陳泳林
摘要:物理作為一門不斷變化發(fā)展的學科,在各個發(fā)展時期,都對教學器材及實驗投入產出效率有較高的要求,涵蓋實驗方法的改進、實驗強度的提升以及信息的有效分析運用等各個方面。當前信息技術在整個教學體系中有了更為廣泛的應用,從物理實驗數(shù)據(jù)的分析整合、光電效應模擬到智能化分析預測實驗結果,信息技術都大力推動了物理學科的發(fā)展。我們應該充分認識到物理學科的特點,并有效融入信息技術教學,更高效地提升教學效果。本文以此為立足點,分析當前高中階段物理教學現(xiàn)狀,以電磁板塊的教學為例,分析信息技術在其中的有效應用,并提出一系列可行性建議。
關鍵詞:信息技術;電磁教學;實踐應用
近年來,隨著教育體制的不斷變革以及教學模式多樣化的發(fā)展,高中教學理念也在不斷更新和拓展。高中作為連接初中和大學的關鍵階段,應努力實現(xiàn)從基礎教學到實踐結合理論教學的過渡,力爭培養(yǎng)實踐能力強、邏輯思維縝密以及理念創(chuàng)新的高素質人才。
物理作為高中整個教學體系中的重點學科,具有邏輯性強、辯證度高以及社會實踐聯(lián)系性強等特點,對學生理性思維和學科邏輯思維的提升有很大的助益。從學科特性方面來說,此階段的物理教學更加貼近新時期的教學理念,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,知識深化,前后聯(lián)系加強。高中時期的物理教學不單純拘泥于教材知識點的簡單講解,而是更注重于相關實驗操作的具體開展步驟、理論邏輯證明以及定性定量運算,如考慮物體具體受力方向、作用力的大小、光電效應的實際應用等等,具有更強的實踐效益;其次,亟待提升學生分析能力,考察轉化化歸思想的應用。高中物理需要知識點的總結歸納以及物理研究方法的深入討論和對比研究,對初中物理知識進行再提高;最后,此階段的物理教學更側重于社會實踐應用,對教師教學方法提出了更高的要求,需要先進教學設備以及新教學理念的不斷引入。
隨著科學技術的進一步發(fā)展,信息技術的應用已經拓展到教學體系中的各個方面,并發(fā)揮著有效處理信息、數(shù)值模擬以及分析預測的多種功效,在對高中物理教材深入解讀、實驗方法的優(yōu)化以及教學進度的提升等層面都有著積極的促進作用,其主要學科應用體現(xiàn)在以下三個方面:一是制作教學動畫,拓寬教具應用范圍。教師可通過使用多媒體信息技術以動畫的形式將備課內容形象完整地表達出來,使得學生更直觀掌握重難點物理概念各時期的演變以及各階段的效果,加強學生對概念發(fā)展進程的有效掌控;二是跟蹤物理實驗進程,模擬重點過程。高中物理學科中很多重點實驗都需要多個學科知識的有效整合,對學生的邏輯思維能力以及推導能力都提出了很高的要求,如在學習“萬有引力”以及“電勢與電流的關系”這兩部分內容時,借助信息技術進行過程模擬和數(shù)值模擬,將每個步驟發(fā)生過程都進行慢處理和精細化處理,使得學生了解每個過程,促進對重點物理實驗的有效掌握;三是有效完成數(shù)據(jù)分析整合以及結果預測。高中物理實驗數(shù)據(jù)結果偏多,處理難度大,借助信息技術的匯總效能來有效進行數(shù)據(jù)分析,達到更優(yōu)質的教學效果。
電磁效應是自然界存在的一種基本現(xiàn)象,同時也是高中物理的教學重難點板塊,相關研究人員從最初的定性認知到之后的定量分析檢測,每一個階段都在不斷擴充電磁學的實際應用范圍,如“電磁感應定律”、“電磁以太”以及“偏振傳輸”等等,均以基本電磁效應為支撐點。在學習本部分內容時,信息技術處理發(fā)揮了很大的促進作用。現(xiàn)以課堂實際教學為例進行分析,主要分成三個步驟:首先,運用信息技術表述抽象概念。這一環(huán)節(jié)主要是運用Office軟件、繪圖軟件以及DMS建模軟件,繪制出抽象的磁感線、小磁針以及吸附鐵屑,控制模塊改變通過的電流大小,使之直觀呈現(xiàn)各個階段磁感線的偏離程度以及兩極磁感線的延伸方向和閉合特點,并對各階段的實驗現(xiàn)象進行有效記錄;其次,探究不同控制條件對實驗結果的影響。這一過程主要借助Interactive Physics軟件進行分析研究,此軟件不需要進行實際實驗操作,而是運用模擬分析的功能,探測各個影響因子對實驗結果的作用類型,如閉合電路連接情況、導體性能以及磁感線不同方向切割運動,此種交互式物理教學方法能夠有效對各類型因素影響范圍進行合理把控,并得出相應的變化規(guī)律,揭露電磁感應作用的本質,以此來促進學生的直觀認識;最后,數(shù)值分析整合及過程預測。此階段主要用到Matlab、Tracker等軟件進行數(shù)據(jù)分析,輔助教學過程,深入探究電磁效應的作用規(guī)律,同時,跟蹤每個過程的變化趨勢,并在電腦上直觀表現(xiàn)出出作用力的大小變化,定性定量地輸出必要的感應圖像,進行磁感線的曲線擬合,更加細致地分析實驗結果。
在教學過程中,我們應該充分結合當前先進教學技術與教學理念,并有效付諸于實際教學體系中。物理學科需要有更加嚴密的實驗體系、概念發(fā)展框圖以及邏輯推導過程,我們應將信息技術有效運用到物理學科教學中,對重難點知識板塊進行數(shù)值分析與過程模擬,促進學生的有效認知,力爭達到更為優(yōu)質的教學效果。
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