淺談信息技術(shù)與物理教學(xué)融合的實(shí)踐與思考*

李 巖

(大連教育學(xué)院 遼寧 大連 116021)

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淺談信息技術(shù)與物理教學(xué)融合的實(shí)踐與思考*

李 巖

(大連教育學(xué)院 遼寧 大連 116021)

通過(guò)介紹大連地區(qū)有關(guān)信息技術(shù)與物理教學(xué)融合方面所做的教學(xué)實(shí)踐情況，分析幾種融合方式的特點(diǎn)與作用，以供廣大物理教師在應(yīng)用信息技術(shù)方面加以思考和借鑒．

物理教學(xué) 信息技術(shù) 融合

為推動(dòng)信息技術(shù)和數(shù)字教育資源在課堂教學(xué)中的合理有效應(yīng)用和深度融合，國(guó)家教育部開展了 “一師一優(yōu)課 一課一名師”(以下簡(jiǎn)稱“優(yōu)課”)活動(dòng)．在2014年度優(yōu)課評(píng)選中，入選初中物理部級(jí)優(yōu)課(人教版)87節(jié)，其中大連市8節(jié)，占全國(guó)初中物理 (人教版)部級(jí)優(yōu)課的9.2%．通過(guò)分析獲獎(jiǎng)優(yōu)課實(shí)錄，發(fā)現(xiàn)信息技術(shù)超越了在整合階段作為“工具”的輔助作用，很大程度上助推了課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)性變革．信息技術(shù)與教學(xué)的“融合”不但更激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使學(xué)習(xí)方式更為多樣，學(xué)習(xí)體驗(yàn)更為豐富．現(xiàn)將信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合所采取的方式及顯現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析．

1 微課程與傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)實(shí)效性強(qiáng)

微課程是指時(shí)間在10 min以內(nèi)，有明確的教學(xué)目標(biāo)，內(nèi)容短小，集中說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題的小課程[1]．微課程的制作不在于所用技術(shù)有多高超，而是重在教學(xué)設(shè)計(jì)巧妙．好的微課程讓學(xué)生感覺(jué)身臨其境，內(nèi)容生動(dòng)有趣，形式新穎別致．學(xué)科教師在制作微課程所需技術(shù)不要求過(guò)高，利用PPT2010、錄屏軟件、視頻軟件等可以制成簡(jiǎn)單的微課程．

從大連市優(yōu)課展示情況來(lái)看，教師能夠靈活利用微課程服務(wù)于物理教學(xué)．

1.1 利用微課程增加物理實(shí)驗(yàn)操作直觀性

培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一，使實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的可視度最大化是實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵點(diǎn)．制作有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作方面的微課程能夠有效幫助學(xué)生掌握操作要領(lǐng)及注意事項(xiàng)．例如，在“電阻的測(cè)量”一節(jié)中，在實(shí)驗(yàn)前展示自學(xué)任務(wù)單，讓學(xué)生自學(xué)測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)原理；并依據(jù)測(cè)量原理選擇實(shí)驗(yàn)器材、畫電路圖和表格．學(xué)生完成任務(wù)后，觀看電阻測(cè)量實(shí)驗(yàn)操作的微課程．通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)具體操作微課程，學(xué)生更容易掌握實(shí)驗(yàn)的具體操作過(guò)程以及注意事項(xiàng)，進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)有利于學(xué)生自學(xué)能力的提升．另外如果學(xué)生對(duì)某處操作還有疑問(wèn)，可重復(fù)觀看該段微課程，滿足其個(gè)性化需求．當(dāng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)疑問(wèn)后，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題．這種以視頻為主要載體，統(tǒng)整了與物理實(shí)驗(yàn)中的教與學(xué)資源，使以往各自獨(dú)立教學(xué)、操作、指導(dǎo)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生了一種較為緊密的關(guān)聯(lián)，較大幅度提升了資源的利用效率．

1.2 利用微課程實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂

從獲獎(jiǎng)優(yōu)課中發(fā)現(xiàn)，在一些物理教學(xué)內(nèi)容上，信息技術(shù)已超越了在整合階段作為“工具”的輔助作用，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)性變革．例如聲的利用、噪聲的危害與控制、能源等內(nèi)容，學(xué)生完全有能力通過(guò)自學(xué)方式來(lái)學(xué)習(xí)．課下學(xué)生自主學(xué)習(xí)新知，課上教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行內(nèi)化、應(yīng)用，學(xué)習(xí)效率將大大提高．在課下觀看教學(xué)視頻的過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生可以依據(jù)自身的喜好、學(xué)習(xí)情況以及學(xué)習(xí)習(xí)慣，可以暫停進(jìn)行記錄，也可以回放重點(diǎn)部分，這樣有利于對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的記憶及難點(diǎn)知識(shí)的理解[2]．但值得注意的是，翻轉(zhuǎn)課堂并不是否定教師的教，只是最大化利用課堂上的時(shí)間，是對(duì)傳統(tǒng)課堂的一種補(bǔ)充，但并不是所有的物理課堂都需要翻轉(zhuǎn)．物理學(xué)科是以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為主、帶有方法論性質(zhì)的學(xué)科．對(duì)于核心知識(shí)的學(xué)習(xí)，教師在課堂上的教學(xué)引領(lǐng)是非常重要的．學(xué)生只有經(jīng)歷多元化信息的感知、分析、概括，才能建構(gòu)生成事物的共同屬性或本質(zhì)特征，真正掌握物理知識(shí)的核心．

1.3 利用微課程突破教學(xué)難點(diǎn)

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)都要預(yù)設(shè)教學(xué)難點(diǎn)．教學(xué)難點(diǎn)對(duì)學(xué)生而言，是難于理解、不易掌握的學(xué)習(xí)內(nèi)容，其產(chǎn)生原因可能是知識(shí)本身過(guò)于抽象，沒(méi)有直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)難以進(jìn)行順應(yīng)．如果在課堂教學(xué)中，能夠捕捉學(xué)生思維受阻節(jié)點(diǎn)，通過(guò)播放微課程來(lái)彌補(bǔ)教師單調(diào)的講授方式，會(huì)達(dá)到事半功倍的效果．例如，在講“核能”時(shí)，學(xué)生對(duì)原子核結(jié)構(gòu)、裂變與聚變這部分知識(shí)會(huì)感到難以理解．這時(shí)播放一段微課程，結(jié)合圖片、視頻信息，教師潛移默化地講解，既省時(shí)又高效．如果課上仍有學(xué)生理解困難，還可以在課下反復(fù)觀看學(xué)習(xí)．微課程能夠有效地突破教學(xué)難點(diǎn)．

2 DIS傳感器輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)直觀形象

物理是以“物”講“理”的學(xué)科，知識(shí)的傳授離不開實(shí)驗(yàn)的演示．隨著信息技術(shù)的日益完善，信息技術(shù)下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已是必然發(fā)展趨勢(shì)．DIS傳感器在初中物理課堂的應(yīng)用日趨多樣化．在“聲音的特性”教學(xué)過(guò)程中，音調(diào)的決定因素——頻率概念的建構(gòu)，對(duì)于初二學(xué)生存在一定的困難．可以在課堂教學(xué)中，讓學(xué)生分別敲擊大小不同的兩個(gè)音叉；再利用聲音傳感器現(xiàn)場(chǎng)獲取聲音、轉(zhuǎn)化為波形(如圖1)．再利用電子白板，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)兩個(gè)波形進(jìn)行放大處理，并截取出相同時(shí)間段里的兩個(gè)波形．同學(xué)們?cè)诶蠋熞龑?dǎo)下共同數(shù)出兩組波形在相同時(shí)間內(nèi)里出現(xiàn)波峰的個(gè)數(shù)，則能順利建構(gòu)出“頻率”的概念，輕松地突破教學(xué)難點(diǎn)．

圖1

教師也可以利用朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，這是由“傳感器+數(shù)據(jù)采集器+實(shí)驗(yàn)軟件包(教材專用軟件包、通用擴(kuò)展軟件)+計(jì)算機(jī)”構(gòu)成的新型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)彼此交融，將信息技術(shù)與物理教學(xué)全面整合．如在演示熔化實(shí)驗(yàn)時(shí)，將溫度傳感器分別插入裝有海波和石蠟的試管內(nèi)(如圖2)，待溫度傳感器的示數(shù)趨近穩(wěn)定后，啟動(dòng)遠(yuǎn)紅外加熱器．利用朗威DISLab專用軟件可得到兩種物質(zhì)的溫度變化曲線．由于被加熱物質(zhì)完全浸沒(méi)在遠(yuǎn)紅外加熱器內(nèi)，且溫度傳感器可以適時(shí)進(jìn)行攪拌，從而確保試管內(nèi)的固體受熱均勻，各部分溫度趨近于一致．利用朗威DISLab專用軟件實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)溫度傳感器的示數(shù)同步采集，同步記錄數(shù)據(jù)、繪制圖像．這樣記錄的數(shù)據(jù)更科學(xué)準(zhǔn)確，繪制的圖像更直觀，便于分析處理數(shù)據(jù)，避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)記錄和處理數(shù)據(jù)耗費(fèi)大量時(shí)間的缺點(diǎn)，切實(shí)提高課堂效率．

圖2

3 數(shù)據(jù)化資源恰當(dāng)使用內(nèi)容豐富

當(dāng)前，信息技術(shù)迅速發(fā)展，信息資源豐富多樣．在互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代里，利用互聯(lián)網(wǎng)整合相關(guān)的數(shù)據(jù)化資源來(lái)豐富教學(xué)內(nèi)容，能夠開闊學(xué)生的眼界和思路，從各個(gè)方面刺激學(xué)生的感官，促使學(xué)生積極思維，提高學(xué)生的思維水平．文字、圖片、音頻和視頻都可以作為數(shù)據(jù)化的課程資源．學(xué)生通過(guò)視聽結(jié)合、手腦并用的學(xué)習(xí)方式，能夠有助于記憶的加深．同時(shí)，一些數(shù)據(jù)化資源模擬物理實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足．例如，分子運(yùn)動(dòng)論理論有關(guān)內(nèi)容，分子的運(yùn)動(dòng)及規(guī)律，十分抽象，利用多媒體課件能夠展現(xiàn)微觀世界，展現(xiàn)分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，既省時(shí)方便，又能使學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)象的本質(zhì)．再如，講解“能源與可持續(xù)發(fā)展”時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從生活熱點(diǎn)新聞事件中選取能源問(wèn)題和節(jié)能減排相關(guān)的信息并進(jìn)行主題分享，再播放網(wǎng)絡(luò)熱門環(huán)保視頻“穹頂之下”中的視頻片段，引發(fā)學(xué)生對(duì)能源與環(huán)境問(wèn)題的熱烈討論．這樣的課堂體驗(yàn)使學(xué)生從知識(shí)、能力、情感三方面得到提升．

4 手機(jī)iPad等多媒體互動(dòng)交流便捷

以學(xué)生的發(fā)展為本是新課標(biāo)的核心理念．面向全體學(xué)生，關(guān)注每一位學(xué)生．但往往在傳統(tǒng)教學(xué)中很難捕捉到來(lái)自于學(xué)生的生成性問(wèn)題．若將日常最廣泛使用信息交流工具手機(jī)、iPad適度在課堂中應(yīng)用，則能及時(shí)捕捉學(xué)生在小組實(shí)驗(yàn)或討論中的“蛛絲馬跡”．例如，利用手機(jī)軟件DroidCamX可以現(xiàn)場(chǎng)記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，并通過(guò)局域網(wǎng)同步到電腦，投影到大屏幕上．學(xué)生根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生成的信息資源來(lái)分析實(shí)驗(yàn)操作中的問(wèn)題，思考解決的辦法．由于是發(fā)生在同學(xué)身邊的真實(shí)教學(xué)資源，學(xué)生參與討論的積極性很大，對(duì)知識(shí)的記憶也會(huì)更深刻．再如，在小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生利用手機(jī)或iPad記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并用錄屏軟件現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析講解，制作成簡(jiǎn)單微課程進(jìn)行小組展示，效果良好(如圖3，圖4)．學(xué)生的信息技術(shù)水平普遍很高，他們很容易做到現(xiàn)場(chǎng)拍照，并利用錄屏軟件制作微視頻．將口頭小組匯報(bào)改為用微視頻展示講解匯報(bào)，學(xué)生的參與性大大增強(qiáng)．

圖3

圖4

信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合，是教育信息化的必然趨勢(shì)．隨著不斷深入地實(shí)踐—總結(jié)—再實(shí)踐，會(huì)呈現(xiàn)出更多樣、更高效的融合方式，不斷提升課堂教學(xué)效率．

1 黎加厚. 微課的含義與發(fā)展.中小學(xué)信息技術(shù)教育，2013(4)

2 馬義永．“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐與思考.中學(xué)物理(初中版), 2014,32(6):5～6

Talking about Practice and Thinking of Integration between Information Technology and Physics Teaching

Li Yan

(Center of Junior High school teacher Education,Dalian Education University,Dalian,Liaoning 116000)

This paper introduces some teaching practice on junior high school physics teaching using information technology in the city of Dalian and analyses its several characteristics and effects,in the hope that it would give some enlightenment for physics teachers.

physicsteaching;informationtechnology;combination

*遼寧省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度課題“基于微課程的教師專業(yè)發(fā)展新范式研究”階段性成果，課題編號(hào)JG14CB108作者簡(jiǎn)介：李巖(1983- )，女，講師，主要從事初中物理教育教學(xué)研究與指導(dǎo)、中考命題研究與指導(dǎo).

2016-01-14)