信息技術(shù)在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

汪祥

【摘要】隨著高中教育改革的深入推進，教育信息化已經(jīng)成為高中教育改革的重要趨勢，現(xiàn)代信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到了高中物理實驗教學(xué)中來，并在提高教學(xué)有效性以及培養(yǎng)高中學(xué)生專業(yè)能力方面展現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢。本文以高中物理實驗教學(xué)為論點，就現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用意義及其支持下的高中物理實驗教學(xué)實踐策略進行了詳細探討，以期能夠給廣大教師同仁提供一些借鑒參考，共同為高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)代化改革和發(fā)展貢獻力量。

【關(guān)鍵詞】高中物理? 實驗教學(xué)? 現(xiàn)代信息技術(shù)? 應(yīng)用意義? 實踐策略

【中圖分類號】G633.7;G434? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）26-0163-02

如今，教育技術(shù)發(fā)展日新月異，高中物理實驗教學(xué)也逐漸由“言語+背板”的模式向著信息化以及網(wǎng)絡(luò)化方向不斷邁進。從教育實踐來看，信息技術(shù)不但蘊含豐富的物理實驗教學(xué)資源，而且操作簡便、趣味性強，將其滲入到物理實驗教學(xué)當中，不僅能夠保證課程教學(xué)的趣味性，讓高中學(xué)生能夠寓學(xué)于樂，而且也能夠進一步豐富本課程教學(xué)內(nèi)涵與模式，是物理實驗教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。因此，我們有必要在正視其應(yīng)用優(yōu)勢的同時，做好教學(xué)設(shè)計、教學(xué)模式等方面的革新工作，依托信息化物理實驗課堂的構(gòu)建，讓高中學(xué)生能夠?qū)W得更多，收獲更多！

一、現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用意義分析

（一）激發(fā)興趣，保證教學(xué)實效

高中物理課程具有知識點多、抽象性強等特點，很容易使高中學(xué)生心生畏難、厭學(xué)等情緒，且傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)大多以言語直輸?shù)姆绞秸归_，這也造成課堂氛圍無趣且枯燥，學(xué)生常常會出現(xiàn)興趣消退和抗拒學(xué)習(xí)等情況。而信息技術(shù)作為一種高中學(xué)生熟悉并且喜愛的教輔手段，能夠幫助物理教師打造一個視聽一體化的實驗教學(xué)氛圍，從而助力高中學(xué)生學(xué)習(xí)熱情以及探索熱情的激發(fā)，讓他們能夠保持更為長久的學(xué)習(xí)興趣。此外，信息手段有著直觀形象、內(nèi)容豐富以及針對性強等特點，以該技術(shù)為助力來推進物理實驗教學(xué)，可進一步簡化高中學(xué)生的物理實驗認知和學(xué)習(xí)難度，為他們提供良好的實驗學(xué)習(xí)參照，這對于他們學(xué)習(xí)興趣的提升以及學(xué)習(xí)實效的保證都將大有裨益。

（二）發(fā)展素養(yǎng)，樹立優(yōu)良習(xí)慣

在新課改旗幟下，如何實現(xiàn)課程教學(xué)由“知識型”教育向著“素質(zhì)型”教育方向發(fā)展已經(jīng)成為每一位教師思考的問題。而信息技術(shù)這一有著較強時代性、親和性以及趣味性特征的教法手段的出現(xiàn)，能夠給高中學(xué)生提供更為寬廣的知識思考、知識探究和知識運用的契機。在物理實驗教學(xué)實踐中，我們不但可引入一些視聽化的物理實驗練習(xí)資源，為物理實驗課堂增光添彩，而且還能夠依托微課等手段，創(chuàng)建一個翻轉(zhuǎn)式的物理實驗講堂，指引高中學(xué)生在觀摩微課、金課等信息資源的同時，進行有效的思考分析、知識運用和實踐創(chuàng)新，這必然能夠為高中學(xué)生語言能力、思維品質(zhì)以及文化意識的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)支持下的高中物理實驗教學(xué)實踐路徑

（一）借助媒體手段，豐富教學(xué)資源

在信息化教學(xué)手段中，多媒體作為一種最常見的教學(xué)輔助媒介，在保證教學(xué)實效方面有著重要的促進作用。教師可依據(jù)物理實驗教學(xué)內(nèi)容，搜集一些與之有關(guān)的一些圖文、音頻、影像等資料，然后依托多媒體之便來將這些資源整合到課堂當中，通過引領(lǐng)高中學(xué)生對這些個性化資源的觀摩和學(xué)習(xí)來降低他們的學(xué)習(xí)難度，賦予他們別樣的學(xué)習(xí)體驗，使他們更加深刻地領(lǐng)會物理實驗課程中的內(nèi)涵精髓，實現(xiàn)其實驗?zāi)芰Φ挠行蚧囵B(yǎng)。

在教學(xué)實踐中，教師可將視角放在多媒體之上，一方面依托該手段之便，引入一些與物理實驗教學(xué)相關(guān)的影視劇、物理方面的頭條、動畫等素材，讓高中學(xué)生能夠在這些多樣化、趣味化素材的支持下，樂學(xué)、知學(xué)與好學(xué)，進一步保障其學(xué)習(xí)實效，另一方面也可依據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一個多媒體形式的PPT，其中可安插一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實景圖片、網(wǎng)絡(luò)圖片，同時可播放物理音樂，從而為高中學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個立體化的感知空間，讓他們能夠在視聽等感官的推動下，更加深刻地體悟到實驗內(nèi)涵以及物理實驗中的要點信息。例如，在進行測定電源的電動勢和內(nèi)阻這一節(jié)知識點的講解時，首先要讓學(xué)生學(xué)會電動勢和內(nèi)阻的物理觀念及本節(jié)內(nèi)容的實驗原理，即閉合電路的歐姆定律。在此階段，可以用PPT播放一些名人金課的預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生了解什么是伏安法，如何用伏安法測定電源的電動勢和內(nèi)阻，并同時用PPT展示一些實驗器材以及常用的電路連接方法。其次，通過多媒體來展示給學(xué)生圖像法的概念及其意義，PPT同時也能直觀地顯示出在誤差分析時根據(jù)U-I關(guān)系圖來體現(xiàn)圖像導(dǎo)學(xué)的優(yōu)勢，同時也能培養(yǎng)學(xué)生利用函數(shù)圖像進行數(shù)據(jù)處理和誤差分析的物理思維。

（二）依托微課技術(shù)，助力難點突破

在物理實驗課程當中，有著諸多難點，特別是在歐姆定律理解、電源電動勢和內(nèi)阻的測定等方面，高中學(xué)生常常出現(xiàn)實驗錯誤或者理解錯誤等情況，對此，如何做好該方面的教學(xué)工作，簡化高中學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高他們的學(xué)習(xí)實效，是每一位物理教師都需要思考的問題。而微課作為教育信息化的一種代表性技術(shù)產(chǎn)物，在降低課程學(xué)習(xí)難度方面有著卓越優(yōu)勢。一方面，這一技術(shù)有著直觀性強、內(nèi)容精煉以及操作簡潔等特點，將其滲入到課堂當中，能夠讓高中學(xué)生在較短時間里把握到知識點的內(nèi)涵要義，從而讓教學(xué)實效得到有序化提升;另一方面，在該技術(shù)的支持下，教師能夠營造一個具有“翻轉(zhuǎn)”性質(zhì)的課堂，進而為高中學(xué)生提供一個自主思考、合作探究以及實踐創(chuàng)新的契機，這對于他們專業(yè)認知的深化以及綜合能力的提升是很有幫助的。所以，物理實驗教學(xué)實踐中，為了消除難點教學(xué)方面的困惑，我們不如將視角放在微課之上，通過物理實驗“微”課堂的打造，來進一步保證教學(xué)實效。例如，教師可以通過微課制作一節(jié)測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗方案以及實驗流程。比如用伏安法通過公式E=U+Ir來設(shè)計測出電壓U與電流I的數(shù)值，再將測量出的U與I的數(shù)值反過來帶入到上述方程式中，列出關(guān)于E和r的方程式，最終求解出E和r的數(shù)值。在上述計算過程中，可以具體用一個電路圖來體現(xiàn)，此電路圖中有諸多實驗器材，假如在現(xiàn)實中沒有條件給學(xué)生一一展示，就在微課中用電路圖來表示。電路圖中每個符號對應(yīng)的元器件都可以通過微課讓學(xué)生了解到，如此一來，抽象的電路圖就可以被具體化、形象化，從而讓教育實效得到進一步的保證。

（三）構(gòu)建智慧平臺，延伸教學(xué)路徑

諸多教育實踐證明，物理實驗教學(xué)效果的提升不僅僅在于課堂教學(xué)部分，還在于課后鞏固環(huán)節(jié)之中，只有做好課后鞏固教育工作，才能讓高中學(xué)生將學(xué)到的知識內(nèi)化為自身的能力和品質(zhì)。但是，在以往的物理實驗教學(xué)中，課后鞏固教育往往是缺失的，即使有也缺乏有效的反饋機制，造成教師無法對高中學(xué)生實驗學(xué)習(xí)情況形成有效認知，直接阻礙了教學(xué)實效的提升。對此，我們不妨將視角放在信息手段之上，依托網(wǎng)絡(luò)、VR等技術(shù)來進一步延伸教學(xué)路徑，為高中學(xué)生提供更為智慧以及個性化的復(fù)習(xí)平臺。例如，在教學(xué)實踐中，我們可依據(jù)QQ和微信小程序、APP等軟件之便，搭建智慧實驗教育群，然后將章節(jié)微課、實驗試題等分享其中，指引高中學(xué)生不限時地進行復(fù)習(xí)和練習(xí)。在此基礎(chǔ)上，教師還可將實驗課堂搬至線上，對高中學(xué)生展開集體式或者單對單的物理實驗教學(xué)，以此來保證教學(xué)實效。又如，我們可將視角放在VR技術(shù)之上，結(jié)合高中學(xué)生學(xué)習(xí)以及發(fā)展需求，創(chuàng)設(shè)虛擬場景，指引學(xué)生在課后進行實驗練習(xí)，進一步提高其物理實驗學(xué)習(xí)有效性。

（四）嘗試利用SPSS教學(xué)，合理開展線上遠程輔導(dǎo)

在線上遠程輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上，我們還可對課外鞏固教育環(huán)節(jié)進行更為多樣化的延伸。例如，我們可將此次的線上輔導(dǎo)教學(xué)錄制下來，結(jié)合相關(guān)的數(shù)字試題，一并分享至公共平臺當中，指引學(xué)生在課后進行不限時地練習(xí)與鞏固。期間，在對學(xué)生的數(shù)字試題進行批改時，我們還可結(jié)合SPSS等軟件，進行有效分析，了解他們的知識點的薄弱之處。在此基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)連線輔導(dǎo)和現(xiàn)實課堂授課相結(jié)合的方式來助力他們消除既有問題，強化其物理實驗認知。又如，我們可本著信息化的教育思路，將物理實驗作業(yè)進行信息化處理，如可讓學(xué)生在課后進行回顧，如：利用SPSS中的計算均數(shù)、標準差分析、頻數(shù)統(tǒng)計等功能和指標，對學(xué)生開展的學(xué)習(xí)情況的統(tǒng)計，在特定條件下將學(xué)生做實驗時數(shù)據(jù)的頻數(shù)等進行分布統(tǒng)計、多變量的描述性統(tǒng)計，在統(tǒng)計過程中找出學(xué)生薄弱的一環(huán)，再有針對性地加以強化和補充。繼而與家長一同錄制相關(guān)的課堂回顧視頻或拍攝一些照片，最后再分享到班級群組當中，讓大家一同評選等等，以此來提高課后鞏固環(huán)節(jié)的趣味性和有效性，使得遠程線上輔導(dǎo)成為學(xué)習(xí)物理知識和輔助物理實驗教學(xué)的有效推動力。

三、結(jié)語

總之，以信息技術(shù)為助力來落實物理實驗課程教學(xué)設(shè)計和教學(xué)模式的革新工作，已經(jīng)成為高中物理教學(xué)的必然發(fā)展趨勢。在新時期，我們必須看到信息化教學(xué)手段對教學(xué)成效方面的促進作用，不斷運用新思路、新方法、新技術(shù)來打造一個物理實驗信息化講堂，從而在提高教學(xué)先進性、趣味性和有效性的同時，為高中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展保駕護航。

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