顯的邏輯性等特征,是基于邏輯推理構建的物理知識邏輯體系,旨在讓學生逐步獲得對客觀物質世界的基本認識。初中物理教學內容主要以學生生活經驗為背景,以物理科學領域中最基本科學方法、規律與概念為基礎,以科學探究為主線。

(二)融合原則。初中物理實驗研究教學應用現代信息技術應當遵循一定的原則,體現在以下幾方面:一是直觀性。利用信息技術直觀展示實驗知識與抽象實驗過程,幫助學生更好地理解物理實驗知識,提高學生掌握物理實驗知識的能力。二是啟發性。物理實驗探究性強,信息技術能夠引導學生思考物理實驗現象與原因,激發動手操作欲望。在啟發引導下掌握物理實驗知識,能夠提高學生參與物理實驗的積極性,更利于學生潛移默化地感受物理樂趣與魅力。三是科學性。物理實驗知識能夠培養學生思維,利用信息技術分析探索物理知識中的問題,能夠幫助學生掌握類比歸納等科學方法,養成科學思維與學習態度[1]。

(三)融合方法。體現在以下幾方面:一是靈活運用信息化教育設備,包括投影儀等。演示物理實驗時,易受多種條件限制,導致實驗現象不明顯,尤其是坐在后排的學生,看不清實驗過程。利用數碼展臺與投影儀等設備,能夠放大圖片文字與實物,讓學生清晰看到實驗結果。二是展開多媒體輔助教學。多媒體具有直觀生動與形象等特征,能夠營造開放性的教學氛圍,從而提高課堂教學效率。首先多媒體技術能夠創設教學場景,集中學生注意力,帶動學生思維自然過渡。其次能夠模擬物理實驗現象,物理學研究物體的體積相對較小,摩擦起電與原子結構等微觀世界的物理現象難以向學生演示。利用多媒體技術配以色彩變化與動畫形式,能夠直觀呈現微觀運動,給學生營造了身臨其境的信息體驗。最后幫助設立牛頓第一定律等物理模型。除此之外,能夠規避實驗弊端,尤其是電路短路等危險性實驗、紫外線等不可見實驗。三是發揮網絡作用。網絡教學環境提高了學生參與教學活動的主觀能動性,學生可以通過操作計算機模擬實驗情況,通過多次觀看與反復操作觀察,能夠讓學生明白實驗原理與知識運用途徑。教師可以利用網絡廣播功能進行集體性或個體性授課,最終實現因需施教與因材施教。除此之外,可以通過個人網頁與個人空間等拓展信息化教育空間,最終實現教與學有機結合。

(四)融合現狀。信息技術與初中物理實驗探究教學融合存在以下幾點誤區:一是認識偏差。首先認為信息技術與實驗教學整合是指多媒體教學。多媒體教學只是信息化教育體系的一種手段,強調對知識點的輔助性學習。在多媒體教學中,教師通過軟件演示即可,對教師信息素養要求低。融合強調整體信息化教學效果,側重對學習資源與環境的改善,對教師信息素養與業務能力要求高。其次認為融合工作由現代青年教師負責,雖然青年教師在教育思想與信息技術應用等方面占據優勢,但融合是系統性工程,是新課改發展的必然要求。作為教育工作者,我們應當加強教育觀念與職責理念轉變,不斷提升自身信息素養,在信息技術應用方面得心應手,以促進教學模式與結構等方面的改革,以盡快實現是實踐能力與創新精神的培養目標。二是整合實踐誤區。首先課件應用頻度高,教師采用多種信息載體授課,包括投影、音像等,雖然能夠集中學生注意力,但不能避免的會出現感官疲勞,從而增加抵觸情緒,使得教學效果不盡理想。教師甚至在模擬實驗中用動畫替代實物,不盡阻礙了學生切身感受,同時會使得問題煩瑣化,降低了實驗教學成效。其次忽視教學效果,形式化展開信息技術與實驗教學整合。在信息化時代,大部分教師為了整合而整合,將課件與網絡資源等提供給學生,讓學生展開自主學習,但忽視了對學生學習方法的指導,導致教學效果不盡理想。對此,教師應當樹立現代化教育觀念,放下師道威嚴,從傳統知識傳授與智力培養、以知識目標觀為主的知識學習,逐步向能力與情感培養、以能力目標觀為主的學習方法轉變,從而滿足創新型人才培養要求[2]。

(五)融合階段。在整合物理實驗教學與信息技術的過程中,手段與意識等介入都是必不可少的,以形成系統性整合。但兩者整合不能一蹴而就,應當本著循序漸進的原則,階段性地做好整合工作。一是輔助定位。信息技術對物理實驗探究教學起到了積極輔助作用,但由于硬件設施建設不到位,加之存在思想誤區,導致信息技術整合處于摸索性前進階段,只能做好匯報交流活動等淺顯工作。其中導向工作必不可少,以推動融合工作正軌發展。二是全員共建。大部分教師在多媒體課件制作等方面親力親為,學校應當促使教師始終保持高漲熱情,同時提供建設性意見、實質性指導、表現機會等,讓教師認識到自身的不足并加以改正,最終實現優勢互補。課件比賽等各種活動的開展,不僅利于教學資源優化與整合,更利于信息技術高效服務。三是師生互動,在“互聯網+”教育發展形勢影響下,信息技術在初中物理實驗研究教學中的滲透越發自如,教學手段與資源隨之優化。為增強師生互動成效,我們應當充分利用網絡社交平臺,提高學生學習效率,從而讓學生學習到更多更全與更加實用的物理知識。

二、信息技術在實驗教學中的應用實踐

(一)提高觀察能力。信息技術能夠直觀形象地展示實驗現象,可以隨意回放或反復播放重點思考的實驗部分,能夠進一步提高實驗教學效果。尤其是物理演示實驗,教師將研究得物理現象展示在學生面前,引動學生獨立思考,配合學生討論與知識講授完成實驗教學任務。在實驗中,教師應當加強對學生觀察思考與歸納總結等能力的培養。明確觀察目的與指導觀察方法也是必不可少的,讓學生按照制定順序或位置遠近、時間先后等進行觀察,要求學生在放大物理實驗操作或現象后做好記錄工作。一是激發學生興趣,提高學生參與實驗觀察的積極性。二是確定觀察目標,讓學生有目的地觀察定標,使其明白物理實驗目的目標,從而引導學生重點與有目的地進行觀察。三是制訂實驗計劃,讓學生全面觀察實驗過程與產生條件等。四是操作規范與觀察,即讓學生準確觀察,可以設計啟發性問題,拓展學生思維方式。如在凸透鏡成像規律實驗操作中,利用信息技術演示實驗過程,指導學生觀察蠟燭逐步靠近凸透鏡的成像變化。教師要鼓勵學生大膽質疑,對不明確的地方反復觀看模擬實驗,引導學生比較分析實驗數據,根據實驗結果引出凸透鏡成像規律。信息技術在物理實驗中的應用,能夠讓學生直觀了解物理現象特征與發生過程等,對學生學習興趣與求知欲望激發有著現實意義。同時也促使學生學會觀察物理實驗方法與過程,對學生善于觀察能力與問題分析能力養成有著現實意義。信息技術輔助實驗法同樣適用于不能讓學生觀察現象的物理實驗教學中,進而有效提高學生觀察能力。

(二)提高探究能力。探究式學習在初中物理教學中占據重要地位,學生通過探究能夠深入了解問題與知識間的聯系,通過新的問題引出,更利于學生舉一反三能力與問題自主分析處理等能力培養。學生針對物理實驗原理的探究,需要從已有的學習經驗入手,在動手實踐中主動發現與分析問題,最終感悟到更多的實驗真諦。物理實驗探究能夠培養學生主動觀察與多角度探究的良好學習習慣,更利于學生學習效率提升。如在浮力實驗教學中,為了增強學生學習感觸與體驗,教師可以讓學生以小組形式自主收集關于浮力趣味實驗的網絡資源,包括礦泉水瓶的潛水艇、雞蛋浮沉等科學實驗。在實驗教學過程中,學生參與設計分析,總結實驗現象與原理,并以小組為單位將實驗討論文檔在班級網站上共享。教師選出優秀實驗建議,組織學生共同展開實驗演示,引導學生對實驗問題展開分析討論,得出規律性結論,實現知識鞏固與有效練習。

三、結語

在初中物理實驗探究中引入信息技術,是長期性的實踐研究過程,更是需要師生等多方面配合的系統性工程。具有較高信息素養的物理教師、體現整合觀念的物理課標、現代教育技術、網絡教育資源、硬件設施等都是必不可少的。學校應當加大對信息化教育體系建設的投入,加強物理實驗探究信息化教學的經驗總結,借鑒優秀授課案例與經驗,快速推動物理實驗探究教學改革,以不斷放大信息化教育效益,推動教育事業現代化發展。

參考文獻:

[1]吳正軍.初中物理實驗探究教學中培養學生核心素養的策略[J].中國農村教育,2019(23):93.

[2]朱志國.“互聯網+”背景下提高初中物理實驗教學的有效性[J].中國現代教育裝備,2019(12):52.

作者:鄧國亮 邸得志 單位:甘肅省古浪縣大靖初級中學

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