楊東泉
(甘肅省定西市臨洮縣文峰中學(xué),甘肅定西 730500)
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,大數(shù)據(jù)、云計算、3D 動畫、微電影、微課、錄像課等新技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入課堂,這些新技術(shù)正深刻地改變著傳統(tǒng)的教學(xué)模式,對教育產(chǎn)生了前所未有的影響。信息技術(shù)的應(yīng)用使師生的資源得到共享,教育變得更加均衡,教學(xué)內(nèi)容變得豐富,教學(xué)手段變得多樣,效果變得更加明顯,教育信息化帶動了教育現(xiàn)代化。新技術(shù)在帶來方便的同時,也把部分教師帶進(jìn)一些困境,從物理教學(xué)方面來說,信息化技術(shù)把物理規(guī)律變得虛擬化,完全用電子化的東西代替現(xiàn)實的物理教學(xué),使學(xué)生遠(yuǎn)離實驗,削弱了學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的動手能力,從而削弱了學(xué)生對物理規(guī)律的探索能力和感悟能力,這不利于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和發(fā)展。如何把現(xiàn)代信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)深度融合,取得最好的教學(xué)效果,是教師需要考慮的問題。
隨著教育信息化的深入應(yīng)用,一些物理教師很自然地陷入了信息化教學(xué)的困境,主要表現(xiàn)在以下三方面。第一,以3D 動畫等視頻資料代替實際的演示實驗。由于優(yōu)質(zhì)電子資源的共享,生動的3D 動畫或錄像很受教師的青睞,在課堂教學(xué)中,教師播放這些動畫或錄像來渲染課堂的氣氛,將一些可以用實驗器材演示的物理實驗,替換為動畫播放的形式來為學(xué)生展示。這些教師誤認(rèn)為這樣學(xué)生就可以把物理原理看懂,并掌握物理知識[1]。第二,以虛擬實驗代替物理實驗的信息技術(shù)的出現(xiàn),特別是人工智能的應(yīng)用,讓所有的物理實驗現(xiàn)象或原理都實現(xiàn)了可視化。在實驗的設(shè)計上,教師完全可以模擬真實的場景,甚至用不同的數(shù)據(jù)做出不同的實驗效果,還可以通過計算機操作完成不同的實驗。但虛擬實驗不能完全替代真實實驗,實驗是一個動手操作的過程,需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)的理論知識,在動手操作中做到融會貫通。但一些教師往往因為虛擬實驗簡單就完全忽視了真實實驗。第三,用電子作業(yè)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)。云課堂平臺已經(jīng)實現(xiàn)智能化,并在課堂教學(xué)中廣泛應(yīng)用。教師在教學(xué)中,一味地追求教學(xué)手段新穎、操作簡便,從學(xué)生預(yù)習(xí)到課后復(fù)習(xí),全部都使用電子化手段,導(dǎo)致信息化教學(xué)流于形式,使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上脫離現(xiàn)實,弱化書寫功能,從而導(dǎo)致學(xué)生難以適應(yīng)學(xué)習(xí)環(huán)境的變化,不利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。
模擬現(xiàn)實的3D 動畫,切實給我們的物理教學(xué)帶來很多便利[2]。3D 動畫的出現(xiàn)實現(xiàn)了微觀的物理現(xiàn)象可視化,把物理原理放大化處理,把原來枯燥和抽象的物理現(xiàn)象和原理變得生動和有趣,提高了物理教學(xué)的效果。為了避免物理教學(xué)的困境。我們要利用這些動畫的優(yōu)勢來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生思維,做到理論與實驗相結(jié)合,虛擬與現(xiàn)實相結(jié)合,增進(jìn)學(xué)生對知識的理解和掌握,提高課堂效率。例如,在教學(xué)初中的“簡單電路”這一內(nèi)容時,教師先用3D 動畫播放電路的組成和連接、電流的形成和流向及現(xiàn)象等原理,通過直觀和生動的動畫,把看不見、摸不著的物理原理完整地展現(xiàn)出來,使學(xué)生從感觀上學(xué)習(xí)電路的知識。然后,把電池、開關(guān)、帶燈泡的燈座、導(dǎo)線等實驗器材擺放在講臺上,引導(dǎo)學(xué)生運用觀看動畫學(xué)到的電路知識,思考簡單的電路如何連接,會有怎樣的實驗效果等問題。接下來讓一名學(xué)生上講臺連接電路,其他學(xué)生則觀察這名學(xué)生連接電路,邊觀察邊判斷電路有沒有連接正確,當(dāng)電路連接確認(rèn)無誤后,讓學(xué)生通電,觀看實驗現(xiàn)象。教師通過這樣的一個過程,把課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生都能參與到課堂中,自主解決現(xiàn)實的問題,這既培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識,又鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
物理是建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科,實驗是學(xué)好物理的基礎(chǔ)??紤]到安全和成本,學(xué)校的實驗室難以滿足學(xué)生對實驗的各種好奇心。虛擬實驗有高度的仿真性和安全性,實驗的效果也接近于真實,可以幫助學(xué)生進(jìn)行各種實驗的探究,特別是危險性的實驗探究,以滿足學(xué)生對實驗的好奇心。虛擬實驗的優(yōu)點有很多,如節(jié)約耗材,減少實驗器材的損耗,還能讓學(xué)生進(jìn)行多次實驗,探究自己想探究的問題,豐富學(xué)生對不同情景產(chǎn)生不同結(jié)果的認(rèn)知,滿足學(xué)生各種新奇的想法等。例如,在教授“強電的短路”這一物理現(xiàn)象時,我們不能把電路直接短路,這樣會起火,引發(fā)火災(zāi)。學(xué)生就非常好奇,如果短路會造成什么后果呢?于是有學(xué)生要求教師做一下這個實驗,但這個實驗是不能在普通的教室做的。如果用虛擬實驗,學(xué)生就可以隨心所欲地動手探究電路(包括短路)實驗的各種現(xiàn)象,增長自己的知識。做完虛擬實驗后,學(xué)生就可以找出合理、安全的實驗參數(shù),然后用真實的實驗儀器進(jìn)行實驗,通過做實驗、測量數(shù)據(jù),再次驗證虛擬實驗的結(jié)論是否準(zhǔn)確。這樣虛實結(jié)合,既可以滿足學(xué)生的好奇心,又能確保實驗的效果和安全,還加深了學(xué)生對知識的記憶。
提高學(xué)習(xí)效率,一直是教育追求的目標(biāo)。人工智能的應(yīng)用可以幫助教師進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速處理,減輕教師的工作量,提高效率。云課堂有豐富的優(yōu)質(zhì)資源、快速的計算能力、強大的大數(shù)據(jù)處理分析能力,加上微課和錄像課的應(yīng)用,能使學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)和檢測的目標(biāo)得以實現(xiàn)。人工智能的應(yīng)用,使學(xué)生的學(xué)情、知識點的掌握情況等做到了個體化呈現(xiàn),這給教師制訂相應(yīng)的教學(xué)方案提供了數(shù)據(jù)支撐,同時,大大減少了教師批改作業(yè)、統(tǒng)計學(xué)情等方面的工作量。云課堂平臺有很多優(yōu)勢,所以我們要好好利用云課堂平臺為我們課堂服務(wù),把云課堂的人工智能和學(xué)生平板結(jié)合起來,讓學(xué)生積極參與到課堂中,增強學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。在課堂教學(xué)中,云課堂還可以實現(xiàn)對學(xué)生課堂練習(xí)的及時反饋,幫助教師有針對性地進(jìn)行評講和復(fù)習(xí),減少無用功,使其科學(xué)地掌握好課堂的時間,提高課堂效率。例如,在傳統(tǒng)的課堂練習(xí)中,教師一般只能挑選幾名學(xué)生到講臺為大家做示范,題目也最多只能做一到兩個,課堂上教師只能抽樣調(diào)查,而用云課堂平臺加平板進(jìn)行課堂練習(xí),題量就會大大增加,而且是對全班學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,反饋更全面、更精確,這樣教師就能更有針對性地解決課堂上出現(xiàn)的問題。電子作業(yè)的出現(xiàn),使學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性提高。云課堂能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生一提交作業(yè),就即時反饋結(jié)果,同時學(xué)生也能根據(jù)反饋結(jié)果,自主解決學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題,而且教師也減輕了批改作業(yè)的負(fù)擔(dān)。為了使電子作業(yè)的作用最大化,物理作業(yè)的選擇題一般使用電子作業(yè),其他的題型為紙質(zhì)作業(yè)。這樣既能加大課堂的知識容量,又能鍛煉學(xué)生的書寫能力,還可以減輕教師的負(fù)擔(dān),大大提高了物理課堂的效果。
在信息化時代,優(yōu)質(zhì)的資源和先進(jìn)的技術(shù)手段,為我們的物理教學(xué)提供了諸多便利。我們堅信,只要我們科學(xué)地利用好這些優(yōu)質(zhì)的資源和先進(jìn)的技術(shù)手段,不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)信息技術(shù)與物理實驗的有機整合,我們的課堂教學(xué)效果肯定會大大提高。