信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化整合探討

黃文鍇

【摘要】現(xiàn)代教學(xué)理念不斷地推陳出新，新的教學(xué)理念要求教學(xué)活動(dòng)必須要更加注重對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，并要注重融合現(xiàn)代教學(xué)手段，這就為今后的教學(xué)活動(dòng)明確了改革方向。隨著信息技術(shù)在社會(huì)當(dāng)中大放異彩，信息技術(shù)在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著巨大作用，這也為教學(xué)工作實(shí)現(xiàn)新的效果提供良好的教學(xué)手段。高中物理對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是十分重要的一門學(xué)科，也是學(xué)習(xí)難度較高的一門學(xué)科，有必要將信息技術(shù)運(yùn)用到物理教學(xué)當(dāng)中，豐富物理教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新物理教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)新的物理教學(xué)格局，促進(jìn)教學(xué)工作的開展。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)? 高中? 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 整合

【課題項(xiàng)目】2020年度寧德市中學(xué)教育科研立項(xiàng)課題：新課程背景下現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)化高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJNDKY20-504。

【中圖分類號(hào)】G633.7;G434? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2021）24-0059-02

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的物理課程教學(xué)，大多都是實(shí)驗(yàn)室作為輔助教學(xué)，教師不太注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒆⒁馐马?xiàng)、實(shí)驗(yàn)器材等都會(huì)提前口述給學(xué)生，一旦有突發(fā)情況，教師一般都會(huì)選擇以課本結(jié)論收尾，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以被激發(fā)。但是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)打破了傳統(tǒng)模式，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)搬到課堂上來(lái)，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，有疑問可以及時(shí)提出，教師可以引導(dǎo)得到解決，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，變被動(dòng)為主動(dòng)。動(dòng)手實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生探索知識(shí)的精神和獨(dú)立思考的能力。

（二）提升效果，發(fā)展素養(yǎng)。在市級(jí)課題《新課程背景下現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)化高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究》得出的心得，我們都知道，在新課程改革的旗幟下，實(shí)施核心素養(yǎng)教育已成為物理教學(xué)的重中之重。要做好這項(xiàng)工作，物理教師必須創(chuàng)新教學(xué)形式和教學(xué)觀念。信息技術(shù)的滲透不僅可以豐富物理教學(xué)的內(nèi)涵和形式，而且可以為實(shí)施核心素養(yǎng)教育提供幫助。教師不僅可以根據(jù)信息技術(shù)的便利性進(jìn)行微格教學(xué)、翻轉(zhuǎn)教學(xué)等教學(xué)模式，還可以根據(jù)信息手段的便利性，打造智能化、信息化的物理學(xué)習(xí)平臺(tái)，突破現(xiàn)實(shí)教育的壁壘，為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)途徑，不僅有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也有利于學(xué)生身體素質(zhì)的發(fā)展。

（三）培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的魅力就在于探索的過(guò)程，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)論是理論知識(shí)，需要靠實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，學(xué)生能一次次從驗(yàn)證結(jié)論的過(guò)程中學(xué)習(xí)知識(shí)、消化知識(shí)。探索的過(guò)程是未知的，會(huì)面對(duì)很多情況，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐，也是一種開放式教學(xué)，幫助學(xué)生在探索中遇到問題的時(shí)候，培養(yǎng)解決問題的意識(shí)，教師從旁指導(dǎo)，幫助學(xué)生提高解決問題的能力，一場(chǎng)成功的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驑淞W(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心。

二、信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用瓶頸

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)于形式化。部分教師并沒有完全理解新課改下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理念，仍堅(jiān)持使用傳統(tǒng)的教學(xué)，為了盡快完成教學(xué)任務(wù)，沒有給實(shí)驗(yàn)教學(xué)預(yù)留出空間和時(shí)間，會(huì)采用口述實(shí)驗(yàn)的方式達(dá)到教學(xué)目的，也有的安排了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但只是按部就班地去完成，沒有進(jìn)行創(chuàng)新。也不注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程，更沒有引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行思考，目光更多地放在了完成教學(xué)任務(wù)上面，忽略了教學(xué)質(zhì)量。

（二）教學(xué)內(nèi)容單一。在信息技術(shù)背景下，很多物理教師開始將多媒體設(shè)備等教學(xué)輔助手段引入了教學(xué)課堂。但是，他們中很少有人能結(jié)合學(xué)生的實(shí)際需要，從網(wǎng)絡(luò)上尋找適合的教學(xué)資源與物理授課內(nèi)容結(jié)合，這些教師更喜歡將教材中的知識(shí)“數(shù)據(jù)化”，即用PPT、Word等軟件將課本中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。這種形式上的信息化教學(xué)并不能擴(kuò)展學(xué)生的物理學(xué)習(xí)內(nèi)容，甚至?xí)跓o(wú)形中增加教師的備課負(fù)擔(dān)，降低物理授課效率。此外，部分教師在學(xué)會(huì)一種信息化教學(xué)手段后，便很少對(duì)其進(jìn)行更新，這樣很容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞感，對(duì)其構(gòu)建物理知識(shí)體系非常不利。

（三）應(yīng)用形式單一。雖然在高中教育改革的背景下，絕大部分高中課堂都獲得了創(chuàng)新，但由于教師對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視度不夠，迫使這一教學(xué)內(nèi)容也沒有獲得應(yīng)有的創(chuàng)新，誘發(fā)當(dāng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在明顯的模式單一、內(nèi)容局限問題，削弱學(xué)生主動(dòng)參與這一實(shí)驗(yàn)課程的積極性，導(dǎo)致這一課堂教學(xué)效果大打折扣。比如，現(xiàn)代化技術(shù)在高中物理教學(xué)中的普及，現(xiàn)代化的技術(shù)也開始被應(yīng)用到高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，很多教師就開始利用現(xiàn)代化技術(shù)代替示范實(shí)驗(yàn)，雖然對(duì)于部分現(xiàn)場(chǎng)示范效果不佳的物理實(shí)驗(yàn)而言，應(yīng)用現(xiàn)代化多媒體演繹這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更精準(zhǔn)地掌握實(shí)驗(yàn)規(guī)律，但如果全部實(shí)驗(yàn)都采取這一教學(xué)方式，那么學(xué)生參與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣也將被大幅縮減，導(dǎo)致高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去本應(yīng)有的意義，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)對(duì)高中生核心素養(yǎng)培育的積極影響。

三、信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化整合策略

（一）靈活構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境。實(shí)驗(yàn)探究問題是促使學(xué)生深入思考實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容的關(guān)鍵因素，也是整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)順利推進(jìn)的前提。受自身物理認(rèn)知水平和物理知識(shí)儲(chǔ)備的限制，學(xué)生需要在一定的教學(xué)指導(dǎo)下幫助自己構(gòu)建具體的物理實(shí)驗(yàn)探究問題。與傳統(tǒng)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)情境不同，以信息技術(shù)為支撐的實(shí)驗(yàn)情境可以引導(dǎo)學(xué)生從多角度構(gòu)建實(shí)驗(yàn)探究問題，促進(jìn)學(xué)生在情境中有效拓展物理思維，構(gòu)建由新舊認(rèn)知沖突驅(qū)動(dòng)的具體實(shí)驗(yàn)探究問題，使學(xué)生在正式實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)前掌握實(shí)驗(yàn)探究的本質(zhì)和方向，便于預(yù)測(cè)和假設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然后在教師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，從而增強(qiáng)自己的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的內(nèi)容可以涵蓋生活情境、問題情境、物理演示情境等，便于學(xué)生在多種情境的引導(dǎo)下完成具體物理過(guò)程和抽象物理知識(shí)概念的思維轉(zhuǎn)化過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中樹立正確的物理觀念，增強(qiáng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

（二）借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)資源，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＴ趯W(xué)習(xí)物理的過(guò)程中，學(xué)生具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ欠浅ｊP(guān)鍵的，它能讓學(xué)生更好地將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與所學(xué)知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系，從而產(chǎn)生新的思考，進(jìn)而讓高中學(xué)生能夠更加主動(dòng)地探究物理實(shí)驗(yàn)中更深層次的知識(shí)內(nèi)容。事實(shí)上，物理科目對(duì)實(shí)驗(yàn)的依賴性非常強(qiáng)，學(xué)生若是能在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中具備較好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ梢酝ㄟ^(guò)親自動(dòng)手驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)，方可全面提升自身物理知識(shí)水平。在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多學(xué)生往往只是觀看教師進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作，自己結(jié)合教師的實(shí)驗(yàn)步驟寫一下實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣并不能幫助他們養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)精神。學(xué)生只有真正深入到物理實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中，才能領(lǐng)悟物理實(shí)驗(yàn)的真諦，加深對(duì)所學(xué)物理知識(shí)的印象，從而養(yǎng)成更加完善的實(shí)驗(yàn)探究精神，將被動(dòng)的物理知識(shí)接收轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取相應(yīng)物理知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)而形成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以借助信息技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)上為學(xué)生尋找一些優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)資源，彌補(bǔ)教學(xué)環(huán)境的不足，讓學(xué)生對(duì)一些物理現(xiàn)象、理念產(chǎn)生更深的理解，并通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)資源，幫學(xué)生更加深入地了解不同物理實(shí)驗(yàn)的步驟，使其從更為直觀、感性的方向?qū)ξ锢碇R(shí)產(chǎn)生深入理解。

（三）利用仿真軟件，構(gòu)建真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有的學(xué)校不具備開展實(shí)驗(yàn)的環(huán)境和條件，沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，同時(shí)有些電學(xué)實(shí)驗(yàn)具有較高危險(xiǎn)性，也無(wú)法直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在這種情況下，教師可以利用信息技術(shù)，如希沃電子白板自帶的仿真實(shí)驗(yàn)功能，在虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，替代真正的物理實(shí)驗(yàn)演示，這種方式突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段受時(shí)間、空間的限制，為學(xué)生觀察復(fù)雜和危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提供了可能。

（四）進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)。高中物理教學(xué)中包含大量的物理實(shí)驗(yàn)，由于受到學(xué)生課程及其他原因的影響，導(dǎo)致許多實(shí)驗(yàn)學(xué)生都不能親手去做。加上受到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及相關(guān)儀器設(shè)備的影響，學(xué)生能夠到實(shí)驗(yàn)室親手做實(shí)驗(yàn)的次數(shù)就變得更少。另外，在眾多實(shí)驗(yàn)中不乏一些條件復(fù)雜、特殊、在實(shí)驗(yàn)室無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。面對(duì)上述難題，在信息技術(shù)發(fā)展下出現(xiàn)的仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，就可以完美解決上述難題。在仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，可以完全真實(shí)地重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，學(xué)生可以根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，自主選擇儀器設(shè)備，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，就會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。

（五）爭(zhēng)取計(jì)算機(jī)輔助的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在這個(gè)大數(shù)據(jù)飛速發(fā)展的時(shí)代，對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式產(chǎn)生了一定的影響。計(jì)算機(jī)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)都發(fā)揮著一定的作用，在教育中也會(huì)有很多應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定的幫助，可以提高實(shí)驗(yàn)在使用過(guò)程中的科學(xué)性和可視性。同時(shí)，現(xiàn)有的一些設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)，本實(shí)驗(yàn)可以用數(shù)字仿真代替，以補(bǔ)充現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的不足。它不僅能使學(xué)生觀察事物的現(xiàn)象，而且能提高教學(xué)效率，使學(xué)生能更仔細(xì)地觀察物理現(xiàn)象。例如，在講解磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生很難理解較為抽象的概念，但很難直接操作實(shí)驗(yàn)。這時(shí)，我們可以利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使肉眼難以觀察到的抽象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得生動(dòng)、具體，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

四、結(jié)論

總之，高中物理是一門探究性很強(qiáng)的學(xué)科。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)提出了更高的要求。要求學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，教師在教學(xué)過(guò)程中積極探索新的教學(xué)模式，以提高新課標(biāo)意義上的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的有效支撐，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展和學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)，不斷改進(jìn)教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展。

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