借助信息技術(shù)優(yōu)化物理復(fù)習(xí)教學(xué)

卜寧 紀(jì)新軍

摘? 要：在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，高速發(fā)展的信息技術(shù)早已融入學(xué)科教學(xué)中。教學(xué)蘇科版初中物理八年級下冊《液體密度》復(fù)習(xí)課時(shí)，借助信息技術(shù)，優(yōu)化課堂教學(xué)：運(yùn)用自制微課，重回學(xué)習(xí)現(xiàn)場；運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，簡化實(shí)驗(yàn)過程；運(yùn)用電子白板，顯化思維過程；運(yùn)用在線評價(jià)工具，及時(shí)、精準(zhǔn)反饋。

關(guān)鍵詞：初中物理；信息技術(shù)；復(fù)習(xí)教學(xué)；《液體密度》

本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“基于中學(xué)物理教師信息素養(yǎng)提升的學(xué)科融合實(shí)踐研究”（編號(hào)：2021JY14L385）的階段性研究成果。

傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)教學(xué)一般是以提問知識(shí)點(diǎn)為主線，通過例題講解讓學(xué)生回憶先前所學(xué)，最后再用反饋練習(xí)收尾。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)缺乏趣味性、實(shí)用性，使得學(xué)生被動(dòng)且機(jī)械地回憶知識(shí)點(diǎn)，思維只能停留在做題層面。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代，高速發(fā)展的信息技術(shù)早已融入學(xué)科教學(xué)中。運(yùn)用微課、虛擬實(shí)驗(yàn)、電子白板、在線評價(jià)工具等信息技術(shù)助力復(fù)習(xí)教學(xué)活動(dòng)的開展，不僅能豐富學(xué)生的視覺體驗(yàn)，還能實(shí)現(xiàn)師生良好的互動(dòng)，真正開啟高效率、高品質(zhì)的課堂。教學(xué)蘇科版初中物理八年級下冊《液體密度》復(fù)習(xí)課時(shí)，借助信息技術(shù)，優(yōu)化課堂教學(xué)。

一、課前慎思

密度概念是整個(gè)初中物理重要的知識(shí)，也是后面學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)、浮力的基礎(chǔ)?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）中，對“密度”內(nèi)容的要求為：“通過實(shí)驗(yàn)，理解密度。會(huì)測量固體和液體的密度?！保?］這指導(dǎo)我們，應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題的解決中。

學(xué)生在新授課中已經(jīng)學(xué)過了如何測量液體的密度，但對實(shí)驗(yàn)步驟中的一些細(xì)節(jié)或者可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的做法會(huì)有遺忘，對于“只利用量筒測量液體的密度”“只利用天平測量液體的密度”等問題的理解還十分模糊。因此，本課的教學(xué)重點(diǎn)為：液體密度的測量過程以及實(shí)驗(yàn)過程中的操作失誤和實(shí)驗(yàn)誤差分析。教學(xué)難點(diǎn)為：等效法測量方法的理解。

根據(jù)新課標(biāo)要求，教學(xué)設(shè)計(jì)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，借助信息技術(shù)手段豐富教學(xué)活動(dòng)，科學(xué)設(shè)計(jì)問題串，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系，利用物理觀念解決實(shí)際問題，提升科學(xué)思維能力。本節(jié)課的教學(xué)流程如圖1所示。

二、課中篤行

（一）運(yùn)用自制微課，重回學(xué)習(xí)現(xiàn)場

師? 你能測出桌上這瓶飲料的密度嗎？請說出實(shí)驗(yàn)原理及你選擇的實(shí)驗(yàn)器材。

（學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)器材。）

生? 實(shí)驗(yàn)原理是ρ=mV，選擇的器材是燒杯、天平和量筒。

師? 利用天平和量筒如何測量這瓶飲料的密度呢？

（學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)步驟，口述如何測量飲料的密度。）

生? 先用天平測量燒杯和飲料的總質(zhì)量，再將部分飲料倒進(jìn)量筒，讀出對應(yīng)的體積V，最后用天平稱量出燒杯和剩余飲料的質(zhì)量。

師? 同學(xué)們，老師課前錄制了一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作視頻。下面請大家觀看視頻，看看有哪些不規(guī)范之處。

（學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻，交流觀點(diǎn)。）

生? 用手拿砝碼。

生? 物體和砝碼位置放反了。

生? 稱量過程中調(diào)節(jié)平衡螺母。

在物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，復(fù)習(xí)課的引入尤為重要。一個(gè)好的復(fù)習(xí)課引入，不僅能為接下來的課堂教學(xué)做好鋪墊，還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。復(fù)習(xí)課的引入一般以問題解決為導(dǎo)向，從而能喚醒學(xué)生利用所學(xué)解決問題的欲望。本課一開始，利用先前錄制好的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作視頻作為資源載體，可有效節(jié)約課堂時(shí)間，提高課堂效率。傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)課堂中，學(xué)生只能干巴巴地口頭回憶先前實(shí)驗(yàn)操作中的不當(dāng)之處。利用微課，直觀展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程，將不當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作場景帶入課堂，讓學(xué)生自我糾正實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤。這不僅活躍了課堂氛圍，加深了學(xué)生的記憶，還省去了教師詳細(xì)描述實(shí)驗(yàn)操作場景的時(shí)間，使復(fù)習(xí)事半功倍。

（二）運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，簡化實(shí)驗(yàn)過程

師? 利用天平、量筒、燒杯，如何測量飲料的密度？

（學(xué)生利用虛擬實(shí)驗(yàn)室，演示測量液體密度的步驟，如圖2所示。）

師? 怎樣的步驟會(huì)使測得的液體密度偏大？說出順序的改變，并解釋誤差原因。

生? 先用天平測出空燒杯的質(zhì)量為m0，再用天平測出燒杯和飲料的總質(zhì)量為m總，最后將燒杯中的飲料全部倒入量筒，讀出體積為V。由于倒不干凈，所測液體的體積偏小，測出液體密度偏大。

師? 怎樣的步驟會(huì)使測得的液體密度偏小？說出順序的改變，并解釋誤差原因。

生? 先用天平測出空燒杯的質(zhì)量為m0，再將飲料倒入量筒，讀出體積為V，最后將量筒中的飲料全部倒入燒杯，測得總質(zhì)量為m總。由于倒不干凈，所測液體的質(zhì)量偏小，測出液體密度偏小。

對于復(fù)習(xí)課而言，有些在新授課中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作過程不需要在學(xué)生面前重復(fù)操作，因?yàn)檫@樣會(huì)使學(xué)生覺得乏味無趣。相反，借助虛擬實(shí)驗(yàn)室，不僅可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，簡化實(shí)驗(yàn)步驟，還能重新調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，大大提高課堂效率。

（三）運(yùn)用電子白板，顯化思維過程

師? 如果沒有量筒，還能測出液體的密度嗎？

生? 可以利用質(zhì)量相等的方法。（出示圖3）在杯中倒入部分水（左邊），用電子天平稱出質(zhì)量為50g，并用刻度尺測出水的高度為H；再把水倒出，杯子擦干凈，將紅色液體（右邊）也加至50g，用刻度尺測出紅色液體的高度為h，則被測液體的密度為ρ=ρ水Hh。

生? 還可以利用體積相等的方法。（出示圖4）在杯中倒入部分水（左邊），用電子秤測出質(zhì)量為m水，并用記號(hào)筆在水面做好標(biāo)記；再把水倒出，杯子擦干凈，將紅色液體（右邊）加至標(biāo)記處，用電子秤測出紅色液體的質(zhì)量m液，則被測液體的密度為ρ=ρ水m液m水。

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，往往會(huì)有一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)步驟或者實(shí)驗(yàn)情境需要學(xué)生理解。如果遇到此類情況，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生畫出實(shí)驗(yàn)簡圖表示復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生借助簡化圖將自己對問題的理解畫出來。這樣，有利于培養(yǎng)他們選擇合適方法解決問題的能力，也能促進(jìn)他們學(xué)會(huì)將復(fù)雜問題簡單化，顯化思維過程。學(xué)生在這一環(huán)節(jié)不需要過多地闡述自己的實(shí)驗(yàn)過程，只需要通過白板“隨手寫”功能進(jìn)行圈畫，借助畫實(shí)驗(yàn)步驟簡化圖的方式展示自己的實(shí)驗(yàn)方案。這樣將冗長且可能語言描述不清楚的實(shí)驗(yàn)步驟借助簡化圖呈現(xiàn)，培養(yǎng)了學(xué)生模型建構(gòu)的科學(xué)思維。當(dāng)學(xué)生將頭腦中想的抽象過程畫出來后，有利于他們自我檢查，化解難點(diǎn)。與此同時(shí)，教師可以讓學(xué)生上臺(tái)自我分析糾錯(cuò)，組織展示交流，利用白板“隨手寫”及“擦除”功能，更加高效地展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，并及時(shí)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行點(diǎn)評。這種糾錯(cuò)的方式更形象直觀，除了讓出錯(cuò)的學(xué)生印象深刻外，其他學(xué)生也能通過糾錯(cuò)的過程掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法。

（四）運(yùn)用在線評價(jià)工具，及時(shí)、精準(zhǔn)反饋

在課堂反饋環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師提問后往往都是抽取一兩個(gè)學(xué)生回答，不夠全面，反饋的針對性和精準(zhǔn)性不高。對此，可以運(yùn)用課堂評價(jià)反饋統(tǒng)計(jì)工具（如Plickers）進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，使學(xué)生都能參與回答問題并有所反饋。

本環(huán)節(jié)，教師通過幾道習(xí)題，考查學(xué)生對本課知識(shí)的掌握程度。利用Plikers反饋軟件，實(shí)時(shí)顯示學(xué)生答題情況并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，教師能夠看到選擇題的正確率、錯(cuò)誤選項(xiàng)及人員名單（如圖5所示）。答題正確的學(xué)生可繼續(xù)完成具有挑戰(zhàn)性的問題；答錯(cuò)的學(xué)生可通過生生討論或者師生討論，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)因，完善認(rèn)知。

當(dāng)然，物理課堂不能一味地追求信息化手段，花里胡哨的畫面反而可能導(dǎo)致課堂教學(xué)的本末倒置、秩序混亂。因此，選用信息技術(shù)手段，不僅要滿足學(xué)生的需求，還需符合課堂內(nèi)容的特點(diǎn)?？傊?，教師應(yīng)在實(shí)踐中不斷分析總結(jié)，不斷探索創(chuàng)新，借助信息技術(shù)，優(yōu)化物理課堂教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：10.