試析信息技術(shù)與高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合

【摘要】飛速發(fā)展的科技給人們的生活帶來了很大的方便，對(duì)于學(xué)習(xí)自然也不例外，尤其是當(dāng)下的信息技術(shù)對(duì)物理教學(xué)的影響，這里以物理中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例進(jìn)行相關(guān)說明。首先需要了解的是，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在高職院校的物理學(xué)科尤其注重通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的實(shí)踐技能。本文主要針對(duì)高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所遇到的問題以及高職物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用信息技術(shù)的原因進(jìn)行了簡要分析，并對(duì)于高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的整合提出了幾點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù) 高職 物理實(shí)驗(yàn) 整合 實(shí)踐

【中圖分類號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）45-0179-02

高等職業(yè)教育作為以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)的教育模式，相比較普通高等教育更加注重實(shí)踐性、技術(shù)性。高職物理課程作為職業(yè)教育中的基礎(chǔ)課程，在教學(xué)的過程中也需要充分體現(xiàn)出職業(yè)教育實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此，在高職的物理教學(xué)中引入了大量物理實(shí)驗(yàn)，希望通過經(jīng)常性的實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

一、高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題分析

物理學(xué)是一門多實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，尤其是在更加注重實(shí)踐性的高職教育中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容約占高職物理教學(xué)內(nèi)容的三成之多，目前國內(nèi)大多數(shù)的高職實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般都是采用這樣的教學(xué)模式：學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)——教師操作演示實(shí)驗(yàn)——學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)——學(xué)生出具實(shí)驗(yàn)報(bào)告——教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告并反饋。在此教學(xué)模式中可以發(fā)現(xiàn)，演示實(shí)驗(yàn)是整個(gè)物理教學(xué)的關(guān)鍵一步。但是，物理實(shí)驗(yàn)不同于很多現(xiàn)象明顯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，物理實(shí)驗(yàn)相對(duì)來說實(shí)驗(yàn)器材體積較小、實(shí)驗(yàn)可見度小、實(shí)驗(yàn)效果不明顯、實(shí)驗(yàn)可觀察距離短，教師在課堂上做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)其中細(xì)微的差別，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、高職物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用信息技術(shù)的原因

1.應(yīng)用信息技術(shù)可以提高物理實(shí)驗(yàn)的可觀性

信息技術(shù)的引用為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了更多的呈現(xiàn)方式，物理實(shí)驗(yàn)過程中需要用到很多高精度的實(shí)驗(yàn)儀器，如：游標(biāo)卡尺、電壓表、電流表、秒表等，儀器本身有體積限制，再加上需要讀取精準(zhǔn)的刻度，可見度差，學(xué)生可觀察的距離短，教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，基本只有前排學(xué)生才能勉強(qiáng)看到，后排學(xué)生基本處于一種盲目猜測狀態(tài)，這種情況下，學(xué)生即便對(duì)物理實(shí)驗(yàn)再有興趣，長此以往，也很難理解其中的奧秘，自然也就逐漸喪失了對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。

利用信息技術(shù)可以通過攝像頭將這些實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)效果放大到屏幕上，讓學(xué)生能夠清晰明了的觀察到實(shí)驗(yàn)效果，大大提高了物理實(shí)驗(yàn)的可觀性。

2.應(yīng)用信息技術(shù)可以放大物理實(shí)驗(yàn)效果

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多物理現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間都非常短暫，可以說是瞬息萬變。如果在這一過程中，教師和學(xué)生沒有多加留心，可能就會(huì)錯(cuò)過對(duì)某個(gè)難點(diǎn)的觀察，由此增加對(duì)整個(gè)課程的難度。

3.應(yīng)用信息技術(shù)可以突破物理實(shí)驗(yàn)界限

做好物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理的關(guān)鍵，但是很多物理實(shí)驗(yàn)受到各方面條件的限制，很難在現(xiàn)實(shí)生活中展示出來，如此就需要教師將信息技術(shù)引入課堂中，進(jìn)行一定的模擬仿真實(shí)驗(yàn)。比如對(duì)于一些受實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或者設(shè)備條件限制，無法得出正確實(shí)驗(yàn)效果的物理實(shí)驗(yàn)，教師可以利用信息技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行模擬展示。比如“地球自轉(zhuǎn)的同時(shí)圍繞太陽公轉(zhuǎn)”、“核聚變”、“核裂變”等無法突破時(shí)空限制的實(shí)驗(yàn)；“平面絕對(duì)光滑”、“完全沒有摩擦力”、“不計(jì)空氣阻力”等現(xiàn)實(shí)生活中無法達(dá)到理想狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)條件等等。

4.應(yīng)用信息技術(shù)可以促進(jìn)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)

物理學(xué)習(xí)，做實(shí)驗(yàn)是第一步，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)是為了能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)分析，歸納總結(jié)，最終獲得實(shí)驗(yàn)背后的物理規(guī)律。因而，教師單純的教授學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，出具實(shí)驗(yàn)報(bào)告是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要引導(dǎo)學(xué)生收集分析數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)結(jié)論、探究發(fā)現(xiàn)規(guī)律。

三、高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)整合的建議

1.加強(qiáng)高職院校信息技術(shù)基礎(chǔ)建設(shè)

1）引入多媒體輔助技術(shù)CAI。利用多媒體輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，化微觀為宏觀、化抽象為具象、化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、化復(fù)雜為簡單，不僅能夠?qū)⒁恍╇y以進(jìn)行實(shí)物演示的物理實(shí)驗(yàn)展示出來，而且可以理想化展示抽象性事物，比如：電場線、磁場線等，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的感受度和理解度，進(jìn)而提高教師教學(xué)質(zhì)量。

2）建立虛擬實(shí)驗(yàn)室。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)存在諸多弊端，一方面校方怕發(fā)生意外造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失，學(xué)生人身安全受到傷害，嚴(yán)重的可能會(huì)給學(xué)生造成一定的心理陰影；另一方面受到實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的影響，微妙的差距都可能影響實(shí)驗(yàn)效果，得出與物理規(guī)律不同甚至完全相反的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。引入虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，使用虛擬的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，利用強(qiáng)大的信息處理功能，可以保證學(xué)生在虛擬的世界中真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的效果而不會(huì)造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備和人身安全的損失。

3）引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。高職院校實(shí)驗(yàn)課程多，如果利用有效的課堂時(shí)間，學(xué)生根本無法全部完成學(xué)習(xí)工作，必要的課外學(xué)習(xí)必不可少。但是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)資源有限，再加上教師需在多校區(qū)分布教學(xué)，很難實(shí)現(xiàn)教師課外親身指導(dǎo)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的要求。引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)學(xué)校局域網(wǎng)范圍內(nèi)的物理實(shí)驗(yàn)室，可以實(shí)現(xiàn)多用戶、多實(shí)驗(yàn)室同時(shí)進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)，不受時(shí)間與空間的限制。同時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間還可以進(jìn)行實(shí)時(shí)交流互動(dòng)，學(xué)生網(wǎng)絡(luò)提問、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師在線答疑，審批反饋實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。

2.提升學(xué)生自主探究能力

借助多媒體輔助技術(shù)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息技術(shù)為高職院校師生提供了良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。在物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，教師需要充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，注重提升學(xué)生的自主探究能力，全方位的提高學(xué)生的信息處理、拓展學(xué)習(xí)能力。

1）加強(qiáng)學(xué)生信息處理能力訓(xùn)練。物理實(shí)驗(yàn)中引入信息技術(shù)，不僅是為了加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果的展示，更重要的是為學(xué)生收集、分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提供了信息處理工具。高職院校的學(xué)生多為實(shí)用型人才，因而需要在日常的校園學(xué)習(xí)中加強(qiáng)實(shí)踐工作的訓(xùn)練。融合信息處理技術(shù)，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以表格和圖表的形式展示處理，繪制相應(yīng)的模型，再整合成為可讀性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不僅加深了學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的理解和學(xué)習(xí)，而且進(jìn)一步提高了學(xué)生作為專業(yè)技術(shù)性人才的基本能力，為其日后就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

2）培養(yǎng)學(xué)生拓展學(xué)習(xí)意識(shí)。授人以魚不如授之以漁，高職院校的教學(xué)工作在交給學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，更重要的是要提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。通過在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中融合信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生在課前、課中、課后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全方位的拓展性學(xué)習(xí)，提升其自主拓展學(xué)習(xí)的意識(shí)。另外，老師也可以給學(xué)生一些好的建議，比如給學(xué)生推薦一些好的物理實(shí)驗(yàn)視頻資料，這樣就可以讓學(xué)生有選擇的進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)，從而達(dá)到提高學(xué)生拓展學(xué)習(xí)意識(shí)的目的。

3）強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算機(jī)技能培訓(xùn)。信息技術(shù)的全面應(yīng)用也是計(jì)算機(jī)技術(shù)全面擴(kuò)張的表現(xiàn)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融合信息技術(shù)要求教師在日常的教學(xué)工作中就要將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一項(xiàng)重要技能傳授給學(xué)生，建立數(shù)據(jù)庫、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、建立數(shù)據(jù)模型、使用各種記錄、實(shí)驗(yàn)軟件，在潛意識(shí)中就要一步步引導(dǎo)學(xué)生提高自身的計(jì)算機(jī)技能。除此之外，學(xué)校也應(yīng)當(dāng)設(shè)置一些計(jì)算機(jī)技能的相關(guān)培訓(xùn)，聘請(qǐng)或者是選擇學(xué)校在計(jì)算機(jī)教學(xué)方面頗有造詣的老師進(jìn)行定期的授課，同時(shí)再加以定期的技能測評(píng)，以此來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技能的重視，實(shí)現(xiàn)每位學(xué)生都可以熟練掌握計(jì)算機(jī)的相關(guān)運(yùn)用這一目標(biāo)。

3.強(qiáng)化老師的專業(yè)技能和教學(xué)能力

物理這門學(xué)科對(duì)于高職院校的學(xué)生有一定的難度，尤其是實(shí)驗(yàn)這一大家很少接觸的部分，許多學(xué)生本身的基礎(chǔ)能力薄弱，如果僅僅依靠自身學(xué)習(xí)物理，過程一定會(huì)很艱難。這就需要老師的幫助，因此，作為一名教育者，老師必須具備過硬的專業(yè)技能和良好的教學(xué)能力，學(xué)校應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)這一方面的重視。

1）充分利用信息技術(shù)提升自身專業(yè)技能。老師應(yīng)當(dāng)充分利用信息技術(shù)對(duì)自己的專業(yè)技能加以改進(jìn)、提升。老師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)引領(lǐng)者，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中起著引導(dǎo)性作用。因?yàn)槔蠋熯@一職業(yè)的特殊地位，再加上自古以來中國尊師重道的傳統(tǒng)文化，老師對(duì)于學(xué)生有著一定的威嚴(yán)性。

2）充分利用多媒體的優(yōu)勢傳遞教學(xué)信息。信息技術(shù)具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)性優(yōu)勢、趣味性優(yōu)勢以及形象化優(yōu)勢。首先，在信息技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，上網(wǎng)查詢資料十分便利，并且網(wǎng)上提供的信息量也十分龐大。老師應(yīng)當(dāng)充分利用這些資源在網(wǎng)上搜集實(shí)驗(yàn)相關(guān)信息，然后結(jié)合自身的教學(xué)目標(biāo)對(duì)其進(jìn)行整理。其次老師要充分利用信息技術(shù)的趣味性，規(guī)劃出一個(gè)常見的問題情境，把實(shí)驗(yàn)中死板的理論知識(shí)情景化，這樣不僅有助于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，還能幫助學(xué)生將知識(shí)運(yùn)用到生活中去。

3）充分利用信息技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)式教學(xué)。高職物理實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的有效整合，充分發(fā)揮了信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的各種優(yōu)越性。因?yàn)榇蠹覍?duì)于實(shí)驗(yàn)普遍的“陌生感”，傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是遵從“老師說什么就做什么”的原則，這種原則一般來自于對(duì)老師的“畏懼”和對(duì)于新事物的“小心翼翼”，然而，多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯示，這樣的教學(xué)不利于對(duì)學(xué)生潛能的開發(fā)。

提高學(xué)生的物理實(shí)踐能力是高職院校物理教學(xué)的重中之重，信息技術(shù)的使用也給物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了很大的方便?？傊?，隨著整個(gè)時(shí)代信息技術(shù)的快速膨脹，信息技術(shù)與高職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合已經(jīng)成為必然趨勢。信息技術(shù)不僅能夠提供各種形式的大量的學(xué)習(xí)資源，還能有效的提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，不論是給老師還是學(xué)生都帶來了很大的方便。

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作者簡介：

魏國榮（1969.05.23-），漢族，江蘇靖江人，大學(xué)本科學(xué)歷，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：高職物理教育與科學(xué)素養(yǎng)。