教育信息化2.0時(shí)代提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性分析

黃山松

摘要：作為初中重點(diǎn)專業(yè)課程，物理文化教育的重要性不言而喻。物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種非常直接和基礎(chǔ)的方式?？梢詭椭鷮W(xué)生在實(shí)際操作中成功掌握相關(guān)專業(yè)技能和相關(guān)專業(yè)知識(shí)。當(dāng)然，需要說明的是，雖然大部分物理實(shí)驗(yàn)難度不大，但部分實(shí)驗(yàn)的原材料風(fēng)險(xiǎn)較大，相對(duì)不可用。這個(gè)問題在一定程度上影響了初中物理實(shí)驗(yàn)教育的實(shí)際效果。文章闡述了在教育現(xiàn)代化2.0時(shí)期如何利用新技術(shù)全面提高初中物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效性。

關(guān)鍵詞：教育信息化;2.0時(shí)代;實(shí)驗(yàn)

前言

人們常說21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的新世紀(jì)，21世紀(jì)的一大特點(diǎn)是電子信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用。信息技術(shù)極大地提高了我們的生活質(zhì)量，同時(shí)在教學(xué)中的也被常規(guī)化的應(yīng)用，作為初中物理教育要順應(yīng)2.0時(shí)代的趨勢(shì)，朝著大資源、信息技術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新融合方向轉(zhuǎn)變。

1.發(fā)現(xiàn)問題

建構(gòu)主義的基本理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)和訓(xùn)練總是與某種情境相聯(lián)系的。新的具體內(nèi)容的意義建構(gòu)只能在“同化”和“適應(yīng)”的基礎(chǔ)上完成。在前面討論的基礎(chǔ)上“難點(diǎn)”是激發(fā)學(xué)生積極邏輯思考的“催化劑”。為了引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，教師需要構(gòu)建一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題的場(chǎng)景，使原有的知識(shí)和掌握的新知識(shí)建立聯(lián)系，激發(fā)孩子探索的興趣，并為進(jìn)一步學(xué)習(xí)創(chuàng)造動(dòng)力。教育信息化2.0作為特殊的信息平臺(tái)，幫助學(xué)生從日常生活、工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)條件的觀察中發(fā)現(xiàn)與物理相關(guān)的知識(shí)。

1.1展示真實(shí)情況

盡量展示真實(shí)情況，對(duì)新事物的認(rèn)知理解。例如，在《聲波的發(fā)生與傳播》中，2.0技術(shù)可以向?qū)W生展示自然界中各種聲音的振動(dòng)——青蛙鼓動(dòng)的小腹、蚱蜢的顫動(dòng)的翅膀等，驗(yàn)證學(xué)生們猜想。

1.2構(gòu)建問題場(chǎng)景

從思考中學(xué)習(xí)，思考來(lái)自懷疑。教師要善于構(gòu)建高難度場(chǎng)景，讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的解疑欲望，在指定的場(chǎng)景中，自己發(fā)現(xiàn)解決方案，最終獲得新的知識(shí)。例如，在學(xué)習(xí) “參考”的定義時(shí)，采用2.0技術(shù)為他們可以引入大資源的案例教學(xué)：“第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，一位法國(guó)飛行員在2000米高空飛行時(shí)，注意到他的臉上有一個(gè)小物體。當(dāng)他抓住這個(gè)小物體時(shí)，他很驚訝，原來(lái)這是一個(gè)子彈?！边@種與不可思議的情況會(huì)引起學(xué)生們的各種猜測(cè)，讓學(xué)生建立內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件。

1.3輔助演示實(shí)驗(yàn)

初中生對(duì)觀察和實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣，可以以示范實(shí)驗(yàn)為出發(fā)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。2.0技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)，解決了教師在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的不能同時(shí)關(guān)注所有學(xué)生的問題。采用2.0技術(shù)模擬輔助實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的交互性和自足性功能。

2.猜測(cè)假設(shè)

猜想和假設(shè)是物理學(xué)中主要的思維能力，哥白尼說：“沒有大膽的推論，就不可能有杰出的發(fā)現(xiàn)?！痹谡麄€(gè)學(xué)習(xí)過程中，要正確引導(dǎo)學(xué)生在已掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，提出有目的的猜測(cè)，通過這樣的方式收集數(shù)據(jù)，深化獨(dú)立思考，然后進(jìn)行豐富想象，大膽假設(shè)。在初中物理課堂教學(xué)中，由于學(xué)生的成績(jī)和思維差異很大，所以對(duì)猜測(cè)和假設(shè)合理性上具有較高的要求，在有效性上肯定存在非常大的個(gè)體差異。此時(shí)教師利用2.0技術(shù)制作本節(jié)課堂的知識(shí)圖譜，讓不同學(xué)習(xí)情況的學(xué)生根據(jù)自己的理解做出猜測(cè)和假設(shè)。2.0技術(shù)效果在真正的教學(xué)中課堂.搭建數(shù)據(jù)知識(shí)圖譜，讓學(xué)生的猜測(cè)假設(shè)問題不出圈，營(yíng)造輕松和諧的討論氛圍，實(shí)現(xiàn)“教師具體指導(dǎo)、小組討論、班級(jí)集體小組交流”教學(xué)法。

3.研究結(jié)果

學(xué)生創(chuàng)造的許多理論，通常是學(xué)生對(duì)原材料和客觀事實(shí)的主觀意識(shí)，理論是否有效、合理要通過試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。方案設(shè)計(jì) 有效的實(shí)驗(yàn)過程是社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中科學(xué)研究的前提。這也是學(xué)生更好地驗(yàn)證自己的猜測(cè)是否合適的必要方式。教師要求學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的基本原理和方法，分析目的和可行性方案，激發(fā)實(shí)驗(yàn)概念，協(xié)助學(xué)生改變綜合實(shí)驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)方案，是最好的實(shí)驗(yàn)方案，建立測(cè)試目標(biāo)和測(cè)試設(shè)備。指導(dǎo)他們編寫有效的測(cè)試程序流程。學(xué)生要根據(jù)不同的計(jì)劃，熟悉既定的自學(xué)場(chǎng)景，有利于自主探索和科學(xué)研究。 根據(jù)觀察、實(shí)際操作、認(rèn)知能力標(biāo)準(zhǔn)和條件建立在協(xié)作的基礎(chǔ)上并開展分析、區(qū)分等創(chuàng)造性思維，適度調(diào)整研究思維，從而對(duì)物理概念和規(guī)律產(chǎn)生基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。2.0技術(shù)的影響可以概括如下：

3.1提供信息資源

實(shí)驗(yàn)是一個(gè)培養(yǎng)的過程，是研究中特別關(guān)鍵的階段，直接影響研究的結(jié)果。2.0技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)中常用的知識(shí)和現(xiàn)象的應(yīng)用，具體表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)知識(shí)圖譜的創(chuàng)建上。該知識(shí)圖譜可以提供整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中所需的相關(guān)知識(shí)和方法，如：基礎(chǔ)定義、基礎(chǔ)原理、公式計(jì)算、儀器設(shè)備的應(yīng)用、常見的安全問題等。當(dāng)在研究型學(xué)習(xí)的整個(gè)過程中遇到困難時(shí)，也可以參考知識(shí)圖譜，學(xué)習(xí)完畢后再進(jìn)行研究。

3.2模擬實(shí)驗(yàn)

物理上的一些小實(shí)驗(yàn)，生怕發(fā)生意外，怕?lián)p壞實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。課堂限制比較多，此時(shí)可以使用2.0技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)。例如，“2.0仿真模擬實(shí)驗(yàn)室”虛擬實(shí)驗(yàn)是輔助傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的極好方法，還可以將原始抽象內(nèi)容可視化，為學(xué)生創(chuàng)造獨(dú)立的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3.3測(cè)試結(jié)果記錄

研究發(fā)現(xiàn)普遍采用合作學(xué)習(xí)方法。每個(gè)工作組都可以使用 Excel 和 Word等工具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。解決了傳統(tǒng)課堂教學(xué)無(wú)法享受到成果的問題，同時(shí)節(jié)省了繪制數(shù)據(jù)圖表的時(shí)間。

4.探索交流

學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行研究后，通常會(huì)得到不同的結(jié)果或遇到有異議的問題。這時(shí)，老師鼓勵(lì)學(xué)生積極探索和解決問題。在輕松和諧的課堂教學(xué)場(chǎng)景中合作學(xué)習(xí)，學(xué)生將基于多種交流方式（口頭、物理模型、數(shù)據(jù)信息、文字等）準(zhǔn)確地交流實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，并簡(jiǎn)單地傳遞給老師和其他學(xué)生。在討論中，教師要把討論的重點(diǎn)放在學(xué)生中間，將學(xué)生的工作成果與他人的反饋相結(jié)合，不斷加強(qiáng)科研的周期性，展示學(xué)習(xí)的成果。增強(qiáng)物理核心素養(yǎng)。學(xué)生通過研究測(cè)試后，可以通過文字、圖形、動(dòng)畫等軟件工具完成學(xué)習(xí)成果。對(duì)于學(xué)生來(lái)說，在課堂上展示自己的成績(jī)也是一種巨大的情感鼓勵(lì)。

結(jié)束語(yǔ)

21 世紀(jì)至今，現(xiàn)代教育工作發(fā)生了翻天覆地的發(fā)展。盡管中國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)高呼德育宣傳口號(hào)， 但是，許多教師以提高學(xué)生成績(jī)?yōu)榭傮w目標(biāo)，他們的教學(xué)理念仍然體現(xiàn)了我國(guó)應(yīng)試教育的方式?，F(xiàn)在做物理實(shí)驗(yàn)教育和科學(xué)研究的人已經(jīng)很少了，這與物理教育發(fā)展的精準(zhǔn)定位是完全顛倒的。文章結(jié)合作者自身的工作經(jīng)驗(yàn)和教研室提出的建議，明確提出了可行的做法，希望對(duì)信息管理2.0中物理實(shí)驗(yàn)教育質(zhì)量的提升給予一定的建議。

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