教育信息化2.0時代提高初中物理實驗教學有效性分析

黃山松

摘要：作為初中重點專業(yè)課程，物理文化教育的重要性不言而喻。物理教學實驗是一種非常直接和基礎的方式。可以幫助學生在實際操作中成功掌握相關專業(yè)技能和相關專業(yè)知識。當然，需要說明的是，雖然大部分物理實驗難度不大，但部分實驗的原材料風險較大，相對不可用。這個問題在一定程度上影響了初中物理實驗教育的實際效果。文章闡述了在教育現(xiàn)代化2.0時期如何利用新技術全面提高初中物理教學實驗的有效性。

關鍵詞：教育信息化;2.0時代;實驗

前言

人們常說21世紀是知識經濟時代的新世紀，21世紀的一大特點是電子信息技術和互聯(lián)網技術的普及和應用。信息技術極大地提高了我們的生活質量，同時在教學中的也被常規(guī)化的應用，作為初中物理教育要順應2.0時代的趨勢，朝著大資源、信息技術素養(yǎng)和創(chuàng)新融合方向轉變。

1.發(fā)現(xiàn)問題

建構主義的基本理論認為，學習和訓練總是與某種情境相聯(lián)系的。新的具體內容的意義建構只能在“同化”和“適應”的基礎上完成。在前面討論的基礎上“難點”是激發(fā)學生積極邏輯思考的“催化劑”。為了引導學生發(fā)現(xiàn)問題，教師需要構建一個發(fā)現(xiàn)問題的場景，使原有的知識和掌握的新知識建立聯(lián)系，激發(fā)孩子探索的興趣，并為進一步學習創(chuàng)造動力。教育信息化2.0作為特殊的信息平臺，幫助學生從日常生活、工業(yè)生產實踐或實驗條件的觀察中發(fā)現(xiàn)與物理相關的知識。

1.1展示真實情況

盡量展示真實情況，對新事物的認知理解。例如，在《聲波的發(fā)生與傳播》中，2.0技術可以向學生展示自然界中各種聲音的振動——青蛙鼓動的小腹、蚱蜢的顫動的翅膀等，驗證學生們猜想。

1.2構建問題場景

從思考中學習，思考來自懷疑。教師要善于構建高難度場景，讓學生產生強烈的解疑欲望，在指定的場景中，自己發(fā)現(xiàn)解決方案，最終獲得新的知識。例如，在學習 “參考”的定義時，采用2.0技術為他們可以引入大資源的案例教學：“第一次世界大戰(zhàn)時，一位法國飛行員在2000米高空飛行時，注意到他的臉上有一個小物體。當他抓住這個小物體時，他很驚訝，原來這是一個子彈。”這種與不可思議的情況會引起學生們的各種猜測，讓學生建立內部結構條件。

1.3輔助演示實驗

初中生對觀察和實驗有濃厚的興趣，可以以示范實驗為出發(fā)點，激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題的能力。2.0技術實現(xiàn)網絡模擬實驗，解決了教師在傳統(tǒng)課堂教學中的不能同時關注所有學生的問題。采用2.0技術模擬輔助實驗，實現(xiàn)實驗教學的交互性和自足性功能。

2.猜測假設

猜想和假設是物理學中主要的思維能力，哥白尼說：“沒有大膽的推論，就不可能有杰出的發(fā)現(xiàn)。”在整個學習過程中，要正確引導學生在已掌握知識的基礎上，提出有目的的猜測，通過這樣的方式收集數(shù)據(jù)，深化獨立思考，然后進行豐富想象，大膽假設。在初中物理課堂教學中，由于學生的成績和思維差異很大，所以對猜測和假設合理性上具有較高的要求，在有效性上肯定存在非常大的個體差異。此時教師利用2.0技術制作本節(jié)課堂的知識圖譜，讓不同學習情況的學生根據(jù)自己的理解做出猜測和假設。2.0技術效果在真正的教學中課堂.搭建數(shù)據(jù)知識圖譜，讓學生的猜測假設問題不出圈，營造輕松和諧的討論氛圍，實現(xiàn)“教師具體指導、小組討論、班級集體小組交流”教學法。

3.研究結果

學生創(chuàng)造的許多理論，通常是學生對原材料和客觀事實的主觀意識，理論是否有效、合理要通過試驗來驗證。方案設計 有效的實驗過程是社會實踐活動中科學研究的前提。這也是學生更好地驗證自己的猜測是否合適的必要方式。教師要求學生探究實驗的基本原理和方法，分析目的和可行性方案，激發(fā)實驗概念，協(xié)助學生改變綜合實驗方法和設計方案，是最好的實驗方案，建立測試目標和測試設備。指導他們編寫有效的測試程序流程。學生要根據(jù)不同的計劃，熟悉既定的自學場景，有利于自主探索和科學研究。 根據(jù)觀察、實際操作、認知能力標準和條件建立在協(xié)作的基礎上并開展分析、區(qū)分等創(chuàng)造性思維，適度調整研究思維，從而對物理概念和規(guī)律產生基礎的認識。2.0技術的影響可以概括如下：

3.1提供信息資源

實驗是一個培養(yǎng)的過程，是研究中特別關鍵的階段，直接影響研究的結果。2.0技術對實驗中常用的知識和現(xiàn)象的應用，具體表現(xiàn)在實驗知識圖譜的創(chuàng)建上。該知識圖譜可以提供整個實驗過程中所需的相關知識和方法，如：基礎定義、基礎原理、公式計算、儀器設備的應用、常見的安全問題等。當在研究型學習的整個過程中遇到困難時，也可以參考知識圖譜，學習完畢后再進行研究。

3.2模擬實驗

物理上的一些小實驗，生怕發(fā)生意外，怕?lián)p壞實驗室設備。課堂限制比較多，此時可以使用2.0技術模擬實驗。例如，“2.0仿真模擬實驗室”虛擬實驗是輔助傳統(tǒng)實驗的極好方法，還可以將原始抽象內容可視化，為學生創(chuàng)造獨立的學習環(huán)境。

3.3測試結果記錄

研究發(fā)現(xiàn)普遍采用合作學習方法。每個工作組都可以使用 Excel 和 Word等工具設計實驗報告，記錄實驗數(shù)據(jù)。解決了傳統(tǒng)課堂教學無法享受到成果的問題，同時節(jié)省了繪制數(shù)據(jù)圖表的時間。

4.探索交流

學生按照既定的實驗計劃進行研究后，通常會得到不同的結果或遇到有異議的問題。這時，老師鼓勵學生積極探索和解決問題。在輕松和諧的課堂教學場景中合作學習，學生將基于多種交流方式（口頭、物理模型、數(shù)據(jù)信息、文字等）準確地交流實驗研究的結果，并簡單地傳遞給老師和其他學生。在討論中，教師要把討論的重點放在學生中間，將學生的工作成果與他人的反饋相結合，不斷加強科研的周期性，展示學習的成果。增強物理核心素養(yǎng)。學生通過研究測試后，可以通過文字、圖形、動畫等軟件工具完成學習成果。對于學生來說，在課堂上展示自己的成績也是一種巨大的情感鼓勵。

結束語

21 世紀至今，現(xiàn)代教育工作發(fā)生了翻天覆地的發(fā)展。盡管中國長期以來高呼德育宣傳口號， 但是，許多教師以提高學生成績?yōu)榭傮w目標，他們的教學理念仍然體現(xiàn)了我國應試教育的方式。現(xiàn)在做物理實驗教育和科學研究的人已經很少了，這與物理教育發(fā)展的精準定位是完全顛倒的。文章結合作者自身的工作經驗和教研室提出的建議，明確提出了可行的做法，希望對信息管理2.0中物理實驗教育質量的提升給予一定的建議。

參考文獻：

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[2]田榮."互聯(lián)網+"下提高初中物理實驗教學的有效性[J].數(shù)碼設計（下），2020，9（5）：207.