信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式研究

康莉

摘? 要：在新課程改革不斷深入的背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中要注重改革、創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和深入探究。所以，在信息技術(shù)環(huán)境下教師應(yīng)實(shí)現(xiàn)發(fā)揮信息技術(shù)利用優(yōu)勢(shì)，深入地了解和掌握各種以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式，提升整體教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到理想的教學(xué)效果。因此，該文將圍繞信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式為主題來展開分析，通過詳細(xì)了解當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)，提出在信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究各種有效教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)環(huán)境? 高中物理? 實(shí)驗(yàn)探究? 教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G633.7? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）03（c）-0154-03

Research on Inquiry Teaching Mode of Physics Experiment in High Schools under Information Technology Environment

KANG Li

（Lintao Middle School， dingxi city， gansu province， Dingxi， Gansu Province， 730500? China）

Abstract： In the context of the continuous deepening of the new curriculum reform， high school physics experiment teaching should pay attention to reform and innovation， and encourage students to study independently and in-depth exploration. Therefore， in the information technology environment， teachers should realize their advantages in the use of information technology， deeply understand and master various information technology-based physics experimental inquiry teaching models， improve the overall teaching quality， and achieve ideal teaching results. Therefore， this article will focus on the high school physics experiment inquiry teaching mode under the information technology environment as the theme to carry out the analysis， through a detailed understanding of the current weaknesses in the high school physics experiment inquiry teaching， and then propose that the high school physics experiment inquiry is effective in the information technology environment teaching mode.

Key Words： Information technology environment; High school physics; Experimental inquiry; Teaching mode

信息技術(shù)在各領(lǐng)域中的廣泛采用改變了人們的生活和學(xué)習(xí)方式，也推動(dòng)了教學(xué)事業(yè)的發(fā)展，教師應(yīng)迎合新課改提出的各項(xiàng)要求，落實(shí)在各教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮出信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好教學(xué)情景，采用現(xiàn)代化教學(xué)手段來滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，讓學(xué)生主動(dòng)地融入到各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，獲得良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)。而教師也要認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前的教學(xué)需求，只有實(shí)現(xiàn)在信息技術(shù)環(huán)境下創(chuàng)新和優(yōu)化以往傳統(tǒng)教學(xué)模式，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)和全面發(fā)展。

1? 傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié)

在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作中依然存在各種問題有待完善，雖然在新課程改革不斷深入的背景下，教師堅(jiān)持從信息化教學(xué)的視角為出發(fā)點(diǎn)，落實(shí)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作創(chuàng)新和優(yōu)化，并獲得了各種有效的教學(xué)模式，達(dá)到理想教學(xué)效果。但是不可否認(rèn)，在實(shí)際授課中依然存在各種問題，影響了物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作的有序開展，其中主要包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容。

1.1 部分教師未能夠?qū)π畔⒒虒W(xué)手段重視和關(guān)注

因?yàn)椴糠纸處熓艿絺鹘y(tǒng)教學(xué)理念的影響較為深遠(yuǎn)，依然采用灌輸型、填鴨式手段授課，不愿意對(duì)教學(xué)工作改革創(chuàng)新。而在這一教學(xué)背景下，學(xué)生處于一種被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，很難激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，導(dǎo)致整體教學(xué)效率不高，不能達(dá)到理想的教學(xué)目標(biāo)[1]。

1.2 部分學(xué)校缺乏完善的現(xiàn)代化設(shè)備支持

在信息技術(shù)環(huán)境下，高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作的開展需要各種現(xiàn)代化設(shè)備作為支持，而部分學(xué)校由于信息技術(shù)的軟件和硬件缺乏完善性，以至于影響整體授課質(zhì)量，不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需求。

1.3 學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)具有抵觸心理

因?yàn)槲锢韺W(xué)科自身具有抽象、系統(tǒng)的特點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)容易存在各種問題。而當(dāng)學(xué)生存在問題，未能夠在第一時(shí)間處理時(shí)，將會(huì)逐漸失去學(xué)習(xí)欲望。

2? 信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究各種有效的教學(xué)模式

2.1 多媒體教學(xué)模式

在信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作應(yīng)采用多媒體教學(xué)手段授課，物理知識(shí)具有廣泛性特點(diǎn)，大到天體、小到粒子，并且各種實(shí)驗(yàn)工作都需要具體實(shí)驗(yàn)流程和相關(guān)注意事項(xiàng)，所以物理實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)嚴(yán)謹(jǐn)性，如果學(xué)生對(duì)各實(shí)驗(yàn)流程不能落實(shí)正確操作，很有可能影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也不會(huì)全面掌握物理原理。而在這時(shí)，教師采用多媒體教學(xué)模式開展授課，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)過程模擬，將會(huì)給學(xué)生提供更加形象、具體的直觀記憶。例如：教師要積極采用動(dòng)畫來對(duì)人造地球衛(wèi)星開展模擬，同時(shí)也可以采用動(dòng)畫模擬盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)，通過這種手段來讓學(xué)生對(duì)物理事件有著更加清晰、全面的認(rèn)知，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，主動(dòng)地融入各學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中。需要注意的是，在進(jìn)行物理探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)椴糠治锢韺?shí)驗(yàn)現(xiàn)象所持續(xù)的時(shí)間相對(duì)較短，以至于學(xué)生對(duì)物理過程不能在第一時(shí)間清晰地觀察，而采用多媒體教學(xué)模式來播放模擬實(shí)驗(yàn)操作，將會(huì)采用慢鏡頭形式將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程展現(xiàn)，讓學(xué)生有著充足的時(shí)間細(xì)致觀察，并且做出系統(tǒng)研究、分析。例如：當(dāng)教師在為學(xué)生講解“自由落體運(yùn)動(dòng)”這一內(nèi)容時(shí)，因?yàn)槲矬w自由落體運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間較短，單憑依靠具體的實(shí)驗(yàn)很難讓學(xué)生了解這一運(yùn)動(dòng)過程，所以教師就可以采用動(dòng)畫來模擬自由落體，將小球下落的過程慢放，讓學(xué)生觀察到整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程和物體運(yùn)動(dòng)變速的特點(diǎn)。與此同時(shí)，教師還應(yīng)采用計(jì)算機(jī)合理地設(shè)定在相同時(shí)間間隔時(shí)小球的位置，并積極鼓勵(lì)學(xué)生能夠讀出相應(yīng)刻度的計(jì)數(shù)，讓學(xué)生依據(jù)計(jì)數(shù)來掌握小球運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。對(duì)于處于高中時(shí)期的學(xué)生來說，雖然有著一定知識(shí)基礎(chǔ)，但是部分學(xué)生抽象思維較為薄弱，對(duì)各種抽象的內(nèi)容理解起來較為困難，而通過采用多媒體教學(xué)模式，會(huì)讓學(xué)生更加直觀地了解事物的本質(zhì)，并愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)[2]。

部分物理實(shí)驗(yàn)是具有一定危險(xiǎn)性的，如果存在操作失誤，很有可能會(huì)損壞器材，甚至對(duì)學(xué)生的生命安全造成威脅。而在面對(duì)這一物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不落實(shí)開展實(shí)踐探究教學(xué)工作，依靠教師口頭授課，那么很難達(dá)到理想教學(xué)效果。而教師則應(yīng)合理地采用虛擬實(shí)驗(yàn)室來實(shí)現(xiàn)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的整個(gè)操作模擬，讓學(xué)生掌握如果存在錯(cuò)誤操作而形成的危害。例如：當(dāng)老師在為學(xué)生開展關(guān)于電池的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生安全操作，應(yīng)要求電池組是不能短路、電流表的接線形式按照相關(guān)要求、電壓表測(cè)量堅(jiān)決不能超過量程。而且實(shí)際實(shí)驗(yàn)探究前，教師要采用虛擬實(shí)驗(yàn)室來對(duì)各種錯(cuò)誤操作形成的后果模擬，讓學(xué)生了解正確的操作步驟，并具備一種危機(jī)意識(shí)。所以說，在高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作中要采用多媒體教學(xué)模式開展授課，在確保教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)各項(xiàng)工作有序開展，加深學(xué)生對(duì)各種事物的深入理解，突破教學(xué)重難點(diǎn)。需要注意的是，教師應(yīng)以一種正確的眼光看待多媒體教學(xué)模式，因?yàn)槎嗝襟w只是一種輔助工具，并不能完全代替教師[3]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)教學(xué)模式

在信息技術(shù)環(huán)境下，高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作應(yīng)積極采用網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)的教學(xué)模式，當(dāng)在開展物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)工作時(shí)，如果教師落實(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)重做，將會(huì)達(dá)到理想復(fù)習(xí)效果，幫助學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)的基本操作、各種儀器使用技巧。但是不可否認(rèn)，復(fù)習(xí)由于受到時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)室情況的限制，教師不可能將全部實(shí)驗(yàn)重做，這就要求教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，確保在復(fù)習(xí)時(shí)讓學(xué)生踴躍參加，并在這一潛移默化的過程中讓學(xué)生形成良好實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。例如：當(dāng)教師在引導(dǎo)學(xué)生“設(shè)計(jì)改裝電壓表的校驗(yàn)電路”這一內(nèi)容時(shí)，應(yīng)當(dāng)落實(shí)讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约耙呀?jīng)獲得的條件來合理設(shè)計(jì)實(shí)踐，并采用計(jì)算機(jī)開展模擬操作。教師要為學(xué)生分組，以小組的形式共同探究。在進(jìn)行分組時(shí)，要求教師深入了解學(xué)生，并依據(jù)學(xué)生的興趣愛好、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)熱情分組，確保各小組綜合學(xué)習(xí)能力相差不大，讓學(xué)生在各小組相互交流溝通，教師在這一過程中還要加強(qiáng)指導(dǎo)，把學(xué)生容易出現(xiàn)的各種典型錯(cuò)誤和具有差異性的設(shè)計(jì)電路提供給其觀看、討論和專業(yè)點(diǎn)評(píng)，教師再讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，并且再把所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象準(zhǔn)確記錄，根據(jù)所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)來得出最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，促使學(xué)生合理利用網(wǎng)絡(luò)來對(duì)誤差系統(tǒng)研究。另外，因?yàn)榻處熓峭ㄟ^在計(jì)算機(jī)上對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)瀏覽和檢查的，所以，能夠?qū)Ω簧辖處熓谡n節(jié)奏的學(xué)生開展針對(duì)性的指導(dǎo)工作，促使所有學(xué)生都能順利完成各項(xiàng)任務(wù)。而對(duì)表現(xiàn)較突出、速度較快的學(xué)生來說，教師也應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)學(xué)生開展專業(yè)化指導(dǎo)，并提出更高要求[4]。

2.3 數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式

在高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作中教師應(yīng)注重采用數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，所謂數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室就是指能夠在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中落實(shí)全面采集各種數(shù)據(jù)信息，并將獲取的信息全部上傳到計(jì)算機(jī)上，再采用計(jì)算機(jī)處理，將其全面顯示出來。在信息技術(shù)背景下教師要發(fā)揮出數(shù)字化信息實(shí)驗(yàn)室教學(xué)手段利用價(jià)值，通過這種手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望和主動(dòng)性，更加系統(tǒng)、專業(yè)分析和處理物理問題。教師還要在教學(xué)工作中善于創(chuàng)設(shè)特定教學(xué)情景，實(shí)現(xiàn)把學(xué)到的新知識(shí)和舊知識(shí)相關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生獲得深刻理解，真正地內(nèi)化知識(shí)重點(diǎn)[5]。

例如：當(dāng)教師在為學(xué)生講解“研究觀察電容的充電和放電曲線”這一內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)先實(shí)現(xiàn)依照電路把電鍵接通，確保電源給電容充電，再依據(jù)公式得出相關(guān)結(jié)論，像總結(jié)出電容器的大小和電容電壓兩者呈現(xiàn)出正比例關(guān)系。在得出這一結(jié)論后，就能實(shí)現(xiàn)經(jīng)過觀察電器在充電中所存在的電壓變化來反映出電量的整個(gè)變化過程。在完成充電后，確保電壓始終保持不變，并接通電鍵，落實(shí)電容放電，在這一過程中應(yīng)依據(jù)電容在放電中所存在的電壓變化來系統(tǒng)研究放電過程中所存在的電量變化，再通過改變電阻的大小觀察是否存在差異性。如果在這一教學(xué)過程中教師只是單純采用以往傳統(tǒng)的電壓表或電流表來探究電容的整個(gè)放電過程，那么只能讓學(xué)生掌握一部分的探究信息，也就是了解充放電時(shí)電流所存在的變化，但是卻對(duì)充放電的特征不能全面掌握。如果采用DIS傳感器來取代電流表，將會(huì)得到電壓隨時(shí)間變化的曲線，隨之就能掌握電容充放電的特性，并進(jìn)一步深入探究電容器充放電時(shí)間和回路兩者之間存在的關(guān)系，通過這種手段促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作的順利開展[6]。

3? 結(jié)語

通過上述問題的分析，可以充分地意識(shí)到在信息技術(shù)環(huán)境下注重采用多樣化高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的重要性，而教師也要以一種正確的眼光看待以往高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)工作中存在的問題，像部分教師未重視信息化教學(xué)工作、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏完善的教學(xué)設(shè)備、教師未形成良好信息技術(shù)素養(yǎng)。所以，在后續(xù)授課中教師應(yīng)發(fā)揮出多媒體教學(xué)模式、網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)教學(xué)模式、數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)模式的利用優(yōu)勢(shì)，在各環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生獲得良好學(xué)習(xí)體驗(yàn)，化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，跟上教師的授課節(jié)奏，為促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作有序開展和學(xué)生全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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