初中物理探究學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)研究

邢愛艷

隨著信息技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，信息化教育已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，同時(shí)在支撐系統(tǒng)的研究與探索方面也取得了一定的發(fā)展。但是目前，我國(guó)對(duì)支撐系統(tǒng)的研究與探還處于基礎(chǔ)階段，缺乏更深層次的研究。因此，為了促進(jìn)我國(guó)支撐系統(tǒng)探討與研究的進(jìn)一步深入，從初中物理教學(xué)的支撐系統(tǒng)研究進(jìn)行了分析，主要分析了設(shè)計(jì)的依據(jù)與思路，以及支撐系統(tǒng)模型的功能設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步提出了電學(xué)、力學(xué)以及光學(xué)為物理探究學(xué)習(xí)的主要支撐工具。

初中物理支撐工具探究學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)目前的探究性學(xué)習(xí)系統(tǒng)，總的來(lái)說(shuō)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(duì)知識(shí)的深入研究，同時(shí)也缺乏科學(xué)性的設(shè)計(jì)以及利用學(xué)習(xí)工具進(jìn)行個(gè)性化探究的學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)，同時(shí)更缺乏對(duì)教學(xué)中抽象知識(shí)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(gè)方面探討了學(xué)習(xí)活動(dòng)基礎(chǔ)支撐工具的內(nèi)容。

一、設(shè)計(jì)思路與依據(jù)

（一）知識(shí)點(diǎn)的選擇

進(jìn)行初中物理學(xué)習(xí)，并不是每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都需要用信息化的環(huán)境來(lái)支撐其進(jìn)行探究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并且不同的知識(shí)點(diǎn)的探究活動(dòng)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(shí)點(diǎn)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(shí)，只能對(duì)知識(shí)的表象進(jìn)行認(rèn)識(shí)，但是不能對(duì)知識(shí)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(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，因此不能在正常的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成探究活動(dòng)。

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(xiǎn)較高的知識(shí)點(diǎn)。

4.進(jìn)行常規(guī)探究，不能將知識(shí)運(yùn)用到實(shí)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(dòng)，主要包含了問題提出、假設(shè)與猜想、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及計(jì)劃的制定、還有證據(jù)的收集以及實(shí)驗(yàn)的分析，等等。對(duì)這些探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)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(gè)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(guò)進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)與分析，上述4種學(xué)習(xí)方式對(duì)各個(gè)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(guò)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的方式進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，主要應(yīng)該從知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)、過(guò)程的模擬以及知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行支撐。研究表明，在進(jìn)行信息的獲取時(shí)，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(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)統(tǒng)計(jì)與研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行疑難知識(shí)的理解時(shí)，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(shí)，最好能夠?qū)⒂|覺、聽覺以及視覺進(jìn)行綜合的運(yùn)用，同時(shí)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)支撐系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分的調(diào)動(dòng)這三項(xiàng)感官的作用。目前初中物理的探究性活動(dòng)的主要支撐形式有協(xié)作交流、情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)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(kù)、資源庫(kù)、題庫(kù)、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(shí)理解、探究學(xué)習(xí)以及問題的提出幾個(gè)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(dòng)，不僅需要對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)和掌握，同時(shí)還應(yīng)該給學(xué)生提供知識(shí)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(dòng)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(shí)，應(yīng)該根據(jù)知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的需要進(jìn)行電路的組裝，滑動(dòng)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(dòng)連接或者是手動(dòng)連接，同時(shí)還應(yīng)該根據(jù)電路中的各個(gè)電器元件的屬性進(jìn)行自動(dòng)的計(jì)算，并進(jìn)行仿真的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)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(diǎn)，同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn)。在進(jìn)行力的相互作用力這一知識(shí)點(diǎn)的掌握時(shí)，不僅需要學(xué)生具有良好的理解能力 ，同時(shí)對(duì)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(duì)知識(shí)點(diǎn)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(guò)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(shí)點(diǎn)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(shí)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(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的需要搭建相應(yīng)的光學(xué)探究環(huán)境，同時(shí)應(yīng)該根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要對(duì)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(shí)現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)。

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