高中物理教學(xué)中利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

李玲麗

物理學(xué)的形成凝聚了人類探索客觀世界的方法和智慧.新課程改革提倡在高中物理教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究，促使學(xué)生主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí).探究性學(xué)習(xí)作為與接受性學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種學(xué)習(xí)方式，是創(chuàng)新教育的載體，是學(xué)習(xí)科學(xué)的核心方法.信息技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用，為教育現(xiàn)代化提供了可能，也給以“學(xué)生為中心”的教育理念改革找準(zhǔn)了制高點(diǎn)，為高中物理教學(xué)改革展示了新的前景.利用信息技術(shù)開(kāi)展高中物理探究教學(xué)，有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，也有利于提高學(xué)生探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.

一、利用CAI課件，激發(fā)探究興趣

CAI是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的簡(jiǎn)稱，是利用多媒體課件進(jìn)行課堂教學(xué)的一種方式.利用多媒體課件，能夠激發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的興趣.首先，多媒體課件通過(guò)聲音、圖像、情景等能夠營(yíng)造出和諧、民主、自由的探究氛圍.比如，配合輕音樂(lè)，我展示了科學(xué)家的探索經(jīng)歷，其中的艱辛和執(zhí)著深深打動(dòng)學(xué)生的心，使學(xué)生由內(nèi)心產(chǎn)生共鳴，對(duì)科學(xué)精神產(chǎn)生崇高敬意.其次，CAI課件在展示物理情景時(shí)不會(huì)受到宏觀、微觀；狀態(tài)、過(guò)程；動(dòng)態(tài)、靜態(tài)的限制，可以根據(jù)具體的教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)建物理情景，激發(fā)學(xué)生的探究興趣.比如，在講 “超重和失重”時(shí)，我展示人在電梯中各個(gè)運(yùn)動(dòng)階段的情況、宇航員在太空艙中的多媒體片斷等情景，引導(dǎo)學(xué)生找到這兩種現(xiàn)象的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望.

二、利用網(wǎng)絡(luò)教室，開(kāi)展自主探究活動(dòng)

1.對(duì)物理量間關(guān)系的探究.教師可以選擇幾何畫板或flash軟件設(shè)計(jì)所要探究的物理量為可改變量構(gòu)建物理情景，使學(xué)生通過(guò)任意改變某個(gè)物理量的大小觀察其他物理量的變化.比如，在天體運(yùn)動(dòng)中，我引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)天體的運(yùn)動(dòng)半徑、天體質(zhì)量為變化量，通過(guò)改變環(huán)繞天體環(huán)繞半徑的大小，探究運(yùn)行速度、角速度、向心加速度、周期與半徑的關(guān)系；改變中心天體的質(zhì)量和環(huán)繞天體的環(huán)繞半徑，探究第一宇宙速度與中心天體質(zhì)量的關(guān)系.通過(guò)這樣的探究學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)各種衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、第一宇宙速度以及物理量間的變化關(guān)系都有深刻認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)習(xí)效率.

2.對(duì)物理過(guò)程和狀態(tài)的探究.利用物理實(shí)驗(yàn)觀察和分析物理過(guò)程和狀態(tài)，存在過(guò)程時(shí)間短、觀察不明顯等缺點(diǎn).通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教室，對(duì)物理過(guò)程和狀態(tài)進(jìn)行探究是物理實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，其效果顯著.比如，探究平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況和水平方向的運(yùn)動(dòng)情況；同理，探究斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，從而理解運(yùn)動(dòng)的分解.又如，彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過(guò)程分析、物體的追擊和相遇問(wèn)題，我通過(guò)設(shè)計(jì)物理?xiàng)l件，引導(dǎo)學(xué)生自主探究各種情況的特點(diǎn)，不僅強(qiáng)化了知識(shí)學(xué)習(xí)，還培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力.

3.創(chuàng)造性探究.當(dāng)今世界是一個(gè)充滿高科技的信息時(shí)代，也是一個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)代.國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵就在于人才素質(zhì)，創(chuàng)新能力是一個(gè)人綜合素質(zhì)的最高體現(xiàn).讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性探究，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維打下基礎(chǔ).在實(shí)驗(yàn)室中開(kāi)展一個(gè)全方位的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)受諸多條件的限制，如器材的可供選擇性、時(shí)間性、工作量等因素，使一些教師感到力不從心.而借助網(wǎng)絡(luò)教室利用仿真物理實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)能夠構(gòu)建真實(shí)的客觀世界，同時(shí)器材的選擇具有更大的靈活性.比如，對(duì)于“如何測(cè)定一個(gè)物體的質(zhì)量”，我在物理平臺(tái)中給予一些可供選擇的器材，如待測(cè)砝碼、小車、滑板、重物、秒表等，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇器材，以測(cè)定砝碼質(zhì)量.不同的學(xué)生會(huì)選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案，不同的實(shí)驗(yàn)方案又可能有不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.又如，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我利用網(wǎng)絡(luò)教室構(gòu)建開(kāi)放性平臺(tái)，讓學(xué)生選擇電流表、萬(wàn)用表、滑動(dòng)變阻器、定值電阻等儀器，自主探索定值電阻阻值的測(cè)定方法.通過(guò)這樣的探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力.

三、利用互聯(lián)網(wǎng)，為探究學(xué)習(xí)服務(wù)

互聯(lián)網(wǎng)以其知識(shí)豐富、交互方便的優(yōu)勢(shì)，正在全面滲透各個(gè)領(lǐng)域.教師要充分利用互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展物理教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.比如，在講“摩擦力”后，我讓學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查找資料，寫一篇關(guān)于摩擦力的文章，內(nèi)容不限.一周后，學(xué)生紛紛上交小論文.我對(duì)學(xué)生的思維感到吃驚，學(xué)生從不同的角度完成了探究活動(dòng)，從摩擦力的產(chǎn)生、方向、大小、利弊、應(yīng)用等不同的角度進(jìn)行探究.有的學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力，對(duì)“如果沒(méi)有摩擦力，世界會(huì)變成什么樣”進(jìn)行探究.這樣，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了如何從互聯(lián)網(wǎng)上獲取信息資料，更重要的是通過(guò)對(duì)“摩擦力”的探究，激發(fā)了探究意識(shí)、了解了探究方法、培養(yǎng)了探究能力.

總之，在高中物理教學(xué)中，教師要根據(jù)具體的情況選擇flash、幾何畫板、仿真物理實(shí)驗(yàn)室等軟件，構(gòu)建與客觀世界相同或相似的物理情景，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.