信息技術(shù)環(huán)境下初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式分析

展擁軍

【摘要】互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛.在中學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師將信息技術(shù)帶入課堂，運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)方法，提升課堂教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，起到了積極的作用.本文探討信息技術(shù)背景下初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式的完善策略，以供參考.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);實(shí)驗(yàn)探究;教學(xué)模式

當(dāng)前，國(guó)家正大力提倡學(xué)校構(gòu)建智慧課堂，為了響應(yīng)這一號(hào)召，越來越多的學(xué)校開始把信息技術(shù)引入到課堂中.如果能夠在初中物理課堂上利用信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，就能夠改變單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式、豐富知識(shí)的呈現(xiàn)方法、為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源.也能夠解決很多學(xué)校缺少實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的問題.但如何充分的利用信息技術(shù)也成為很多教師關(guān)注的重點(diǎn)，本文將詳細(xì)的分析.

在初中物理實(shí)驗(yàn)課堂上，有一些實(shí)驗(yàn)比較繁瑣、存在安全隱患，為了解決安全性的問題，很多教師會(huì)選擇放棄演示實(shí)驗(yàn)，直接讓學(xué)生看課本或是講解給學(xué)生聽，在這種情況下，是無法滿足學(xué)生的求知需求的，學(xué)生也無法通過實(shí)驗(yàn)探究完成深度學(xué)習(xí).這個(gè)過程就需要發(fā)揮信息技術(shù)的作用，豐富知識(shí)的呈現(xiàn)方式，提高教學(xué)的靈活性.

1 巧用多媒體，完成實(shí)驗(yàn)探究

1.1 引入新知

在物理課堂上，有很多物理現(xiàn)象是學(xué)生無法用肉眼觀察到的，為了滿足學(xué)生的求知欲，教師就可以巧用多媒體，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì).

例如 以分子熱運(yùn)動(dòng)為例，這是很多學(xué)生都比較感興趣的課題，教師也可以從不同的角度切入.但無論是哪一個(gè)角度，學(xué)生都很難直觀的用肉眼看到分子動(dòng)態(tài)的細(xì)微的變化.而分子熱運(yùn)動(dòng)的理論知識(shí)又較為抽象，所以很多學(xué)生很難理解.但知識(shí)點(diǎn)抽象，并不意味著教師也要用抽象的教學(xué)方法進(jìn)行.

教師在引入新知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，可以為學(xué)生準(zhǔn)備一些圖片視頻.

師 大家看這些圖片，蜂蜜在吸食花蜜、很多人在聚會(huì)燒烤，吸引了很多狗狗、老師拿著噴霧器在噴東西，大家都捂著鼻子……

那么，這些蜜蜂是怎樣發(fā)現(xiàn)這些花朵并吸食花蜜的呢？這些狗狗是聞到食物的味道才跑過去的嗎？大家為什么會(huì)捂著鼻子呢？是聞到了什么氣味嗎？為什么我們看不到這些東西呢？

大多數(shù)學(xué)生在探討后能夠確定，蜜蜂是聞到了花的香氣才能夠?qū)ふ业交ǘ湮郴鄣摹⒐饭芬彩且驗(yàn)槁劦搅讼銡獠艜?huì)聚集、老師手中的噴霧噴出的東西可能比較刺鼻，所以大家才會(huì)捂著鼻子.[1]

此時(shí)，教師就可以利用多媒體視頻，播放花朵、燒烤、噴霧氣體擴(kuò)散的圖象.

師 下面我邀請(qǐng)一名學(xué)生上來和我一起做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，只需要拿著蠟筆在紙上隨便畫幾筆大家就能夠看到神奇的現(xiàn)象.

教師用多媒體投影臺(tái)放大了學(xué)生的蠟筆畫，讓學(xué)生仔細(xì)的觀察上面的筆跡.

師 大家可以看到什么呢？

生 如果不放大這些蠟筆畫，就是連續(xù)的線條，放大之后，上面好像有一些細(xì)小的顆粒.

師 沒錯(cuò)，其實(shí)這些都是分子熱的知識(shí)，無論是氣體、液體還是固體的擴(kuò)散，它們都是無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，雖然這些動(dòng)態(tài)的變化十分微小，但它們一直都沒有停下腳步.

在多媒體技術(shù)的幫助下，學(xué)生能夠直觀的獲取分子熱的相關(guān)知識(shí)，也會(huì)有更加具體，更加豐富的體驗(yàn).

1.2 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)

物理這門學(xué)科和實(shí)驗(yàn)的連接是十分緊密的，只有用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證相關(guān)的物理知識(shí)，才能夠給學(xué)生更直觀的體驗(yàn).但在時(shí)間、空間、器材等多種因素的限制下，很多物理實(shí)驗(yàn)課程無法順利地開展，教師只能夠做一些簡(jiǎn)單的演示、學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)也比較少，自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)更少.在這種情況下，教師依然可以發(fā)揮多媒體的作用強(qiáng)化實(shí)驗(yàn).[2]

師 大家對(duì)分子熱運(yùn)動(dòng)已經(jīng)有了最基本的了解，那么，我想知道固體間能否發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象呢？如果可以，那么與液體和氣體相比，誰(shuí)的擴(kuò)散程度更快呢？

在大多數(shù)學(xué)生好奇心比較強(qiáng)的時(shí)刻，教師通過多媒體為學(xué)生播放了一個(gè)實(shí)驗(yàn)“硫酸銅與清水間的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn).”

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂上，由于人數(shù)較多、硫酸銅和清水的顏色對(duì)比不強(qiáng)烈，學(xué)生很難看清細(xì)微的變化.在這種情況下，教師選擇直接用多媒體課件來播放這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

這樣就能夠輕松地完成高難度的環(huán)節(jié)：把大密度的硫酸銅溶液放在小密度的清水下面，并通過圖片截取、視頻放大等不同的方法讓學(xué)生看得更加清晰，這個(gè)過程解決了很多實(shí)際操作過程中很難解決的實(shí)驗(yàn)問題，學(xué)生的好奇心，求知欲也得到了滿足.

2 巧用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成實(shí)驗(yàn)探究

物理實(shí)驗(yàn)的主要作用就是把知識(shí)點(diǎn)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，次要作用則是提高課堂的真實(shí)性和趣味性.而信息技術(shù)，就能夠增加演示實(shí)驗(yàn)的趣味性.

在學(xué)習(xí)熔化和凝固時(shí)，教師在電子白板上展示了一些測(cè)試題，要求學(xué)生認(rèn)真作答.

1、水有哪幾種物理狀態(tài)？

2、水和冰的區(qū)別是什么？

3、物態(tài)變化是什么？

學(xué)生寫完答案后就可以通過平板提交，教師能夠通過電子白板看到學(xué)生的分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)圖，了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握情況，對(duì)比學(xué)生掌握程度的差異性.

師 我看到大家的掌握程度各有不同，大致可以分為優(yōu)、中、弱三組.那么我想從這三個(gè)組里分別找一個(gè)學(xué)生代表，來回答一些問題.

優(yōu) 能不能把剛才的測(cè)試題解答出來，并做一些最基本的解釋？

中 你有哪些題是不會(huì)或者是沒答上來的？能不能把你答上來的題目解釋一下？

弱 你有哪些不會(huì)的題目？根據(jù)前兩個(gè)學(xué)生的回答，你又有什么收獲呢？

這種師生互動(dòng)的方式，能夠讓學(xué)生大致了解自己的掌握情況、其他人對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，這樣能夠激勵(lì)學(xué)生更努力的學(xué)習(xí).

師 我提前準(zhǔn)備了一些石蠟和海波，并把它們分別放在了燒杯里，燒杯里帶了測(cè)量溫度計(jì)，燒杯又放在酒精爐上面加熱，大家來看一看他們的熔化和凝固過程吧！

通過視頻學(xué)生能夠看到，石蠟和海波在融化和凝固的過程中有很多不同，又聯(lián)想到石蠟是非晶體、海波則是晶體，大膽地猜測(cè)，這種不同又表現(xiàn)在晶體和非晶體身上.[3]

師 大家的猜測(cè)到底對(duì)不對(duì)呢？下面咱們用這個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來驗(yàn)證一下吧.

由于學(xué)生比較好奇自己的論證是否真實(shí)，所以帶著好奇和探究心，跟著教師進(jìn)一步的探索.

師 大家都知道松香是非晶體，所以，我用它來做實(shí)驗(yàn).大家可以仔細(xì)看一看，它是怎樣進(jìn)行晶體和非晶體、液態(tài)及固態(tài)的轉(zhuǎn)化等.大家要詳細(xì)的記錄你看到的現(xiàn)象、寫出你的結(jié)論.

通過仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的演示，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，松香一開始是固態(tài)的，在熔化成液體的過程中，溫度也在不斷的上升，溫度最高的時(shí)候達(dá)到了74度，整個(gè)過程花費(fèi)了18分鐘.但轉(zhuǎn)化為固態(tài)花的時(shí)間比較少，只需要11分鐘.

師 下面我準(zhǔn)備了一個(gè)晶體，硫代硫酸鈉.大家來看一看它的熔化過程吧！

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，能夠發(fā)現(xiàn)，它的最高熔化溫度是53.5度，只用了6.5分鐘，就成為了液體.但這個(gè)過程一直都是固液共存狀態(tài)的.凝固得也很快，只用了6分鐘.這個(gè)過程也是固液共存的.學(xué)生大膽地總結(jié)，無論是晶體還是非晶體，在熔化時(shí)，都會(huì)從固態(tài)變成液態(tài)，在凝固時(shí)則是相反的狀態(tài)，但它們的凝固過程是不同的.這也證實(shí)了學(xué)生的猜想.

教師先是大力的表?yè)P(yáng)了部分學(xué)生的猜想，又系統(tǒng)性地總結(jié)并講解了知識(shí)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶.

這個(gè)過程教師充分利用了電子白板，通過測(cè)試掌握了學(xué)生的學(xué)情，又利用多媒體視頻提升了學(xué)生的探究興趣、吸引學(xué)生大膽的猜測(cè)，又利用仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成了實(shí)驗(yàn)演示，驗(yàn)證了學(xué)生的猜想.這不僅簡(jiǎn)化了操作流程，更突破了實(shí)驗(yàn)過程中的局限性.

3 巧用智慧教室平板，完成實(shí)驗(yàn)探究

智慧教室平板的功能比較多，學(xué)生可以通過該平板提交作業(yè)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)評(píng)分、智能排行.教師也可以通過該平板，為學(xué)生推送一些視頻、布置一些課堂作業(yè)等.如果教師能夠巧用智慧教室平板，讓學(xué)生開展一些自主實(shí)驗(yàn)探究的活動(dòng)，也能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力，讓學(xué)生的思維更加靈活.

以探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為例，由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)電壓的知識(shí)，所以教師選擇直接導(dǎo)入新課.

師 大家看視頻，這是長(zhǎng)江上的輪船，她要想從長(zhǎng)江的上游順利到達(dá)下游，就必須要經(jīng)過三峽大壩.這個(gè)過程中，要完成五級(jí)跳躍，才能夠順利通過.大家知道是什么原因嗎？那么，我們想減弱電壓的時(shí)候，是不是也可以采取這種分階段的方法呢？[5]

教師通過給學(xué)生設(shè)置一個(gè)生活化的問題，來引導(dǎo)學(xué)生探索課堂問題，能夠幫助學(xué)生更直觀的了解為什么總壓力可以分階段，分階段的目的又是什么.

師下面給大家一分鐘的時(shí)間，思考一下，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖，并通過平板畫出你們的設(shè)計(jì)方案，提交到系統(tǒng)上.

教師隨機(jī)選擇一些設(shè)計(jì)方案，與大家共同探討，最終，學(xué)生們選定了統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)方案.

師 平板上有一些實(shí)驗(yàn)器材，大家可以自己動(dòng)手將它們連接在一起.

在學(xué)生設(shè)計(jì)的過程中，教師會(huì)通過平板給學(xué)生推送一些在實(shí)驗(yàn)過程中極易出現(xiàn)的問題或是意外情況.學(xué)生則參考這些問題調(diào)整設(shè)計(jì)方案，完善自己的電路圖，并自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn).

學(xué)生每完成一個(gè)步驟后，系統(tǒng)都會(huì)把頁(yè)面提交給教師端，教師就能夠?qū)崟r(shí)了解學(xué)生的完成情況.

在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，教師可以選擇一些典型案例，投放到大屏幕上給其他的學(xué)生觀看，讓大家共同評(píng)價(jià).并選出一些比較優(yōu)秀的原理圖或許設(shè)計(jì)方案，把它們儲(chǔ)存到資源庫(kù)里.通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生也能夠逐步的探索出串聯(lián)電路中電壓之間的規(guī)律.

師 下面有兩道選擇題，大家可以通過平板提交答案.

選擇題涉及到了換、測(cè)用電器兩端電壓時(shí)的電壓表量程選擇.

教師能夠根據(jù)學(xué)生的選擇，了解學(xué)生答題的正確率，系統(tǒng)也能夠生成一些行為數(shù)據(jù)，幫助教師查看學(xué)生的選擇過程.這樣教師就能夠針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)一步的分層，為下一個(gè)階段的教學(xué)、鞏固奠定基礎(chǔ).教師也可以直接給不同層次的學(xué)生推送相關(guān)的微課視頻，讓學(xué)生補(bǔ)課、鞏固知識(shí).

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，越來越多的教師開始嘗試在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中應(yīng)用信息技術(shù)，在具體應(yīng)用時(shí)積極嘗試、探索新的教學(xué)方法，能夠充分的發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與興趣，讓學(xué)生積極地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究、解決各種學(xué)習(xí)上的難點(diǎn)、發(fā)展自身的思維.

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