信息技術(shù)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

任小強(qiáng) （江蘇連云港市厲莊高級(jí)中學(xué)）

尚行生態(tài)課堂是指在教學(xué)中推崇一種自主與合作的“三動(dòng)”課堂，有利于提高學(xué)生的探究能力、合作能力。高中物理教材中融入了演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，以此實(shí)踐尚行生態(tài)課堂，可以提高學(xué)生探究合作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用催化，筆者思考如何讓信息技術(shù)助力實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合

1.課前自主探究

為了讓學(xué)生在課前能夠順利地開展自主探究實(shí)驗(yàn)，教師就要精心備課，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。教師提前將任務(wù)導(dǎo)學(xué)單通過(guò)釘釘、QQ 等平臺(tái)發(fā)給學(xué)生，學(xué)生依據(jù)任務(wù)導(dǎo)學(xué)單使用平板或電腦上的物理軟件，自主探究組合實(shí)驗(yàn)器材，并進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)軟件分析獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。學(xué)生在課前進(jìn)行自主探究有助于積累一定的操作經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)，以降低物理實(shí)驗(yàn)的難度。

2.課中合作探究

首先，教師要對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，一般每組6 人，可分成8 組。教師使用PPT 講解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和注意事項(xiàng)，分配時(shí)間，各小組成員積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)，教師觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)手機(jī)記錄學(xué)生的表現(xiàn)，更正學(xué)生的不規(guī)范操作，盡可能使學(xué)生能夠規(guī)范、獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)。在各個(gè)小組進(jìn)行合作探究的過(guò)程中，教師通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生探究交流，相互合作解決遇到的問(wèn)題，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。

3.課后拓展提升

學(xué)生完成自主探究和合作探究實(shí)驗(yàn)后，教師使用PPT 及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器快速總結(jié)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、結(jié)果及結(jié)論，讓學(xué)生自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)的成功經(jīng)驗(yàn)與失敗之處，并在該實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行再認(rèn)知，提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解深度，提出自己的疑問(wèn)。聯(lián)系小組內(nèi)成員，使用電腦軟件組合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，探尋實(shí)驗(yàn)結(jié)論，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

二、案例：《探究碰撞中的不變量》教學(xué)設(shè)計(jì)

1.課前自主探究

教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)尋找自然和社會(huì)生活中的各種碰撞現(xiàn)象，學(xué)習(xí)碰撞后速度的變化；學(xué)生利用生活中的器具探究碰撞后速度的變化。最后，通過(guò)問(wèn)卷星對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)認(rèn)知做一個(gè)評(píng)價(jià)，按照評(píng)價(jià)的結(jié)果設(shè)計(jì)教學(xué)的重難點(diǎn)。

2.課中合作探究

方案一：用氣墊導(dǎo)軌作碰撞實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌黃色框架上安裝有光控開關(guān)，滑塊上紅色部分為擋光板，設(shè)擋光板的寬度為L(zhǎng)，并與計(jì)時(shí)裝置相連，構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，擋光板將光擋住，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，穿過(guò)后不再擋光則停止計(jì)時(shí)，設(shè)時(shí)間為t，那么滑塊相當(dāng)于在位移L 上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是t，故可以根據(jù)公式v=L/t 求出滑塊的速度。

方案二：用小車研究碰撞實(shí)驗(yàn)，讓小車甲運(yùn)動(dòng)，小車乙靜止。在兩小車碰撞的那一端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩個(gè)小車連接成一體。通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上面的紙帶測(cè)出兩個(gè)小車碰撞前后的速度。

教師：為了增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，調(diào)動(dòng)他們問(wèn)題回答的積極性，教師需要對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組，讓學(xué)生計(jì)算滑塊或小車的速度，答案正確的小組加十分，并猜測(cè)碰撞前后的速度關(guān)系，使用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證。通過(guò)手機(jī)記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、使用評(píng)價(jià)表進(jìn)行評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生之間的合作，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)客觀地進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和互評(píng)。通過(guò)共同努力，總結(jié)結(jié)論。

3.課后拓展提升

課后給學(xué)生布置思考內(nèi)容，學(xué)生針對(duì)思考的內(nèi)容，小組推薦同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行探究，并形成不同的實(shí)驗(yàn)方案。選取新實(shí)驗(yàn)的精彩片段發(fā)在校園網(wǎng)或QQ 群，讓學(xué)生相互觀看，發(fā)現(xiàn)別人的優(yōu)點(diǎn)和自己的不足之處。