何加祥
隨著科技的快速發(fā)展,信息技術(shù)對人類社會、經(jīng)濟以及生活產(chǎn)生了巨大的影響,對人類生活發(fā)揮了舉足輕重的作用。隨著信息技術(shù)課程的持續(xù)推進,基層教師對信息技術(shù)與課堂教學(xué)有了更加清醒的認知和廣泛的研究。對高中物理課程教學(xué)而言,信息技術(shù)和高中物理課程的深度融合,是提升課程教學(xué)質(zhì)量的重要推動力。物理教學(xué)中通過信息技術(shù)互動平臺完成互動溝通、交流,從而實現(xiàn)師生、生生間的互動,進而使得教學(xué)能夠真正完成教與學(xué)的有效互動,保證學(xué)生的積極參與,而不再是教師的滿堂灌,學(xué)生被動接受的教學(xué)模式。為此,文章就如何促進信息技術(shù)和高中物理課程教學(xué)的融合做了深入的探討。
高中物理的課程內(nèi)容相對抽象,邏輯性比較高,需要學(xué)生具備較高的邏輯思維,這無形中會使得學(xué)生喪失高中物理學(xué)習(xí)的興趣,同時也會導(dǎo)致課程連貫性欠缺。從總體上看,高中物理課程學(xué)科特征使得學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象、繁多的物理知識點時,很難達成高效的學(xué)習(xí)目標。
教師開展教學(xué)工作的過程中,會受到傳統(tǒng)觀念的束縛,過分關(guān)注學(xué)生的分數(shù),對學(xué)生的培養(yǎng)能力以及目標要求通常局限于學(xué)生的考試成績以及正確率等方面,忽視了學(xué)生綜合素質(zhì)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師難以采用有效的教學(xué)模式將抽象化的物理理論呈現(xiàn)出來,使得教師在講解一些物理理論的時候,學(xué)生似懂非懂,一味地背誦公式,不知道公式的演變過程及其背后蘊含的物理現(xiàn)象,這種情況下,如果題目中涉及公式的靈活運用,或者是公式變形,學(xué)生就無從下手,從而形成惡性循環(huán),師生之間的互動頻率降低,學(xué)生更加側(cè)重接受式的學(xué)習(xí)。
信息技術(shù)應(yīng)用于高中物理課程教學(xué),能夠為教學(xué)增添更多新的功能,擺脫了“粉筆+黑板”的束縛,更加重要的是其能夠提升教學(xué)的效率與質(zhì)量。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式,信息技術(shù)和物理課程的融合有著以下幾方面的優(yōu)勢。
在信息技術(shù)和物理課程教學(xué)的融合背景下,通過視頻、圖像等技術(shù)手段能夠更加形象而又直觀地將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出來,使得課堂教學(xué)更加的豐富多彩,學(xué)生能夠?qū)⒆⒁饬性谡n堂互動以及討論中,從而更加容易掌握與理解知識,提升教學(xué)效率。
計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入物理教學(xué)中,使得教學(xué)方式與教學(xué)模式發(fā)生根本性改變。比如,在電磁波應(yīng)用教學(xué)中,教師播放微課,并設(shè)立相關(guān)的教學(xué)情景,然后提出學(xué)習(xí)任務(wù),使得學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)中搜集到相關(guān)的知識,然后彼此之間討論、交流。使用教學(xué)軟件“分屏競賽”的功能,充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,檢查實際學(xué)習(xí)情況。使用團隊競賽功能推動學(xué)生之間完成合作學(xué)習(xí)。
在物理實驗當(dāng)中,部分實驗器材處于短缺的狀態(tài),有的實驗現(xiàn)象變化較小,時間比較短,有的實驗難以在實驗室中進行操作。教師使用信息技術(shù)輔助實驗教學(xué)的方式能夠提升有效性。比如,采用視頻展臺在顯示屏上展示游標卡尺,放大實物,使得所有學(xué)生都能夠看到卡尺的細微變化。
學(xué)生能夠通過學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)習(xí)與交流。比如,在勻變速直線運動規(guī)律的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生能夠按照學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進行學(xué)習(xí)內(nèi)容的合理化選擇,遇到問題可以在線上咨詢老師,老師對其做個別輔導(dǎo)。學(xué)生逐漸演變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人,保證因材施教。教師需要充分實現(xiàn)信息技術(shù)與高中物理教學(xué)的融合,搭建全新的教學(xué)模式,轉(zhuǎn)變過去生搬硬灌的教學(xué)模式,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,實現(xiàn)深度融合。
新課程改革需要高中物理教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景。合理而又科學(xué)的教學(xué)情景不僅可以在一定程度上提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,同時也能夠讓課堂教學(xué)更加多元化,提升物理課堂的教學(xué)質(zhì)量。相關(guān)研究表明,結(jié)合信息技術(shù)進行教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)能夠全面提升教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)的質(zhì)量。比如,在摩擦力這節(jié)課程的教學(xué)過程中,新課程導(dǎo)入時,教師為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生充分感受生活當(dāng)中的摩擦力,會利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)鉆木取火、人推桌子、花樣溜冰等多種情景。學(xué)生看到這些情景,然后結(jié)合教師的講解,就可以非常直觀地感受到摩擦力的存在。所以,教師利用合適機會,結(jié)合信息技術(shù),進行各種教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)非常有必要。教學(xué)實踐顯示,信息技術(shù)與高中物理課程教學(xué)情景的融合,能夠提升情景的創(chuàng)設(shè)質(zhì)量,使得教學(xué)情景更加的直觀,帶給學(xué)生更多視覺沖擊。所以,高中物理教師要積極、有效地結(jié)合信息技術(shù)進行教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè),使得信息技術(shù)能夠和教學(xué)情景進行深度融合。
信息技術(shù)與實驗教學(xué)的融合,可以充分展現(xiàn)一些難度相對較高的物理實驗,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如,在自由落體這節(jié)課程的教學(xué)過程中,教師向?qū)W生展示世界上最大真空實驗室的視頻資料,其中涉及在真空環(huán)境中羽毛和鐵球同時下落的過程,學(xué)生觀看視頻的過程中會產(chǎn)生震撼感,同時也能夠清晰地了解自由落體運動的本質(zhì),有助于學(xué)生更好地觀察、總結(jié)物體的下落速度與質(zhì)量的關(guān)聯(lián)規(guī)律。同時,教師還可以利用信息技術(shù),向?qū)W生展示鋼球和乒乓球在同一個高度落下的時候,鋼球先落地。這類的實驗通常無法在現(xiàn)實中開展,難度較大,效果也不好。可是,如果將信息技術(shù)和實驗相結(jié)合,就能夠產(chǎn)生更好的實驗演示效果,學(xué)生在不需要動手操作的情況下就能夠了解自由落體運動的規(guī)律,即兩個物體從相同高度落下,通常較重的物體先落地。實際上,高中物理中很多實驗都是比較復(fù)雜的,學(xué)生難以完成實驗操作。遇到這類物理實驗,教師可以將其和信息技術(shù)相融合,采用信息技術(shù)更加直觀地觀察實驗的演示過程與效果。這種做法能夠全面提升高中物理實驗教學(xué)的有效性。
使用計算機可以更加快速地展示復(fù)習(xí)課中需要的知識內(nèi)容,短時間內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生彼此相關(guān)的物理公式、現(xiàn)象、圖線和圖表,從而啟發(fā)學(xué)生的記憶,使得學(xué)生可以充分對比相關(guān)知識,找出不同知識間的共性與異性,歸納知識的區(qū)別與聯(lián)系,從而刷新學(xué)生對物理知識的認知,深化以及拓展學(xué)生對知識的掌握程度。然后提出典型物理問題情境,充分使用計算機和多媒體展示平臺做受力分析、動量分析、運動分析、過程分析、能量分析、電路分析、圖像分析、光路分析、誤差分析等,刺激學(xué)生視覺。從解題操作進程的規(guī)范性,引導(dǎo)學(xué)生用外部語言規(guī)范其思維活動。待問題解決以后,通過計算機將解題方法關(guān)鍵步驟展示出來,并且對解題方法做歸納和總結(jié)。
新課改中物理概念的構(gòu)建、物理規(guī)律的理解以及物理實驗數(shù)據(jù)的分析,在一定程度上取決于物理模型的構(gòu)建,多媒體技術(shù)利用文、圖以及聲兼具的形式構(gòu)建傳統(tǒng)手段無法構(gòu)建的物理模型,能夠充分調(diào)動學(xué)生求知欲望以及學(xué)習(xí)興趣,可以讓學(xué)生主動地參與學(xué)習(xí)、感悟、體驗,從而進一步探究模型中蘊含的物理知識,不僅能夠節(jié)約抄寫板書的時間,同時還能夠針對無法理解的物理模型、概念,通過使用多媒體課件將其更加形象、直觀地演示與解釋出來,電場、磁場以及磁感應(yīng)線等重點與難點內(nèi)容都可以使用動畫制作軟件進行制作,將這部分內(nèi)容作為三維動畫的形式展示出來。利用現(xiàn)代教育技術(shù)構(gòu)建的模型,能夠讓學(xué)生在傳統(tǒng)教學(xué)模式下無法理解的現(xiàn)象更加清楚地進行觀察,這對學(xué)生頭腦當(dāng)中構(gòu)建物理模型有著非常好的消化與推動作用。再比如教材當(dāng)中產(chǎn)生光電效應(yīng)的整個過程、核裂變相關(guān)鏈式反應(yīng)、盧瑟福的散射實驗等對學(xué)生而言都是難點。假如僅僅依靠教師的語言進行描述,難以讓學(xué)生了解,學(xué)生也難以構(gòu)建正確的模型。相關(guān)問題還有很多,比如運動學(xué)中的相遇與追擊、平拋運動當(dāng)中的飛機投彈、光學(xué)當(dāng)中的全反射等,這些問題不僅是教學(xué)重點,同時也是難點。傳統(tǒng)教學(xué)無法突破,可是在信息技術(shù)和高中物理教學(xué)進行融合以后,就會變得更加容易。
鍛煉學(xué)生知識的綜合使用能力以及解決問題的能力。
在實施過程中,要按照提出主題——小組分工、搜集資料——分析整理資料、完成作品。教師要向?qū)W生提出問題,問題源于和物理課程內(nèi)容相關(guān)的實踐生活內(nèi)容,使得學(xué)生可以在實踐環(huán)境中更加靈活地使用學(xué)習(xí)的各種知識,全面解決物理問題。同時,教師要將學(xué)生分成不同的小組,學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)工具搜集各種和物理課程教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識,在搜集知識前,教師要對學(xué)生進行指導(dǎo),并給予幫助,向?qū)W生提供各種和學(xué)習(xí)相關(guān)的目錄、網(wǎng)址,并且要教導(dǎo)學(xué)生如何利用這些網(wǎng)絡(luò)途徑獲取知識。分析并且整理搜集的知識,學(xué)生結(jié)合各種知識和資料進行再創(chuàng)造和再發(fā)現(xiàn),同時小組成員之間、各個組之間要進行交流與討論,對新搜集的資料進行分析整理,并且產(chǎn)生作品表達方式,倡導(dǎo)作品的多元性,其既可以是一次主題演講、一篇研究論文、一項活動設(shè)計方案,也可以是一件電子作品等。
從現(xiàn)在的建筑構(gòu)造來看,很多樓房上都裝有太陽能設(shè)備,即使在冬天,很多家庭也可以利用太陽能節(jié)能設(shè)備。在講解太陽能能源這節(jié)課程的時候,為了能夠讓學(xué)生更好地理解太陽能的相關(guān)概念,合理而又科學(xué)地使用太陽能設(shè)備,提高對科學(xué)的認知,需要從學(xué)生的喜好、興趣出發(fā),通過和學(xué)生之間的研討,確定“太陽能的使用”這一核心主題。借助物理知識、互聯(lián)網(wǎng)工具、實地調(diào)查等多種方式,實施一次和太陽能有關(guān)的調(diào)研活動。學(xué)生搜集到足夠資料前,教師要對學(xué)生進行指導(dǎo)、幫助,指導(dǎo)學(xué)生如何進行網(wǎng)絡(luò)搜索。將所有的學(xué)生分成不同的小組,在各個小組間相互討論、交流的時候,讓每個組員思考:如何有效使用太陽能資料?太陽能能源對人類的優(yōu)勢?太陽能能源的應(yīng)用建議?
讓學(xué)生查閱與太陽能能源相關(guān)的資料,掌握太陽能能源的優(yōu)缺點,讓學(xué)生了解如何有效而又科學(xué)地使用太陽能。搜集和太陽能產(chǎn)品相關(guān)的內(nèi)容,掌握家用太陽能設(shè)備和太陽能的常規(guī)使用手段。使得學(xué)生可以積極地參與到實踐活動中來,設(shè)計出面向未來的太陽能新產(chǎn)品,培養(yǎng)學(xué)生合作探究與自主探究的能力。明確為社會服務(wù)的理念,塑造審美意識與創(chuàng)新意識。
學(xué)生在研究過程中,要以小組為單位到圖書館、閱覽室或者是網(wǎng)上搜集相關(guān)的資料,查閱與太陽能能源有關(guān)的資料。小組要針對裝有太陽能設(shè)備的家庭做調(diào)查,并且詢問太陽能產(chǎn)品的特征以及優(yōu)缺點。采用小組交流的方式,掌握太陽能設(shè)備使用過程中可能存在的問題,并結(jié)合調(diào)研材料給出解決的方法,教師組織組內(nèi)、組間討論和交流,整理學(xué)生搜集到的各種資料。綜合小組成員的資料后,進行匯總,并制定調(diào)研報告,在班級上匯報調(diào)研成果,介紹作品的原理與設(shè)計思路。將最終的成果上傳到網(wǎng)絡(luò),和大家共同交流、分享,教師還要組織學(xué)生進行組內(nèi)討論與組間評價。
利用這次活動,學(xué)生能夠了解太陽能的基本特征,通過使用太陽能設(shè)備,為人們帶來深刻的變革,學(xué)生能夠從中了解到如何更加合理而又科學(xué)地使用太陽能設(shè)備。同時也能夠提升學(xué)生對節(jié)約能源和使用太陽能設(shè)備的濃厚興趣,加深學(xué)生對太陽能的全新感受。在活動的進行過程中,利用小組探究的模式,能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生自主探究的要求,并提升了學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。同時,借助比賽,可以提升學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生自主、合作能力。在作品集中展示的過程中,每個組向其他組推薦本組的作品,然后學(xué)生依據(jù)評選標準對作品進行打分,最終匯總出總分,闡述自己的打分與投票原因,體現(xiàn)出了學(xué)生的自主性、民主性、科學(xué)性。在活動開展時,教師要勇敢地放手讓學(xué)生積極地鍛煉,鍛煉學(xué)生的自主探究、合作探究以及動手動腦的能力,提升學(xué)生的各種能力。
總而言之,當(dāng)前我國大多數(shù)的高中學(xué)校在信息技術(shù)和物理學(xué)科融合的進程中存在著諸多問題,比如教師對信息技術(shù)的了解不夠系統(tǒng)、觀念落后和融合策略不明等,如果這些問題不解決,就沒辦法提升物理教學(xué)的質(zhì)量。所以,我們需要從不同層面予以探究,提出問題的解決方法并實施,從而展現(xiàn)信息技術(shù)和高中物理教學(xué)的融合。只有這樣,才可以提升物理教學(xué)的質(zhì)量,并為我國培養(yǎng)更多的物理人才。