現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理實驗教學(xué)的整合

◎ 黃仁祥

一、物理實驗教學(xué)中濫用多媒體出現(xiàn)的問題

1.盲目使用多媒體，缺乏師生互動，教師變成“解說員”。如某某教師依賴從互聯(lián)網(wǎng)上下載下來的課件，照著幻燈片通讀，如同旅游景點的專業(yè)解說員，因教學(xué)內(nèi)容較多無暇顧及學(xué)生在課堂上的表情反饋等，學(xué)生只聞其聲，不見具體內(nèi)容的落實。在課前不再注重教學(xué)內(nèi)容的演練，導(dǎo)致課堂上出現(xiàn)較多的教學(xué)錯誤或口誤，使得學(xué)生不知該相信動畫實驗還是實驗室里做的實驗。

2.掩蓋物理教學(xué)的內(nèi)容，喧賓奪主。物理課件中過多地使用不必要的音視頻材料，對界面做過分的渲染，過分強調(diào)課件制作技巧和表面形式的浮華，其結(jié)果是形式掩蓋了主要內(nèi)容、喧賓奪主。小品演員趙本山有句著名的廣告詞叫“不看廣告看療效”，把這句話拿來當作制作課件的準則也比較妥當。物理課件做得好不好不應(yīng)看其表面，應(yīng)看課堂效率，物理實驗教學(xué)中也應(yīng)該“不看‘花活’看實效”。

實際的物理實驗教學(xué)中，在教師的現(xiàn)代教學(xué)思想和教學(xué)理論欠缺的情況下，課堂上的演示實驗若全部借助于課件、圖片、視頻進行展示，雖然具有鮮活性、靈活性及知識的完整性，但是缺乏學(xué)生的主體性和物理實驗的實際操作性。

二、將現(xiàn)代信息技術(shù)整合于高中物理實驗教學(xué)的理論探索

利用現(xiàn)代信息技術(shù)可以加深物理規(guī)律的認知。著名教育技術(shù)專家喬納森提出：“不應(yīng)該簡單地把互聯(lián)網(wǎng)、計算機等信息技術(shù)用作傳遞知識的教學(xué)媒體，而是應(yīng)該作為認知工具。”物理知識的教授過程中，課件制作者首先應(yīng)以教學(xué)設(shè)計的方案為基礎(chǔ)，對學(xué)生的課堂學(xué)習進行因果分析，然后用視覺或符號的方式對物理規(guī)律或數(shù)學(xué)學(xué)科的計算技能進行編程，使其體現(xiàn)在課件的動畫、視頻中，這樣現(xiàn)代信息技術(shù)就成為物理規(guī)律的認知工具，就能引發(fā)學(xué)生高水平的思維活動。例如，“牛頓第一定律”的課堂上，把物理規(guī)律、演示實驗、信息技術(shù)三者結(jié)合，借助有趣的演示實驗吸引學(xué)生的注意力，利用信息技術(shù)把演示中的重要環(huán)節(jié)反復(fù)呈現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲。

三、將現(xiàn)代信息技術(shù)整合于高中物理實驗教學(xué)的實踐探索

脫離了新課標下物理學(xué)科核心素養(yǎng)，不恰當應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，再完美的實驗教學(xué)設(shè)計也只能是鏡中之花，使學(xué)生迷惑不解，不知所云。因此，筆者利用學(xué)校的多媒體設(shè)備和物理實驗室，結(jié)合建構(gòu)主義和學(xué)習金字塔的理念，在物理實驗教學(xué)中進行了嘗試，在這里與大家分享其中成功的物理教學(xué)案例。

1.物理實驗、現(xiàn)代信息技術(shù)、學(xué)習金字塔理論和建構(gòu)主義的整合

物理實驗教學(xué)中，總體原則是學(xué)生不能獨立生成物理知識，教師適當引導(dǎo)，學(xué)生相互討論；抽象、晦澀難懂的物理規(guī)律設(shè)計物理實驗、微課、動圖分析；物理實驗的環(huán)節(jié)精細設(shè)計，讓學(xué)生可以主動接受；恰到好處的應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)。想要達到以上目的，需要把物理實驗、現(xiàn)代信息技術(shù)、學(xué)習金字塔理論和建構(gòu)主義學(xué)習理論相互整合，讓學(xué)生以主動、參與、體驗的態(tài)度上課，拋棄照本宣科、單向灌輸?shù)闹髁鹘虒W(xué)模式，以此促進學(xué)生積極參與、體驗和應(yīng)用物理規(guī)律。

2.基于現(xiàn)代信息技術(shù)與物理實驗整合下的演示實驗設(shè)計

《楞次定律》教學(xué)中，現(xiàn)代信息技術(shù)與演示實驗的整合應(yīng)用，在探究感應(yīng)電流的方向時，設(shè)計了如下教學(xué)片段。

片段一：尋找靈敏電流表指針的正偏、負偏與電流進入的對應(yīng)關(guān)系。演示實驗的原理圖如下，圖中電阻箱阻值約為3800Ω，E=1.5V。用多媒體展示電路圖，請男、女兩位學(xué)生來示范演示，做到以學(xué)生為中心，兼顧性別，讓學(xué)生感受到物理實驗的魅力，注重科學(xué)實驗的核心素養(yǎng)觀。

第一步，要求男生按照甲圖電路圖連接電路閉合電鍵S，觀察指針偏轉(zhuǎn)的方向。第二步，要求女生按照乙圖電路圖連接電路閉合電鍵S，觀察指針偏轉(zhuǎn)的方向。第三步，全班學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)電流表指針的正偏、負偏與電流進入的關(guān)系，從而得到“正進正偏，負進負偏”的規(guī)律，從而為探究螺線管中感應(yīng)電流的流向作鋪墊。

片段二：讓某學(xué)生演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象，其他學(xué)生觀看。教師提問：“螺線管中的感應(yīng)電流是從它的哪個接線柱流入的呢？”學(xué)生根據(jù)剛才實驗得出的“正進正偏，負進負偏”的規(guī)律進行思考。該演示實驗因過程太過短暫，不利于學(xué)生觀看和分析。因此，課前教師可以錄制好實驗視頻，幫助學(xué)生深入分析實驗中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場和條形磁鐵的磁場的變化情況，并利用視頻剪輯工具與PPT 相結(jié)合做出相應(yīng)的動圖反復(fù)播放，針對回路磁通量的變化與感應(yīng)電流磁場的變化關(guān)系作出分析、總結(jié)，從而得出感應(yīng)電流方向的判斷方法。如右圖所示，播放課件的時候，動態(tài)圖片、視頻展示的順序要符合實驗情景的邏輯關(guān)系。

感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場