當(dāng)前,信息技術(shù)助力物理教育已形成一種新的教學(xué)形態(tài),通過對信息技術(shù)在物理教育中的運(yùn)用研究,發(fā)現(xiàn)二者整合后明顯加強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)性、視覺化和個(gè)性化。因此,信息技術(shù)與物理教育的有機(jī)整合可以大大改善學(xué)生的學(xué)習(xí)情境,提升教學(xué)效能,進(jìn)而提高他們的整體素養(yǎng)。
在21世紀(jì),信息化的發(fā)展對傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生了巨大的變革。由于物理教育具有實(shí)驗(yàn)性質(zhì)、理論性質(zhì)等特征,特別適合運(yùn)用信息技術(shù)。信息技術(shù)不但可以為物理現(xiàn)象提供更為可視化的展示,而且可以利用模擬試驗(yàn)、交互式教學(xué)等方式加深學(xué)生對物理的認(rèn)識。
信息技術(shù)在物理教育中的主要作用是提高教學(xué)的互動(dòng)性和直觀性,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和認(rèn)識水平。
互動(dòng)性是現(xiàn)代物理教育最顯著的特點(diǎn)之一。利用網(wǎng)上討論平臺、實(shí)時(shí)問答系統(tǒng)以及虛擬實(shí)驗(yàn)室等,可以使學(xué)生及時(shí)與教師、同學(xué)進(jìn)行溝通,一起討論物理問題。這樣既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,又可以提升他們的問題解決能力。通過交互式教學(xué)軟件,使得物理教學(xué)更加生動(dòng)有趣,學(xué)生可以通過軟件與模擬的物理系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng),觀察和理解物理規(guī)律,從而提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
直觀性是指通過圖形、動(dòng)畫或模擬試驗(yàn)等方式,將一些抽象的物理理論或現(xiàn)象以一種直觀方式表現(xiàn)出來,從而加深學(xué)生對其的認(rèn)識與記憶。比如,借助計(jì)算機(jī)模擬軟件,學(xué)生能看到星星的運(yùn)行軌道、線路中的電流,這樣的視覺感受比起用語言來講述,會讓學(xué)生印象更深刻。
轉(zhuǎn)變教育觀念
要使物理教育與信息技術(shù)有機(jī)整合,必須改變教育觀念。在傳統(tǒng)教學(xué)方式下,教師只負(fù)責(zé)傳授信息,學(xué)生被動(dòng)接收信息。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的需要。教師應(yīng)充分意識到,現(xiàn)代信息技術(shù)不僅僅是一種傳授知識的手段,同時(shí)也是一種培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)的良好平臺。改變教育觀念就是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,引導(dǎo)他們運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行自我探究與創(chuàng)造。例如,通過視頻演示行星運(yùn)動(dòng)的開普勒定律,不僅能夠直觀地呈現(xiàn)行星軌道的橢圓形狀,還能動(dòng)態(tài)展示行星在不同位置的速度變化。這種視覺化的教學(xué)方法使得抽象的物理概念更加具體易懂,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。
另外,改變教育觀念也要在教學(xué)內(nèi)容、方式等方面進(jìn)行改革。在課程實(shí)施過程中,教師需要對教材進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,并將當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展與科學(xué)研究進(jìn)展相整合。與此同時(shí),教師要熟練使用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種信息化手段,增強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)效果。
提升信息技術(shù)能力
在數(shù)字化時(shí)代背景下,教師需不斷提升自身的信息技術(shù)能力,以適應(yīng)教學(xué)模式的變革。要想在物理教育中運(yùn)用信息技術(shù),首先要強(qiáng)化教師和學(xué)生的信息素養(yǎng)。信息素養(yǎng)是指個(gè)人運(yùn)用信息技術(shù)的知識、技巧與態(tài)度。從教育角度看,它與教師運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行課程規(guī)劃與執(zhí)行有關(guān),也與學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行自學(xué)與探究有關(guān)。
對于教師來說,提高信息素養(yǎng)就是要會使用各種教學(xué)軟件及線上平臺,加強(qiáng)課堂互動(dòng)性。因此,教師必須加強(qiáng)對新技術(shù)的研究,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)與信息技術(shù)的整合,以提升教育品質(zhì)與學(xué)生對信息技術(shù)的興趣。
對于學(xué)生來說,通過對其進(jìn)行信息素養(yǎng)教育,能夠使其更好地將信息技術(shù)融入到課堂中,并能積極運(yùn)用網(wǎng)上資源與工具,實(shí)現(xiàn)對物理知識的理解與實(shí)踐操作模擬。這樣不但可以提高學(xué)生對物理知識的理解,而且可以促進(jìn)學(xué)生自學(xué)和終生學(xué)習(xí)。例如,利用MOOC平臺(開放網(wǎng)絡(luò)課程)提供的高中物理課程,學(xué)生可以觀看名師講解,參與線上討論,進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)操作,從而提升信息技術(shù)能力。
創(chuàng)新教學(xué)模式
實(shí)施信息技術(shù)與物理教育整合的教學(xué)模式實(shí)踐,是推進(jìn)新課程改革的重要舉措。整合的教學(xué)模式以提高學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和課堂效率為目標(biāo),將數(shù)字化手段、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)相結(jié)合,構(gòu)建一種全新的課堂教學(xué)情境。
首先,借助多媒體與互動(dòng)白板,教師可以將一些比較難理解的物理問題與理論展現(xiàn)出來,讓學(xué)生對一些抽象的物理規(guī)律有一個(gè)更好的認(rèn)識與了解。
其次,利用模擬軟件及虛擬實(shí)驗(yàn)室,能夠讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn),既加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,又增加了實(shí)驗(yàn)的可靠性。例如,學(xué)生可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)室調(diào)整電路元件,觀察不同配置下的電路變化,從而深入理解歐姆定律和電路原理。這種互動(dòng)式教學(xué)模式,不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力,還可以培養(yǎng)他們的探究精神和創(chuàng)新思維。在這樣的背景下,將信息技術(shù)與物理教育有機(jī)整合,可以最大限度地激發(fā)學(xué)習(xí)潛能,使學(xué)生獲得更為充實(shí)、有效的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
信息技術(shù)可以通過有效的整合方式,讓物理教育成為生動(dòng)、高效、易理解的學(xué)習(xí)課程。要做到這一點(diǎn),需要教育者、決策者以及技術(shù)研發(fā)人員一起合作。未來,技術(shù)的發(fā)展、教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變,會讓信息技術(shù)與物理教育深度融合,為培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。為了更好地發(fā)揮現(xiàn)代物理教育的作用,教師應(yīng)密切關(guān)注它的發(fā)展動(dòng)向,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究與實(shí)踐。
作者單位|山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)第六中學(xué)