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        信息技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

        2025-02-16 00:00:00徐燕子
        教師博覽·科研版 2025年1期
        關(guān)鍵詞:中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息技術(shù)

        [摘 要] 信息技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用,能夠豐富課堂資源,提高課堂互動(dòng)性,同時(shí)突破實(shí)驗(yàn)條件限制,為學(xué)生直觀呈現(xiàn)不易觀察的物理現(xiàn)象,顯著提升教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐表明,充分利用信息技術(shù)實(shí)施輔助教學(xué),可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改善他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn),引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實(shí)際。這既響應(yīng)了素質(zhì)教育的要求,又為學(xué)生的全面發(fā)展提供了支持。

        [關(guān)鍵詞] 信息技術(shù);中學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        教育信息技術(shù)已經(jīng)成為中學(xué)物理教學(xué)的“標(biāo)配”。恰當(dāng)運(yùn)用信息技術(shù),可以顯著提高課堂教學(xué)質(zhì)量。在以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生的理解是關(guān)鍵。信息技術(shù)能夠豐富課堂內(nèi)容,開闊學(xué)生視野,加深學(xué)生對(duì)物理概念和原理的理解,有效促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

        一、信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的作用

        (一)豐富教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)效率

        在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中,教師往往面臨課時(shí)緊張的問題,很多時(shí)候僅能教授課程的重點(diǎn)和考點(diǎn),學(xué)生缺少參與物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。信息技術(shù)的引入有效地解決了這一問題,它不僅提升了課堂效率,還使教師能夠在有限的時(shí)間內(nèi)豐富教學(xué)內(nèi)容,拓寬學(xué)生的學(xué)科視野,增強(qiáng)物理課程的吸引力,顯著改善教學(xué)效果。教學(xué)內(nèi)容的安排是課堂成功的關(guān)鍵,直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)科能力的培養(yǎng)。利用信息技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容,不僅能拓展學(xué)生的知識(shí)面,還能幫助學(xué)生深入理解課堂教學(xué)內(nèi)容,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維水平。

        (二)活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣

        過去的物理教學(xué)主要以教師的講解為主,學(xué)生大多是被動(dòng)接受,只能跟隨教師的思路亦步亦趨,學(xué)生的個(gè)性化成長(zhǎng)需求往往得不到滿足,他們的創(chuàng)造力往往受到限制,以致課堂參與率不高,課堂氛圍沉悶。信息技術(shù)的引入有效地改變了這一局面。它提供了豐富的微課資源,營(yíng)造了更加輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境,能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

        新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性,認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性是提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。信息技術(shù)的應(yīng)用,為教學(xué)提供了更加多樣和靈活的手段,能夠增強(qiáng)教學(xué)的互動(dòng)性和趣味性,從而活躍課堂氛圍,有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動(dòng)他們的積極性。

        (三)突破實(shí)驗(yàn)限制,模擬實(shí)驗(yàn)過程

        物理是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的科目,傳統(tǒng)教學(xué)面臨著諸多實(shí)驗(yàn)條件限制,一些實(shí)驗(yàn)無法在課堂上實(shí)現(xiàn),以致影響學(xué)生對(duì)物理過程的觀察和理解。信息技術(shù)可以突破一些特定的實(shí)驗(yàn)條件限制,通過模擬來呈現(xiàn)那些難以在課堂上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能夠直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,強(qiáng)化感性認(rèn)識(shí),加深理性認(rèn)識(shí)。對(duì)于初中生而言,物理是比較抽象的,通過模擬實(shí)驗(yàn)的方式可以有效地幫助他們直觀地理解物理概念,準(zhǔn)確地把握物理規(guī)律。

        二、信息技術(shù)輔助物理課堂教學(xué)的實(shí)踐

        (一)創(chuàng)新模式,創(chuàng)設(shè)實(shí)踐情境

        初中物理教學(xué)經(jīng)常需要進(jìn)行大量的信息展示,很多時(shí)候這種信息展示構(gòu)成了教學(xué)活動(dòng)的核心環(huán)節(jié)。借助信息技術(shù),教師可以將復(fù)雜的物理概念以圖表、音頻、視頻等方式呈現(xiàn)給學(xué)生。在這里,信息的呈現(xiàn)形式分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。

        靜態(tài)信息展示指的是信息以固定的形態(tài)呈現(xiàn)給學(xué)生,如通過課件展示一道題目。這種方式與傳統(tǒng)的教學(xué)展示相似,未能充分利用信息技術(shù)的特點(diǎn)。動(dòng)態(tài)信息展示,則是通過動(dòng)態(tài)的形式展示信息,如模擬物體的運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)畫。這種方式能夠更加直觀地展示物理過程,更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。此外,動(dòng)態(tài)信息展示能夠通過各種生動(dòng)的形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滿足他們的好奇心。因此,在初中物理課堂上,教師應(yīng)優(yōu)先考慮采用動(dòng)態(tài)信息展示的方式教學(xué),輔以靜態(tài)展示,以發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的最大效用。

        例如,在教授“光的反射”這一節(jié)內(nèi)容時(shí),教師就可以采用動(dòng)態(tài)展示的方式,利用動(dòng)畫演示光線在平面鏡上的反射過程,讓學(xué)生直觀地看到光線反射路徑,為他們深入理解光的反射原理奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,再引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探索“光的反射”原理,并通過多媒體設(shè)備將其方案分享出來供全班交流與評(píng)議。在這個(gè)過程中,教師應(yīng)適時(shí)提供建議和指導(dǎo),使學(xué)生能夠不斷進(jìn)行優(yōu)化。

        在小組實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),教師也要利用信息技術(shù)將學(xué)生的操作過程實(shí)時(shí)展示在大屏幕上,并及時(shí)指出實(shí)驗(yàn)過程中的規(guī)范操作和不規(guī)范操作,加深學(xué)生的印象,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)習(xí)效率。

        在總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),教師可以讓學(xué)生將各自的發(fā)現(xiàn)整合到Excel電子表格中進(jìn)行集中展示,再共同歸納光的反射定律。顯然,這樣的展示能夠讓學(xué)生積極參與課堂探究。

        后續(xù)講解光的反射定律的應(yīng)用,比如區(qū)分鏡面反射和漫反射時(shí),教師可以繼續(xù)利用信息技術(shù)展示兩種反射的特點(diǎn),幫助學(xué)生明確區(qū)分兩種反射面的性質(zhì),加深學(xué)生對(duì)光的反射定律的理解。

        總之,在初中物理教學(xué)過程中,運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行信息展示,可以將復(fù)雜的物理過程直觀地展示給學(xué)生,極大地提升課堂效率。

        (二)多元交互,打造互動(dòng)課堂

        課堂互動(dòng)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在初中物理教學(xué)中,課堂互動(dòng)主要通過提問的方式進(jìn)行,但傳統(tǒng)的提問方式難以充分激發(fā)學(xué)生的興趣。借助信息技術(shù),教師可以引入更加多樣的互動(dòng)方式,豐富課堂教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的參與感。市場(chǎng)上已有眾多支持課堂互動(dòng)教學(xué)的軟硬件工具,教師可以根據(jù)教學(xué)需要加以選擇。實(shí)踐表明,充分開發(fā)利用信息技術(shù)的互動(dòng)功能,可以增強(qiáng)課堂教學(xué)的互動(dòng)性,改善課堂教學(xué)氛圍。

        例如,在“歐姆定律”的教學(xué)過程中,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)通常由教師講解后直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種方式忽略了學(xué)生的參與,限制了學(xué)生主體性的發(fā)揮。為了突破這一限制,教師可以引入信息技術(shù),鼓勵(lì)學(xué)生利用虛擬電路軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和模擬操作:學(xué)生先在電腦上設(shè)計(jì)電路,再進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。這種方式增強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)性和趣味性,使得學(xué)生可以毫無壓力地自由嘗試。顯然,這樣的教學(xué)過程能夠加深學(xué)生對(duì)電流、電壓、電阻之間關(guān)系的理解。

        此外,傳統(tǒng)的通過紙質(zhì)表格記錄數(shù)據(jù)的方式容易造成信息更新不便和數(shù)據(jù)處理困難,引入Excel電子表格后,不僅能讓數(shù)據(jù)記錄和修改更加高效,而且能借助其圖表功能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)計(jì)圖。這樣,學(xué)生就可以在課堂上通過投屏分享他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。這種互動(dòng)方式可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氛圍,從而提高課堂效率。

        (三)模擬實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生理解各種物理現(xiàn)象和規(guī)律的基礎(chǔ)。但是,僅僅依靠傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,學(xué)生仍舊會(huì)對(duì)某些知識(shí)點(diǎn)感到抽象,以致難以理解,特別是那些難以直接觀察的微觀世界的知識(shí)。引入信息技術(shù)手段,比如通過動(dòng)畫模擬,可以有效地解決這一問題。模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)苤庇^地展示物理現(xiàn)象,彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)中實(shí)驗(yàn)條件的不足。

        例如,二氧化氮和其他氣體分子擴(kuò)散混合的過程,常規(guī)實(shí)驗(yàn)室不易觀測(cè),而通過Flash動(dòng)畫演示,則能使學(xué)生直觀感受到分子間的相互作用。同樣的,對(duì)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)等抽象概念,采用動(dòng)畫演示方法也能讓學(xué)生更好地理解并掌握??梢姡眯畔⒓夹g(shù)模擬物理實(shí)驗(yàn)的方法能夠有效地豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)。

        在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,在實(shí)驗(yàn)存在安全隱患或?qū)嶒?yàn)條件無法保證時(shí),傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往難以達(dá)到理想的效果。而利用信息技術(shù)進(jìn)行動(dòng)畫演示,可以顯著彌補(bǔ)上述不足,幫助學(xué)生更好地觀察物理現(xiàn)象,理解物理原理。例如,內(nèi)燃機(jī)的工作過程、磁場(chǎng)的形成,以及原子裂變過程等,這些實(shí)驗(yàn)在一般條件下都難以實(shí)現(xiàn),此時(shí)利用信息技術(shù)工具模擬物理過程,學(xué)生就能直觀看到相關(guān)的現(xiàn)象,從而準(zhǔn)確理解相關(guān)原理。

        此外,部分實(shí)驗(yàn)雖然對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求不高,但因操作煩瑣、耗時(shí),若在課堂上直接做,容易打亂課堂節(jié)奏,影響課堂效果。例如,在探究“凸透鏡成像”原理時(shí),學(xué)生需要進(jìn)行多步操作以觀察物距、像距,以及像的大小變化,操作過程煩瑣,實(shí)驗(yàn)效果往往不太理想。此時(shí),借助電子白板上的虛擬實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),就能在不占用大量課堂時(shí)間的情況下讓學(xué)生更好地理解成像原理,提高教學(xué)效率。

        總之,利用動(dòng)畫和微課等信息技術(shù)手段,能顯著提高物理教學(xué)的效率。動(dòng)畫演示可以使學(xué)生更加直觀地理解相關(guān)概念和原理,掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范,加上教師的講解,學(xué)生就能快速達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

        無疑,教育信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,打破了傳統(tǒng)教學(xué)的各種限制,具備傳統(tǒng)教學(xué)方式不可比擬的優(yōu)勢(shì),為中學(xué)物理教學(xué)提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。隨著新課標(biāo)的落地實(shí)施,教師更應(yīng)依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,創(chuàng)造性地運(yùn)用信息技術(shù),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。

        三、結(jié)語(yǔ)

        蘇聯(lián)教育科學(xué)院院士巴班斯基曾提出,教學(xué)過程優(yōu)化的核心在于教師和學(xué)生以最少的時(shí)間和精力投入獲得最佳的成效?,F(xiàn)代信息技術(shù)以直觀的方式向?qū)W生呈現(xiàn)物理概念與規(guī)律,有效解決了大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。巴班斯基所強(qiáng)調(diào)的教學(xué)過程優(yōu)化,通過信息技術(shù)獲得了全新的實(shí)現(xiàn)途徑。

        “雙減”政策旨在減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),給予他們更多時(shí)間和空間,以促進(jìn)其全面發(fā)展。這就要求教師必須在有限的授課時(shí)間內(nèi)提高課堂教學(xué)效率。引入信息技術(shù),可以幫助教師優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)和教學(xué)手段,從而更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的課堂積極性,進(jìn)而提升物理課堂教學(xué)的效率。

        現(xiàn)代信息技術(shù)融入中學(xué)物理教學(xué)能帶來教育模式的重大變革,它既突破了教學(xué)的時(shí)間和空間限制,也突破了各種物理實(shí)驗(yàn)的條件限制,使得復(fù)雜的物理現(xiàn)象與抽象的物理概念能夠以直觀的方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,讓學(xué)生獲得更多感性認(rèn)識(shí),從而加深他們對(duì)物理知識(shí)理解。在教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)靈活地利用教育信息技術(shù),探索符合學(xué)生發(fā)展需求的教學(xué)策略和方法,以最少時(shí)間和精力獲得最佳的教學(xué)效果,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

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