“互聯網+”模式對高中物理實驗教學的促進

薛艷萍

【摘要】經過了計算機時代、網絡時代，信息化時代的迅速發(fā)展使得越來越多的人走進了信息與知識生產的行列，信息與知識的迅猛增長，也帶動了新產品、新材料、新技術、新方法的不斷涌現，因此，對我們生活在當代社會的人們也提出了更高的要求，需要我們對其相關知識有所了解并能夠掌握?！盎ヂ摼W+”模式在學科教學中的應用，為學生和教師建立了一個符合時代發(fā)展的教學環(huán)境，以提高學生和教師的學習生活質量，促進學生的全面發(fā)展為目的。

【關鍵詞】高中物理；互聯網+；實驗教學

基于教育教學發(fā)展，以及物理學科的種種變革，需要全新的教學理念來支撐當前的高中物理教學，尤其是高中物理實驗教學。針對目前高中物理實驗教學的一些現狀，在以數字化學習為核心的信息技術與課程整合的理論的指導下，我們必須認識到目前高中物理實驗教學依然存在的問題。本文的研究目標在于在高中物理實驗教學中合理運用信息技術促進高中物理實驗教學方法創(chuàng)新，為教師節(jié)省備課時間，讓教師將更多的時間用到課堂組織活動以及教學創(chuàng)新，解決當前高中物理實驗教學中存在的問題。

一、教育信息化的大背景

最近幾年，國家信息化的迅速發(fā)展，也有效地促進了教育信息化的發(fā)展。在大力發(fā)展推進信息技術教育的同時，更要注重信息技術在各個學科的有效應用。數字化的發(fā)展正在推動信息化教學前進的步伐，改變原來的學校傳統的教學方式，發(fā)展新時代的嶄新的教學，學生的實踐能力和創(chuàng)新精神都會有所提高。高中物理實驗教學需要這種“自主、探究、合作”的教與學方式，以增強學生的創(chuàng)新能力、動手能力和思維能力，在實驗中發(fā)現問題、解決問題。

信息化環(huán)境與技術以現代化信息技術為核心的信息化教學，要能夠創(chuàng)設豐富、多樣、美好的教育信息環(huán)境，提高教學中各種軟件、硬件的技術含量與信息質量，使學校教室、辦公室、實驗室、圖書室、閱覽室電子化、網絡化，使學生不受時間和地點的限制就能獲得充滿生機和活力的校園環(huán)境的熏陶。按照建構主義思想，學習者學習和發(fā)展的動力來源于學習者與環(huán)境的相互作用，因此，教學環(huán)境的建設是信息化教學的關鍵所在。高中物理實驗教學所需要的教學環(huán)境主要包括：多媒體教學環(huán)境；計算機網絡教學環(huán)境 ；虛擬仿真教學環(huán)境 。

二、“互聯網+”模式下，高中物理實驗教學的三個階段

從客觀環(huán)境來看，信息技術支撐教學的經歷可以分為三個階段。

1.多媒體化階段

這一階段，電腦替代了傳統教學中的黑板，教師可以把文字材料電子化，甚至可以在屏幕上隨意書寫，這一階段也代表教學進入了信息化時代。目前，仍有許多教師在教學中完全依賴這種方法。但這樣的形式對提高教學效率的效果并不明顯。如果教師不完全依賴多媒體教學手段，而是能夠根據教學中的實際需求，對多媒體教學手段做出正確的取舍，把它作為一種輔助教學手段，切實地解決教學中遇到的實際困難，會在一定程度上提高教學效率。然而，由于教師對多媒體和傳統教學兩者結合的應用并不能夠完全理解，更不能靈活運用，還沒有達到最優(yōu)的效果，沒有發(fā)揮出信息技術的真正作用。因此，促進教學方法創(chuàng)新的階段就進入了新的發(fā)展空間。

2.促進教學方法創(chuàng)新階段

這一階段的主要特點就是能夠為教師提供切實可行的思路與方法，引導教師如何快速準確的將信息技術應用到學科教學中，準確地找到學科中最需要技術支撐的教學內容。利用信息技術可以在原有的教學方法上進行有效地創(chuàng)新，節(jié)省時間，提高效率，這是這一階段最大的優(yōu)勢。在促進教學方法創(chuàng)新的階段的教學中，教師在課上需要做的很少，大部分的時間都會交給學生，讓學生在新型的課堂上進行知識的學習以及能力的培養(yǎng)。信息技術手段能夠有效支撐（或能夠提高實施的質量及效率），也就是說一節(jié)課中任意一個教學步驟（環(huán)節(jié)、活動），在信息技術支撐下達到比常規(guī)教學手段更好的效果，也就是整合點。對于不一樣的整合點，我們采用的信息技術支撐方式也是不同的，怎樣才能有效地解決它就成了重點、難點？我們可以從兩個方面解決這一難題，一是從教學內容本身入手，另外就是從信息技術入手。無論什么類型的整合點，一定是教學內容所包含的知識點，那么對學科知識的梳理、學習規(guī)律的總結就是解決問題的根本，然后是對信息技術進行分析，結合兩者的特點，一步一步地解決整合點問題。

3.“互聯網+”階段

教學資源是開展“互聯網+”教育的前提和基礎，隨著網絡教育的逐步拓展，互聯網教學資源越來越豐富，面對大量的教學資源教師如何選取、如（下轉第14版）（上接第13版）何制作是教學中的一個重點，尤其是在制作適合的資源上往往會浪費很多的時間，在高中物理實驗的教學中，往往會遇到一些抽象的概念規(guī)律，如果要在教學中形象地去展示對于不是專業(yè)學習多媒體資源設計、開發(fā)的物理教師來說，是有困難的。因此，要建立教育資源信息系統，使人、財、物、時間、空間等各種資源要素的調控與管理最優(yōu)化。

三、“互聯網+”模式下，物理實驗教學資源庫的有效管理

為促進高中物理實驗教學手段創(chuàng)新，實現教學資源的有效管理，就要建立以高中物理實驗概念本體為基礎的、多媒體化的、開放的、智能的教學資源庫，為實際物理實驗教學提供更優(yōu)化的服務。物理實驗教學資源庫需要提供高中物理實驗教學案、教學課件及優(yōu)秀教學案例等基礎資源，同時更需要物理學科特點提供網絡課程、微視頻、網絡答疑等創(chuàng)新型的數字化網絡資源，教師和學生可以隨時、隨地通過網絡訪問、上傳下載存放和使用庫中資源，同時注意收集使用者的反饋信息，不斷地更新和完善資源庫。資源庫中提供多種檢索功能，通過資源檢索（關鍵字搜索、全文檢索、高級搜索、關聯搜索）讓學習者發(fā)現知識難點，利用豐富的教學資源幫助學習者突破疑難點，提高學習效率。

以資源的共享為目的網絡教學是開放的，運用網絡資源，在教師指導下，促進學生積極自主地探究性學習，加強師生交流，加強師生協作研討，優(yōu)化教學過程，這種教學環(huán)境具有實時交互、資源共享、信息豐富等特點。利用網絡環(huán)境可以優(yōu)化課堂教學信息容量，高中的物理學習內容涉及到了微觀粒子，如分子、電子，還包括對天體運動的學習，這些現象用原來的儀器很難向學生進行演示，學習的時候學生總是難以理解。

計算機的輔助教學對解決這一問題可以發(fā)揮出很大的作用。如，在講解“萬有引力與航天航空知識”時，應用網絡資源向學生展示天體運行規(guī)律、展示飛船發(fā)射上天過程，使學生對遙不可及的天體、宇宙飛行器有一個形象的了解，這樣抽象的概念和定律就會得到更好的理解。更進一步，我們還可以利用互聯網，甚至可以讓學生跟一些物理學家進行面對面的交流，通過網絡視頻，觀看物理學探究的全過程。

虛擬仿真實驗室應秉承培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的設計理念，以學科課程標準為指南，為教師和學生提供一個界面友好、科學準確、內容豐富的實驗學習平臺。為了對原有的常規(guī)實驗進行補充，虛擬化的實驗器材可以更加真實、形象地幫助學生了解實驗室中的大部分實驗器材；可以對每個演示實驗提供規(guī)范的操作規(guī)程，包括分步演示、連續(xù)演示和虛擬操作，其中分步演示可以方便地讓學生看到具體的展示和講解，連續(xù)演示幫助學生了解實驗的規(guī)范操作步驟，虛擬操做提供仿真的演示環(huán)境。學生在真正進行探究實驗前，可以利用虛擬的實驗器材，進行假試性的實驗，雖然不是用真實的器材進行操作，但系統會產生與真實操作相似的效果。虛擬仿真實驗室能夠增強實驗的可操作性，在物理教學中有很多抽象的概念難理解，若能充分利用虛擬仿真實驗室模擬實驗情景，可以給學生提供直觀而形象的認識，使他們接受起知識更加輕而易舉。試驗教學中虛擬仿真技術的應用，能夠讓學生直觀地了解實驗現象，進一步加深學生對實驗原理的理解。從經濟效益上考慮，虛擬的實驗器材的使用在一定程度上降低了學校的教學成本，實驗設備的使用周期大大地延長了。

四、“互聯網+”模式下，高中物理實驗教學的創(chuàng)新思路與方法

教學經歷以書本為主、以教師講解為主、以技術應用為主這樣一個發(fā)展過程，在當前的信息化時代，單純的書本、講授、技術支持已經不能滿足教學的需求了。以人為本的時代，也就是以學生為主，因材施教，需要教師能夠設計出針對學生自身特點的創(chuàng)新型教學，進行創(chuàng)新的目的就是在有效的時間內實現教學的最終目標，也就是提高教學效率。教學的最終目標是什么？簡單地說，就是無論出什么題學生都能做出來，也就是通過知識與技能的學習，實現學生智能的發(fā)展。根據研究，筆者主要得出以下結論：1.高中物理實驗需要教學創(chuàng)新。根據問卷調查的統計結果，筆者了解了當前物理實驗教學的現狀，對其存在的問題進行了總結，并進一步分析了影響高中物理實驗教學創(chuàng)新的因素； 2.學科本體研究是教學創(chuàng)新根本。從教材出發(fā)，對高中物理學科本體進行了深入研究，以課程標準與教材內容為依據，將高中物理學科本體進行了從概念本體、方法本體到應用本體的研究；3.理想化的教學設計是實現教學創(chuàng)新的基礎。以學科本體為文本，建立了以教與學理論為基礎的理想化教學設計模型，從時間上解決高中物理存在的問題，為教學提供理論化的方法；4.信息技術環(huán)境有效支撐高中物理實驗教學創(chuàng)新。利用信息技術環(huán)境的特點，為理想化教學設計的實現提供客觀條件，最大程度滿足能夠達到最優(yōu)教學效果的教學要求，在空間上促進教學創(chuàng)新，提高教學效率。

綜上，確定了信息技術促進高中物理實驗教學創(chuàng)新的思路與方法：從學科本體出發(fā)，以理想化教學設計為基礎，利用信息技術環(huán)境的優(yōu)勢解決當前物理實驗存在的問題，優(yōu)化高中物理實驗教學。為信息技術環(huán)境下促進高中物理實驗教學創(chuàng)新提供了理論、方法、技術三位一體的可行的思路方法。

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