初中物理探究學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)研究

◆邢愛艷

(河北省秦皇島市第七中學(xué))

目前的探究性學(xué)習(xí)系統(tǒng)，總的來說仍然處于基礎(chǔ)階段，大多數(shù)的探究學(xué)習(xí)系統(tǒng)都缺乏對知識的深入研究，同時也缺乏科學(xué)性的設(shè)計以及利用學(xué)習(xí)工具進(jìn)行個性化探究的學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)，同時更缺乏對教學(xué)中抽象知識理解的探究。因此，本文主要結(jié)合初中物理教學(xué)的教學(xué)特征，從電學(xué)、力學(xué)以及光學(xué)三個方面探討了學(xué)習(xí)活動基礎(chǔ)支撐工具的內(nèi)容。

一、設(shè)計思路與依據(jù)

(一)知識點的選擇

進(jìn)行初中物理學(xué)習(xí)，并不是每一個知識點都需要用信息化的環(huán)境來支撐其進(jìn)行探究的學(xué)習(xí)活動，并且不同的知識點的探究活動的支撐方式也存在著巨大的差別。研究表明，滿足下列情況的物理知識點可以選擇用信息化的環(huán)境進(jìn)行支撐:

1.在常規(guī)的條件下進(jìn)行探究時，只能對知識的表象進(jìn)行認(rèn)識，但是不能對知識進(jìn)行更深層次的理解與研究。

2.采用常規(guī)的方式進(jìn)行探究，探究的時間相對較長，因此不能在正常的教學(xué)時間內(nèi)完成探究活動。

3.進(jìn)行常規(guī)的探究，所需投入的成本以及精力較高，或者是進(jìn)行常規(guī)探究，探究的風(fēng)險較高的知識點。

4.進(jìn)行常規(guī)探究，不能將知識運(yùn)用到實際的生產(chǎn)、生活中。

(二)學(xué)習(xí)任務(wù)的分析

初中物理的探究性學(xué)習(xí)活動，主要包含了問題提出、假設(shè)與猜想、實驗的設(shè)計以及計劃的制定、還有證據(jù)的收集以及實驗的分析，等等。對這些探究性學(xué)習(xí)活動的內(nèi)容進(jìn)行分析和歸納，可以將其概括性的分為記憶、分析、觀察、操作與理解等幾個部分。目前，初中物理的學(xué)習(xí)方式主要有四種，特悶分別是探究、講解、案例釋放以及練習(xí)，通過進(jìn)一步的統(tǒng)計與分析，上述4 種學(xué)習(xí)方式對各個學(xué)習(xí)的支撐程度如表1 所示。

(三)支撐方式的選擇

進(jìn)行初中物理的學(xué)習(xí)需要通過探究性學(xué)習(xí)活動的方式進(jìn)行知識點的學(xué)習(xí)，主要應(yīng)該從知識的理解與認(rèn)識、過程的模擬以及知識在實際生活中的應(yīng)用三個方面進(jìn)行支撐。研究表明，在進(jìn)行信息的獲取時，83%主要依靠視覺的作用，而聽覺的作用在11%左右，嗅覺與觸覺的作用僅僅在6%。但是通過長期的教學(xué)統(tǒng)計與研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行疑難知識的理解時，單單依靠某一方面的作用是很難達(dá)到良好的教學(xué)效果的，因此在進(jìn)行初中物理教學(xué)時，最好能夠?qū)⒂|覺、聽覺以及視覺進(jìn)行綜合的運(yùn)用，同時進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)的研究與設(shè)計時應(yīng)該充分的調(diào)動這三項感官的作用。目前初中物理的探究性活動的主要支撐形式有協(xié)作交流、情境創(chuàng)設(shè)、實際應(yīng)用、資料關(guān)聯(lián)、駕馭控制、操作模擬以及還原與形象化幾種方式。

二、基礎(chǔ)支撐工具

(一)支撐系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

初中物理的探究學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)主要是又文獻(xiàn)庫、資源庫、題庫、集成工具、人機(jī)交互界面等模塊以及光學(xué)、力學(xué)和電學(xué)探究支撐工具所構(gòu)成，該系統(tǒng)所包含的學(xué)習(xí)功能主要有拓展應(yīng)用、深度練習(xí)、知識理解、探究學(xué)習(xí)以及問題的提出幾個部分，其具體的結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

初中物理的探究學(xué)習(xí)活動，不僅需要對知識點進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握，同時還應(yīng)該給學(xué)生提供知識綜合運(yùn)用的環(huán)境，因此在該探究的學(xué)習(xí)熊中，我們主要提出了學(xué)習(xí)活動的基礎(chǔ)支撐工具，主要包好了電學(xué)、力學(xué)以及光學(xué)三類。

(二)電學(xué)

在進(jìn)行電學(xué)的學(xué)習(xí)時，應(yīng)該根據(jù)知識點學(xué)習(xí)的需要進(jìn)行電路的組裝，滑動變阻器、電流表、電壓表以及燈泡等屬性的調(diào)節(jié)與控制，并且應(yīng)該快速的進(jìn)行電路的搭建。應(yīng)該確保能夠?qū)崿F(xiàn)自動連接或者是手動連接，同時還應(yīng)該根據(jù)電路中的各個電器元件的屬性進(jìn)行自動的計算，并進(jìn)行仿真的實驗現(xiàn)象模擬。

(三)力學(xué)

初中物理的力學(xué)探究支撐，主要是對力的相互作用力以及與力之間的的關(guān)系的理解與認(rèn)識提供支撐。力是一種抽象的東西，力之間的相互作用力以及力之間的關(guān)系就更加的抽象。在進(jìn)行力學(xué)的學(xué)習(xí)中，力之間的相互作用力以及力與力之間的關(guān)系是力學(xué)的重點，同時也是教學(xué)的難點。在進(jìn)行力的相互作用力這一知識點的掌握時，不僅需要學(xué)生具有良好的理解能力，同時對學(xué)生的想象能力與抽象思維能力都提出了較高的要求。因此，為了有效地幫助學(xué)生對知識點的理解，除了可以借助虛擬的探究學(xué)習(xí)軟件以外，還可以通過摩擦力、浮力、滑輪組探究學(xué)習(xí)的支撐工具輔助學(xué)生進(jìn)行知識點的學(xué)習(xí)。

(四)光學(xué)

初中物理的光學(xué)探究支撐工具主要包含了凸面鏡、理想凹、凸透鏡，真實凹、凸透鏡以及三角形介質(zhì)與方形介質(zhì)等等仿真元器件。在進(jìn)行光學(xué)知識點的學(xué)習(xí)時，應(yīng)該根據(jù)知識點的需要搭建相應(yīng)的光學(xué)探究環(huán)境，同時應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實驗的需要對各種光學(xué)元件的屬性進(jìn)行調(diào)整。光學(xué)的探究支撐工具，不僅能夠給學(xué)生提供初中物理中的光學(xué)規(guī)律，還可以進(jìn)一步地實現(xiàn)常規(guī)實驗不能實現(xiàn)的實驗。

［1］胡昕捷.初中物理電學(xué)實驗探究式學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)研究［D］.東北師范大學(xué)，2010.

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