

信息技术与初中物理教学融合的实践探究
作者: 陈平[摘 要]针对传统物理教学方式难以展示抽象的物理现象、不能有效提高学生的学习兴趣等问题,文章提出将物理教学内容进行信息化处理,做好课前预习、应用虚拟实验系统、开展多元化评估的方式来实现信息技术与初中物理教学的深度融合。
[关键词]信息技术;初中物理;教学融合
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2024)15-0014-03
初中物理是一门基础学科,它涉及许多基本概念和原理,这些内容对学生后续的物理学习非常重要。传统的物理教学方式难以激发学生的学习兴趣。信息技术可以给学生提供丰富的视觉、听觉和动手体验,使学生更好地理解和掌握物理知识。信息技术与初中物理教学的融合已成为教育改革的趋势。
一、初中物理教学中信息技术的应用
(一)利用多媒体进行课堂教学
利用多媒体可以有效提升物理课堂教学的趣味性,从而提高学生学习物理的兴趣。同时,利用多媒体还可以展示抽象的物理现象,使学生更直观地了解物理知识。
1.激发学生的学习兴趣,离不开多媒体创设的情境。兴趣是最好的老师,但部分教师在实际教学过程中经常忽视对学生物理兴趣的培养。笔者在教学中会根据学生的心理特点和物理学科的知识特点,灵活运用多媒体创设情境,激发学生的求知欲,增强学生积极探索、研究的意识。
例如,在进行初中物理平面镜成像的教学时,笔者利用多媒体播放Flash动画《猴子捞月》,有趣的动画使原本枯燥的知识生动起来。在成功吸引学生的注意力后,笔者提出问题:井水中为什么会有月亮?猴子为什么捞不着月亮?这样,学生的探索欲望一下子就被激发出来。可见,多媒体教学在创造学习情境中具有独特的优势。
2. 运用多媒体化抽象为直观,突破物理教学难点。合理利用多媒体进行辅助教学,可以使一些抽象的、难理解的物理概念和规律变得直观、形象、生动。例如,在学习摩擦力的相关内容时,对相对运动和相对运动趋势的理解非常重要,教师如果仅凭语言来表述这些内容,学生往往难以理解。于是,笔者借助多媒体在课件中创设了几种情境,结合具体实例及动画进行演示,教学效果十分明显。又如,在学习电磁感应现象时,其中有演示导体切割磁感线的实验,由于磁感线不是肉眼可以观察到的,所以学生理解起来比较困难。这时,教师可以利用多媒体展示磁感线的分布情况,引导学生观察导体是怎样运动才能被形象地称为“切割磁感线”,让学生直观地感受抽象的知识。生动的动画效果和直观的图形突破了原有的教学难点,取得良好的教学效果,这是传统教学难以做到的。
(二)利用信息技术提升实验效果及数据的处理能力
现代信息技术为物理教学提供了丰富的教学资源和教学手段。利用信息技术可以更好地展示物理现象,满足物理教学的实际需求,为学生主动参与探究提供便利,使实验数据的采集与处理更加便捷。
1. 利用实物投影,使演示实验更清晰。在教学过程中,有些实验是教师演示学生观察。但是有些实验器材体积或刻度较小,实验现象较细微,不利于学生观察或进行数据采集。这时,教师利用实物投影将测量工具的刻度值放大,这样可以取得较好的演示效果,从而帮助学生更好地理解物理现象。例如,在磁场的教学中,教师可以通过让学生充分感受磁场的作用,感受在磁场中磁体受到的力会有方向和大小的不同,进而激发学生探究磁场分布情况的欲望。在课程导入过程中,教师可以将小磁针放入条形磁体的磁场中,调节小磁针与磁体的距离,让学生观察小磁针与磁体距离不同,其受力大小和方向是不一样的。由于小磁针体积太小,为了让学生能看得见、看得清,教师可以通过实物投影仪提升演示实验的效果,帮助学生形成“场”的物理观念。
2.利用网络交互功能展示学生操作过程及数据,增强课堂互动。在实验课教学中,部分教师总感觉无法充分收集与展示学生的数据,只能选取个别学生的数据进行分析。这种做法既耗时又无法关注到所有的学生。这时,教师可以利用网络交互功能来分享更多的学生实验数据,从而提高学生的课堂参与度和自我效能感。
例如,可以利用网络上的问卷调查平台,先按实验需要编辑好问卷,然后让学生填写问卷并将数据上传。这样能够在课堂上快速收集所有学生的数据,并通过图像或表格的形式将数据直观、全面地展示出来。在探究平面镜成像的实验中,教师可以通过在平台上设计调查问卷来收集学生在实验中测得的物距、像距、成像特点等数据信息,让学生在实验中填写这些相关数据并上传到平台。实验结束后,教师下载实验数据,通过排序很快就能将实验数据在班级中呈现。学生通过观察数据,很快就能发现其中的物理规律。这样的数据收集方式既节约了课堂时间,又提高了学生的学习效率。
初中物理还有很多实验都是需要收集数据、分析数据从而找出规律的,如物体的质量与体积的关系、光的反射角与入射角的关系、串联与并联电路中电流和电压的特点等。收集数据的方式除了上面提到的方法,还可以通过电脑大屏幕与手机同屏的方式,利用手机的拍照功能,将各小组的数据同屏到大屏幕上进行分析,这样教师可以同时看到各个小组的数据。对于个别有问题的数据,教师可以和学生一起分析数据出错的原因以及实验中可能出现的问题,这种方式让实验评估环节更有针对性。各小组通过数据的展示还能提升学生在学习中的成就感,促使更多的学生参与到学习中。除此之外,在实验过程中,教师通过巡视发现学生出现典型错误操作或可作为示范的规范操作时,也可以用手机拍下来,通过电脑大屏幕与手机同屏的功能在交流评估环节进行展示,师生共同进行评价。这样既提升了学生的课堂参与度,又提高了课堂效率。
3.利用手机相机中的慢动作功能,使实验过程慢下来,以便于观察。在研究物理现象时,一些物理现象因为发生的过程短暂,不易观察。此时,可以利用手机相机中的慢动作功能进行拍摄,再通过拍摄的视频观察放慢后的物理现象,这样能提升实验的观察效果。例如,在研究水沸腾前和沸腾时的气泡特点时,就可以使用这种方法:将气泡运动的速度放慢,可以清晰地看到沸腾前水中的气泡是下面大上面小,而沸腾时气泡在向上运动的过程中由小变大。又如,在学习机械能的内容时,教师经常会让学生分析篮球在自由下落过程中的能量转化情况。在这个过程中,篮球在空中运动速度的变化、落地时与地面接触又弹起来的瞬间很难通过肉眼观察到,只能依据理论对这个过程进行分析推理,学生理解起来有一定的困难。这时候可以利用手机相机中的慢动作功能进行拍摄,从慢动作视频中能够看出篮球速度的变化,也能清楚地看到篮球落地又弹起的过程,从而正确理解其中的能量转化。
(三)充分利用丰富的在线学习资源延伸课堂教学
网上丰富的物理学习资源可以帮助学生更好地进行自主学习。教师合理利用网络资源能够有效提高学生学习物理的效率,从而提高学生的学习成绩。
在传统教学中,由于课堂时间有限,师生间的互动交流很少,学生即使在学习过程中有疑问,也很少有机会与教师面对面交流。网络资源可以有效解决这个问题。教师可以利用 QQ、微信和学生进行互动,及时帮助学生解决他们在学习中遇到的物理问题。笔者在教学过程中非常重视与学生的沟通,告诉学生有问题可以随时与笔者联系,笔者会及时与他们讨论并解决他们遇到的问题。实践证明,这种教学方法取得了良好的教学效果,不少学生开始对物理产生浓厚的兴趣,平时的学习也越来越认真。这种方法能节省学生的学习时间,提高学生的学习能力,增强学生的学习信心。
二、信息技术与初中物理教学深度融合的实践探索
(一)教学内容的信息化
将物理教学内容进行信息化处理,可以提高教学效率和教学质量。“国家中小学智慧教育平台”是以人教版教材为核心,为广大中小学校、师生、家长提供专业化、精品化、体系化资源服务的支持课堂教学场景应用的数字化教学平台。其中的数字教材在新课引入、演示实验、分组实验、科学世界、动手动脑学物理等栏目中都有视频介绍、真人演示、动画分解、详细解析,可以说面面俱到。
大气压强的存在实验设置了“饮料瓶变瘪”“瓶吞鸡蛋”“试管爬升”“吸盘对接”的视频演示;大气压的测量设置了“易拉罐变瘪”“托里拆利实验”的视频演示和“无液气压计”的动画原理演示;“科学世界”栏目设置了“活塞式抽水机”的动画演示;“动手动脑学物理”栏目设置了“马德堡半球实验”的动画介绍和“自动供水装置”的动画演示。受实验条件、课堂时间以及教师信息技术水平的限制,在课堂上要想全部给学生演示上述实验并不现实,而数字教材的强大功能、丰富多彩的教学资源为教师给学生展示生动、形象的演示实验提供了平台。
(二)改变教学方法
1.做好课前预习是提高教学质量的重要保证。为了提高预习质量,笔者所在学校的教师通常会用希沃白板提前录制预习知识胶囊,并将其分享到班级。在实际授课过程中,教师不管采取什么样的教学方法,都很难满足所有学生的需求。在初中物理教学中,如果教师在课堂上花大量的时间来讲授区分度很高的题型,课堂效率会很低,这既不利于优秀生的培养,又不利于中等生和学困生的发展。针对这些问题,教师可以将这些课程内容录制成知识胶囊在班级中进行分享,让学生各取所需,满足学生的个性化需求。知识胶囊存储在云课件里,学生随时可以重复使用。这种类型的多媒体教学课件可以直观、形象地描述各种教学问题,学生也乐于接受。
2.应用虚拟实验系统。如果可以让学生在家里就能进行实验操作,这样就能让学生更好地理解和掌握物理原理。在实际教学中,笔者充分利用NOBOOK初中物理实验平台进行课后教学或线上教学。NOBOOK初中物理实验平台是取用方便、器材零消耗的物理实验室,学生可以随时利用这个平台进行实验操作。平台运用虚拟仿真技术、传感器技术和多媒体技术等构建高度虚拟仿真的实验环境,能提供实验的真实感,注重互动环节,能激发学生的物理实验思维,使实验变得更加灵活。笔者所在的学校由于实验设备有限,只能让对实验感兴趣的学生在网上自行购买相关实验器材在家练习。这种练习的强度远远不能满足中考的要求。将NOBOOK初中物理实验平台引入物理课堂,既能提高学生的实践能力,又能锻炼学生运用计算机处理信息的能力,对培养学生的核心素养大有裨益。
3.开展多元化的评估。课堂反馈是评价教学效果的重要手段。通常情况下,教师会釆取提问的方式来了解学生对知识的掌握情况,这种方式并不能真实反映全体学生的学习情况。
在日常教学中,为了更方便、快捷地了解学生的学习现状,笔者充分利用网络资源进行教学。如在网站上发布作业,让学生以线上答题的形式完成并提交作业。教师通过点击“已发布的作业”进行批改,作业批改完成后学生可以马上查看结果。教师可以通过对学生学情的总体分析进行有针对性的讲解,这样既拓宽了课堂反馈面,又提高了课堂反馈效率。
三、结论
信息技术与初中物理教学的融合,为初中物理教学带来了机遇和挑战。运用多媒体虚拟实验和在线学习资源等信息技术手段,可以提高教学效率、学生的学习兴趣和参与度,培养学生的动手能力和创新思维能力。如何更好地实现信息技术与初中物理教学的有效融合,还需要教师在实践中不断总结经验。初中物理教学与信息技术的深度融合,还有非常广阔的探索空间。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李春密,苏明义.新版课程标准解析与教学指导.初中物理:2022年版[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
(责任编辑 陈 明)