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摘要:本文从物理学习深度和广度的延伸、课堂教学的互动、实验探究的简化和精确、物理知识形象化四个方面阐述信息技术与物理教学融合的一些感悟,探讨如何让学生在接受物理教育过程中逐步形成科学素养、实践素养、信息技术素养、学习素养、环境素养,具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和能力。
关键词:物理核心素养;信息技术
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:ISSN1001-2982(2019)07-097-01
教育是什么?个人认为不仅是 “教”更是“育”,雅斯贝尔斯说:教育是人的灵魂的教育,而非理性知识的堆积。从应试教育到素质教育再到素养教育,教育越来越趋向于育人,如何在新课程改革的大背景下转变教育理念,紧跟时代步伐,以学生为中心,进行多元化教学,满足他们独特的个人成长需求是每个教育工作者不断思考的问题。随着人类已经进入信息时代,信息媒体承载的多元化、集成化、交互性的特征对教育的影响不容忽视。传统教学较为关注学生对于物理基础知识的记忆,忽视了学生实践能力和创新思维的培养,而且很多的知识内容如果仅仅依靠教师的讲解学生是难以认知和领会的。信息技术与高中物理教学的融合不仅能够对物理学科的特点和优势进行整合,还能够对于其中的不足進行有效弥补,增加知识的形象化,在培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度和责任方面的素养是极为有益的。以下是在融合探索过程的几点体会:
一、利用网络资源实现学生知识面的拓展、课堂容量的扩大
在互联网飞速发展的时代,网络资源十分丰富,各式网络平台也给人们提供了便捷的交流,在良莠并存的网络世界如何正确高效获取资源,实现教学目标值得探讨,目前我的做法是利用平台预习发布与教学有关的问题和资料,班级学生可以利用平台的交流区提出个人对物理概念和规律的认识和理解,通过学生之间认知的碰撞和沟通提升对物理观念的培养,带着问题进入课堂教学更能摩擦出智慧的火花。
比如在“动量守恒”一节,我事先在平台发布了“牛顿摇篮”几种玩法的小视频,提出为什么会产生这种现象,这几个现象的共同点是什么?学生通过反复观看,对圆周运动、碰撞、动量、能量损失、力的作用等物理过程和物理量变化进行了激烈的讨论,培养了学生学会从物理的视角认识客观事物的本质属性、内在规律和相互联系。并且不少同学还猜想和设计了更多效果,提升了创造性见解的能力和品质,加深了对个体、系统、内力、外力几个物理概念的认识。第二天在课堂上利用“牛顿摇篮”验证猜想,成功的同学获得了极大的满足感,失败的同学则多了“为什么”的疑惑,产生了探索原因的动力,大家课堂听得更专注。
除了预习方面有利于加深学生对知识的理解,平台也有大量的教学微视频、练习可供自主选择,学生可以根据个人情况和需求而定。通过平台,学生能够接触到不同教师的教学方式和风格,不同的思维角度,不同的知识题型,对教学的深度和广度有很大的提升。
二、信息技术提升物理课堂教学的互动性,使教学效果反馈及时化
随着科技发展,各类电子产品和应用软件层出不穷,手机的控制是一个令教育工作者和家长头疼的话题,然而对学生而言“堵”莫过于“疏”,要引导学生正确认识科学、技术、社会、环境相互关系,那么合理使用的时间和的途径是关键。举个例子:在“向心力与向心加速度”一节,我预先布置学生利用周末到游乐场体验过山车、空中飞椅、海盗船等娱乐设施,并拍摄下来制成短视频在课堂上放映,感受向心力的同时也传递了彼此的快乐,学生以轻松愉快的心情进入物理理论的学习,提高了课堂效率。因此学校和家庭只要注重引导学生在有益于学习生活方面的使用,包括聊天工具在学习上的交流讨论都可以增加学生使用手机的正能量,根据“能量守恒”,自然负能量就少了。
又如电子白板、平板电脑、希沃软件等教学方式的涌现使得课堂互动不再局限于提问或让学生到黑板上解题。利用白板的展台可以将物理实验多角度投影到白板上,即使处于教室后面的同学也可以清清楚楚地观察实验的过程和现象,同时它还具有抓拍功能,可以将抓拍的瞬间展示出来。白板配合平板、希沃,课堂互动功能更是强大。答题统计功能让教师迅速掌握学生的个人和整体答题情况,拍照上传功能则解决了教师巡视教室几圈也未必能找到典型的苦恼,屏幕上会显示所有拍照上传的图片,全体答题情况尽收眼底,轻轻一点,某位同学的解题过程就放大展现在大家面前。例如在“伏安法测小电珠特性曲线”实验中,由于同学们对分压式接法接受存在一定困难,尤其是实际操作方面更为薄弱,所以这节实验是纠错的好时机,但是实验器材连接好后不利于搬动展示,因此可以要求学生连接完成后拍照上传,选取几个典型的错误供大家分析讨论。这种方式不仅形象展示了实验中的错误,也极大节省了课堂时间,提高了课堂的互动性。
信息技术支持下的教学活动,增强了课堂的互动,克服了以往教学延时反馈的弊端,既可以在教与学的过程中提供诊断性反馈,也可以在教学结束后提供总结性反馈,为教学过程的调控和教学结果的评价及时提供依据。
三、依托信息技术培养学生实验探究素养
物理是一门以实验为基础的科学,学生对大部分物理知识和规律的认识都需要通过实验构建,而信息技术的发展,简化了实验处理,提高了实验的精确度。以一维弹性碰撞为例,教学设计中学生分组实验配置了传感器,其目的是在验证科学规律,培养实验技能。同时使学生在学习过程中逐步形成科学探究能力,创新思维,在合作交流过程培养科学的态度和责任感。一维弹性碰撞在传统教学中主要通过摆球碰前的释放高度和碰后摆动的最大高度定性对比碰撞前后的速度,不利于学生观察,而且精确度低。改用传感器测量遮光时间,再利用EXCLE表格处理数据,其一如下图
各組学生可以设计不同的碰撞质量和碰撞类型(弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞),每组选定一两种方案实施操作收集数据,最后共享成果,对实验探究过程和结果进行交流、评估和反思。借助于信息技术的处理,不仅提高实验的精确度而且节约了重复计算的时间,更多侧重于对实验现象的和实验数据的分析和逻辑推理,注重培养学生获取和处理信息的基本科学方法和思维模式。
又如在“向心力与向心加速度”一节教学演示器材是图1,它可以定性对比向心力与半径、角速度、质量的关系,但无法得出定量的关系。利用图2向心力传感器及对应处理软件可以精确地找到定量关系,并且不局限于传统教具设定的半径和角速度,数据测量密集性和连续性更强。收集数据后可利用软件的拟合功能,对向心力与角速度一次方及二次方关系一目了然,如图3。向心力与其他因素关系都可以基于实验数据通过软件的图像处理方便快捷地找出定量的关系,与理论推导相互辉映,加深学生的物理观念素养。
四、信息技术的动画模拟使物理教学更直观,知识更形象
高中物理有不少的概念或者原理比较抽象,理解起来有困难,有些实验受到条件的限制,难以操作或者现象不明显,这类情况使用flash等软件制作动画将物理原理或实验过程呈现出来,加深学生的认知,培养科学思维中的建模能力。比如在讲解气压时,由于空气看不见摸不着,学生无法凭空想象,而动画模拟使之形象化,易于接受。但动画毕竟是人“做”出来的,不免有“假”的感觉,物理学科的科学性,严谨性和真实性都有很高的要求,因此动画模拟可以使现象的解释简单直观,但切忌完全代替实验,忽略学生实验观察或探究过程素养的形成。
信息技术的应用对物理教学起到了有益的补充,但过度使用并不利于学生在一些方面的能力发展,只有教学方式的多元化才符合学生的认知特点和个性需求。传统教具也具有它的优势,比如在“动量守恒”一节,最后我展示了一辆自制的小车:闭合开关,风扇转动,小车前进;将小车包裹起来,即使风扇转动,小车也不会前进。这个简单的小实验激发了学生极大的兴趣,通过讨论和分析不仅进一步巩固了本节课的物理概念和规律,而且学会运用知识解释生活中现象。
教无定法,学无定则,灵活运用,充分发挥信息技术的优势,致力提高学生的物理核心素养。大浪淘沙,也许若干年后学生不记得具体的物理知识,但从物理的视角认识问题,解决问题的思想、方法和观点已经根植于头脑中,必将使之受益终身。
参考文献:
[1] 陕西教育厅 基于“物理学科核心素养”下的课堂教学思考 2017-03-13
[2] 刘尚江 《中小学教育》2019年7月2期
(作者单位:福建省漳州第一中学)
关键词:物理核心素养;信息技术
中图分类号:G623.5 文献标识码:A 文章编号:ISSN1001-2982(2019)07-097-01
教育是什么?个人认为不仅是 “教”更是“育”,雅斯贝尔斯说:教育是人的灵魂的教育,而非理性知识的堆积。从应试教育到素质教育再到素养教育,教育越来越趋向于育人,如何在新课程改革的大背景下转变教育理念,紧跟时代步伐,以学生为中心,进行多元化教学,满足他们独特的个人成长需求是每个教育工作者不断思考的问题。随着人类已经进入信息时代,信息媒体承载的多元化、集成化、交互性的特征对教育的影响不容忽视。传统教学较为关注学生对于物理基础知识的记忆,忽视了学生实践能力和创新思维的培养,而且很多的知识内容如果仅仅依靠教师的讲解学生是难以认知和领会的。信息技术与高中物理教学的融合不仅能够对物理学科的特点和优势进行整合,还能够对于其中的不足進行有效弥补,增加知识的形象化,在培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度和责任方面的素养是极为有益的。以下是在融合探索过程的几点体会:
一、利用网络资源实现学生知识面的拓展、课堂容量的扩大
在互联网飞速发展的时代,网络资源十分丰富,各式网络平台也给人们提供了便捷的交流,在良莠并存的网络世界如何正确高效获取资源,实现教学目标值得探讨,目前我的做法是利用平台预习发布与教学有关的问题和资料,班级学生可以利用平台的交流区提出个人对物理概念和规律的认识和理解,通过学生之间认知的碰撞和沟通提升对物理观念的培养,带着问题进入课堂教学更能摩擦出智慧的火花。
比如在“动量守恒”一节,我事先在平台发布了“牛顿摇篮”几种玩法的小视频,提出为什么会产生这种现象,这几个现象的共同点是什么?学生通过反复观看,对圆周运动、碰撞、动量、能量损失、力的作用等物理过程和物理量变化进行了激烈的讨论,培养了学生学会从物理的视角认识客观事物的本质属性、内在规律和相互联系。并且不少同学还猜想和设计了更多效果,提升了创造性见解的能力和品质,加深了对个体、系统、内力、外力几个物理概念的认识。第二天在课堂上利用“牛顿摇篮”验证猜想,成功的同学获得了极大的满足感,失败的同学则多了“为什么”的疑惑,产生了探索原因的动力,大家课堂听得更专注。
除了预习方面有利于加深学生对知识的理解,平台也有大量的教学微视频、练习可供自主选择,学生可以根据个人情况和需求而定。通过平台,学生能够接触到不同教师的教学方式和风格,不同的思维角度,不同的知识题型,对教学的深度和广度有很大的提升。
二、信息技术提升物理课堂教学的互动性,使教学效果反馈及时化
随着科技发展,各类电子产品和应用软件层出不穷,手机的控制是一个令教育工作者和家长头疼的话题,然而对学生而言“堵”莫过于“疏”,要引导学生正确认识科学、技术、社会、环境相互关系,那么合理使用的时间和的途径是关键。举个例子:在“向心力与向心加速度”一节,我预先布置学生利用周末到游乐场体验过山车、空中飞椅、海盗船等娱乐设施,并拍摄下来制成短视频在课堂上放映,感受向心力的同时也传递了彼此的快乐,学生以轻松愉快的心情进入物理理论的学习,提高了课堂效率。因此学校和家庭只要注重引导学生在有益于学习生活方面的使用,包括聊天工具在学习上的交流讨论都可以增加学生使用手机的正能量,根据“能量守恒”,自然负能量就少了。
又如电子白板、平板电脑、希沃软件等教学方式的涌现使得课堂互动不再局限于提问或让学生到黑板上解题。利用白板的展台可以将物理实验多角度投影到白板上,即使处于教室后面的同学也可以清清楚楚地观察实验的过程和现象,同时它还具有抓拍功能,可以将抓拍的瞬间展示出来。白板配合平板、希沃,课堂互动功能更是强大。答题统计功能让教师迅速掌握学生的个人和整体答题情况,拍照上传功能则解决了教师巡视教室几圈也未必能找到典型的苦恼,屏幕上会显示所有拍照上传的图片,全体答题情况尽收眼底,轻轻一点,某位同学的解题过程就放大展现在大家面前。例如在“伏安法测小电珠特性曲线”实验中,由于同学们对分压式接法接受存在一定困难,尤其是实际操作方面更为薄弱,所以这节实验是纠错的好时机,但是实验器材连接好后不利于搬动展示,因此可以要求学生连接完成后拍照上传,选取几个典型的错误供大家分析讨论。这种方式不仅形象展示了实验中的错误,也极大节省了课堂时间,提高了课堂的互动性。
信息技术支持下的教学活动,增强了课堂的互动,克服了以往教学延时反馈的弊端,既可以在教与学的过程中提供诊断性反馈,也可以在教学结束后提供总结性反馈,为教学过程的调控和教学结果的评价及时提供依据。
三、依托信息技术培养学生实验探究素养
物理是一门以实验为基础的科学,学生对大部分物理知识和规律的认识都需要通过实验构建,而信息技术的发展,简化了实验处理,提高了实验的精确度。以一维弹性碰撞为例,教学设计中学生分组实验配置了传感器,其目的是在验证科学规律,培养实验技能。同时使学生在学习过程中逐步形成科学探究能力,创新思维,在合作交流过程培养科学的态度和责任感。一维弹性碰撞在传统教学中主要通过摆球碰前的释放高度和碰后摆动的最大高度定性对比碰撞前后的速度,不利于学生观察,而且精确度低。改用传感器测量遮光时间,再利用EXCLE表格处理数据,其一如下图
各組学生可以设计不同的碰撞质量和碰撞类型(弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞),每组选定一两种方案实施操作收集数据,最后共享成果,对实验探究过程和结果进行交流、评估和反思。借助于信息技术的处理,不仅提高实验的精确度而且节约了重复计算的时间,更多侧重于对实验现象的和实验数据的分析和逻辑推理,注重培养学生获取和处理信息的基本科学方法和思维模式。
又如在“向心力与向心加速度”一节教学演示器材是图1,它可以定性对比向心力与半径、角速度、质量的关系,但无法得出定量的关系。利用图2向心力传感器及对应处理软件可以精确地找到定量关系,并且不局限于传统教具设定的半径和角速度,数据测量密集性和连续性更强。收集数据后可利用软件的拟合功能,对向心力与角速度一次方及二次方关系一目了然,如图3。向心力与其他因素关系都可以基于实验数据通过软件的图像处理方便快捷地找出定量的关系,与理论推导相互辉映,加深学生的物理观念素养。
四、信息技术的动画模拟使物理教学更直观,知识更形象
高中物理有不少的概念或者原理比较抽象,理解起来有困难,有些实验受到条件的限制,难以操作或者现象不明显,这类情况使用flash等软件制作动画将物理原理或实验过程呈现出来,加深学生的认知,培养科学思维中的建模能力。比如在讲解气压时,由于空气看不见摸不着,学生无法凭空想象,而动画模拟使之形象化,易于接受。但动画毕竟是人“做”出来的,不免有“假”的感觉,物理学科的科学性,严谨性和真实性都有很高的要求,因此动画模拟可以使现象的解释简单直观,但切忌完全代替实验,忽略学生实验观察或探究过程素养的形成。
信息技术的应用对物理教学起到了有益的补充,但过度使用并不利于学生在一些方面的能力发展,只有教学方式的多元化才符合学生的认知特点和个性需求。传统教具也具有它的优势,比如在“动量守恒”一节,最后我展示了一辆自制的小车:闭合开关,风扇转动,小车前进;将小车包裹起来,即使风扇转动,小车也不会前进。这个简单的小实验激发了学生极大的兴趣,通过讨论和分析不仅进一步巩固了本节课的物理概念和规律,而且学会运用知识解释生活中现象。
教无定法,学无定则,灵活运用,充分发挥信息技术的优势,致力提高学生的物理核心素养。大浪淘沙,也许若干年后学生不记得具体的物理知识,但从物理的视角认识问题,解决问题的思想、方法和观点已经根植于头脑中,必将使之受益终身。
参考文献:
[1] 陕西教育厅 基于“物理学科核心素养”下的课堂教学思考 2017-03-13
[2] 刘尚江 《中小学教育》2019年7月2期
(作者单位:福建省漳州第一中学)