陳天志
《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》提出,要讓教育信息化體系覆蓋城鄉(xiāng)各級各類學校。對于農村初中物理教師來說,必須要對教學思想、教學理念、教學方法進行創(chuàng)新,更新教學手段,運用多媒體技術等先進的信息技術,推動信息技術與物理實驗的融合。一般來說,初中物理實驗教學包含演示實驗、虛擬實驗以及操作實驗,信息技術可以與這些實驗相融合,讓農村物理實驗教學更加具有創(chuàng)新性和現代性。在信息技術的支持下,初中物理教育教學資源能夠實現無障礙傳輸,農村物理教師可以充分運用線上資源,對教學資源進行更新,增強信息技術對實踐教學的輔助。
在農村地區(qū),初中物理教學的課程資源非常有限。由于農村學校地理位置偏僻、經濟條件落后,很多學校的課程資源只局限于課本教材,學生只能依靠課本學習物理知識,對教師及物理課堂的依賴性較強,自主學習資源不足,難以拓展學習內容。另外,物理教師在備課、磨課方面也存在資源獲取困難的問題,對實驗教學的重視程度也不夠,很多實驗難以在課堂教學中完成。因此,學校需要優(yōu)化校園網絡,建立教學資源網站,實現資源共享,初中物理教師需要結合課堂教學需求,下載新型的實驗教學資源,包括網課、實驗視頻、物理實驗比賽資料等,優(yōu)化課堂教學,提高實驗教學效果。
物理實驗教學離不開先進的硬件設備,無論是傳統(tǒng)的物理實驗室,還是現代化的虛擬實驗設備,都是實驗教學的前提和基礎,只有提高教學硬件的質量,才能優(yōu)化實驗教學。當前農村初中物理實驗教學缺乏先進的實驗室和實驗設備,很多設備都面臨著老化、落后的問題,難以適應現代物理教學的要求,學生使用實驗設備的機會較少、效率較低,在物理實驗學習中難以進行探索發(fā)現,創(chuàng)新意識淡薄。因此,學校需要在硬件設備方面加大資金投入,優(yōu)化物理實驗教學,讓物理課堂擁有更多的創(chuàng)新性。
在新時代背景下,初中物理實驗教學可以融合多種信息技術,使物理知識能夠以直觀、清晰的狀態(tài)呈現出來,讓學生理解深層次的實驗原理,提高學習興趣。在物理實驗教學中,教師可以提前制作實驗視頻,借助視頻剪輯技術、3D技術等,增強學生的視覺感受,讓物理知識更加直觀、易于理解。針對一些簡單的實驗現象,教師可以省去課堂實驗環(huán)節(jié),直接運用Flash動畫課件播放實驗內容,用微課的形式節(jié)省實驗時間,降低學生的學習難度,全面提高實驗教學效果。
信息技術能夠有效提高初中物理課堂教學的趣味性,讓學生在課堂上更加活躍,強化學生的學習體驗。在傳統(tǒng)的初中物理實驗教學中,很多學生都存在“聽不懂”“不會做”的問題,教師演示實驗時難以照顧到每一位學生,造成學生之間的差距越來越大。運用信息技術,初中物理教師能夠在大屏幕上演示物理實驗,通過新奇有趣的動畫、現實情景調動學生興趣,使原本枯燥乏味的物理課堂充滿樂趣和魅力,全面激發(fā)學生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新性能力,減少客觀因素對學生的制約。此外,教師還可以利用信息技術引導學生開展課堂合作探究,組織學生完成小組任務,讓學生互相學習,在課堂上動手操作,活躍課堂氣氛。
在信息技術的支持下,農村初中物理實驗教學能夠有效連接課內和課外,推動學生在課后的自主實驗,鼓勵學生對物理實驗內容進行創(chuàng)新,讓學生在探究中實現自我提升,提高自主學習能力。在實驗教學過程中,教師可以利用互聯網渠道下載實驗教學視頻,也可以自行準備實驗器具,制作教學微課,為學生的自學提供資源。通過利用互聯網學習資源,學生可以在課后反復觀察實驗內容,學習創(chuàng)新實驗、趣味實驗,轉變實驗思路,對課堂上的實驗內容進行延伸,獲得物理學科核心素養(yǎng)的提高。
在初中物理教學中,演示實驗是不可缺少的課堂教學內容,通過課堂演示,學生能夠發(fā)現物理知識的內在規(guī)律,增強對物理實驗原理的探索欲望,完成從現象到本質的探索過程。
例如,在學習《光的折射》實驗時,教師就可以運用多媒體設備完成實驗演示。在演示中,教師可以提前錄制視頻,用一道紅色激光射入空杯底部,然后用記號筆記錄光斑位置,保持光線入射的方向不變,逐漸向空杯中加水,讓學生觀察光斑位置的變化。演示實驗能夠讓學生深入了解實驗的內容,增強觀察的真實性,提高實驗的教學效率。在演示實驗的開展過程中,教師需要提前設計教學方案,抓住課堂教學的重點,將實驗步驟錄制為視頻,最終用Flash演示出來。在課堂教學中,教師除了要引導學生觀看視頻之外,還要鼓勵學生對物理實驗內容進行猜想和假設,比如,還有什么介質能讓光線折射?如果水中加入鹽等物質,光線的折射是否會改變?通過提出問題、解決問題,學生能夠豐富實驗內容,利用實驗器具完成操作,對光的折射擁有更加完整的認知,全面提高學習效率。
由于農村地區(qū)的條件限制,在初中物理實驗教學中很多實驗都不能全方位地展示出來。另外,還有一些實驗具有一定的危險性,這就需要采用先進的信息技術,全面提高物理實驗的完成率,減少外界因素對物理實驗的負面影響。在信息技術的支持下,教師可以為學生創(chuàng)建仿真實驗室,輔助電學實驗的開展,讓學生在虛擬空間中完成電學實驗,保證學生的安全,增強學生的實驗感受。虛擬實驗需要運用計算機仿真技術、多媒體技術、網絡技術,克服傳統(tǒng)實驗的弊端。
例如,在學習《探究電流與電壓的關系》時,教師就可以在課堂上運用虛擬實驗平臺,選擇“仿真工具”中的“電學電路平臺”,讓學生在真實情境中開展虛擬實驗。通過計算機,學生可以在平臺上完成實驗操作,自主設計實驗內容,選擇虛擬的實驗工具。在虛擬實驗的開展過程中,教師和學生可以利用交互式電子白板進行溝通,運用“熒光筆”或“圓珠筆”書寫交流內容,增強學生的探究效率。
初中物理教學中的演示實驗和虛擬實驗都不能代替學生的實踐操作,教師需要讓學生在課堂上完成動手操作,使學生熟練掌握實驗流程,在操作中改變實驗內容,進行創(chuàng)新創(chuàng)造。在操作實驗中,教師可以讓學生在課前預習實驗內容,進而在課堂上完成合作探究,在課下對實驗內容進行復習鞏固,回答教師提出的問題,主動完成實驗訓練,全面提高學習效果。
例如,在學習《平面鏡成像的特點》時,教師就可以在微課視頻中融合平面鏡成像的規(guī)律,用動畫展示實驗過程,調動學生的好奇心。在課堂教學中,教師可以讓學生用更多的操作時間,準備相關的實驗器材,包括玻璃板、平面鏡、白紙、蠟燭等,鼓勵學生自主設計實驗內容,在合作與探究中完成表格內容,掌握物理規(guī)律。通過運用信息技術,學生能夠在課堂上胸有成竹,提前預習實驗,掌握基礎知識,進而在操作中減少失誤,增強合作效果。
總之,為了實現信息技術與農村初中物理實驗教學的融合,學校需要準備充足的硬件設備,包括多媒體設備、計算機設備、網絡設備等,為物理實驗教學奠定堅實的基礎。作為物理教師,需要高度重視實驗教學,在演示實驗、虛擬實驗以及操作實驗中積極主動地利用信息技術,注重學生在課前、課中以及課后的實驗學習,全面提高學習效果,增強實驗操作的科學性,促進學生物理創(chuàng)新意識的發(fā)展。