计算机技术在初中物理教学中的运用

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  [摘 要]平板、手机、网络及计算机“联姻”,让教学插上了腾飞的翅膀。在初中物理教学中,教师可用“积件”构筑“共享文件站”,用“仿真”构筑“虚拟实验室”,用“网络”构筑“探究信息域”,以提升物理教学质量。
  [关键词]计算机技术;初中物理;运用
  [中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)14-0054-01
  在学科教学中运用计算机技术,能够扩大课堂教学容量,增进学生对学科知识的理解,能有效突破学科教学重难点。以初中物理教学为例,将计算机技术引入课堂教学,既能让学科知识可视化,也能让学生不可见的思维可视化,从而有效提升课堂教学质量。本文主要从三个方面进行分析探讨。
  一、运用“积件”,构筑“共享文件站”
  当下,计算机辅助教学,网络课件并不鲜见。但是,从互联网上下載的课件雷同化、大众化等问题,让物理教师在寻找适合学生学习的课件过程中浪费了不少时间。我在教学中,努力探寻计算机辅助教学软件开发和应用的新思路,将计算机辅助教学从“课件”向“积件”转变,努力让课件能够适合自己的课堂教学。
  所谓“积件”,是指师生根据教学需要,自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。这种技术不是课件的简单叠加,而是“积件库”和“积件组合”的有机结合。其中,“积件库”包括素材资源库、微教学单元库、资料呈现方式库、教与学策略库和网上环境资源库;“积件组合”包括核心层、平台层、实库层、虚库层和环境层。比如,若物理教师在Internet上建立了自己的网站,并且将自己制作的CAI课件、教案、论文等以网页浏览的形式放在网站中。同时,与其他物理教师的CAI课件实现资源共享。并且,以超链接的形式将其他网站课件融入自己的网站中,以“搭积木”的形式积件。这样运用计算机、网络克服了传统课件软件包不能共享的弊端。以学科、学段、学校为单位,形成了“物理学科联盟”。如此,师生在任何有网络终端的地方都能随时进行创构。
  资源共享、资源创构、资源丰富是计算机技术运用于初中物理教学的重要方向。实现资源共享,构建“共享文件站”,可以有效提升初中物理教学的实效性,让教师有更大的空间、更多的实践,更有效地进行物理教学研究。
  二、运用“仿真”,构筑“虚拟实验室”
  “物理仿真实验”是基于计算机教学应用软件,基于师生所要研究的物理学问题,选定研究对象、环境,然后由计算机根据物体所遵循的物理规律进行计算,生成的过程和结果。仿真实验,能够完善许多物理学实验不理想或者不能实现的特殊情况。通过运用物理仿真技术,总之,教师可以构筑物理学习的“虚拟实验室”,引导学生积极参与物理虚拟实验,让抽象的物理知识变得形象、具体、直观。
  从教学内容看,虚拟实验主要包括声音类、光学类、电路类、电磁类、能量类等。在初中物理教学中,教师必须开发软件,从而让虚拟实验得以完成。如三维建模工具3ds Max和虚拟现实开发工具Unity 3D等。在教学《光的反射与折射定律》时,学生对于入射角、反射角、折射角的测定是很费时、很难控制的。为此,我们运用虚拟仿真实验,用Unity 3D软件很好地模拟光的反射、折射现象,使学生对入射角、反射角、折射角之间的关系有了清晰的认知。通过圆盘上的刻度,能够精准读出各种数值。当学生通过直观感知虚拟实验获得了切身体验后,再让学生进行实体性实验,就能有效提高学生物理实验的实效性和针对性。
  初中物理实验,有的很难直接通过实体性实验完成,这就要借助虚拟实验,弥补传统实验教学的局限性。通过仿真的虚拟实验,教师可以在计算机上构筑一个“虚拟实验室”,助推学生的物理学习。
  三、运用“网络”,构筑“探究信息域”
  当下学生的物理学习,更新速度快。许多纸质的物理习题集由于时间久远,已经不能适应学生的物理学习。为此,我们可以让学生借助Internet网络,从一些物理学网站或者名校网站上下载资料,助推自己的物理学学习。学生还可以借助电子邮箱、QQ群等展开物理学习交流、研讨。甚至,可以借助计算机、网络,进行线上或者线下学习。比如观看物理教师的“一师一优课”,运用“慧学南通资源分享系统”等。
  比如,在学习“浮力的运用”之前,让学生做“浮沉子”实验。不同的学生由于兴趣不同、能力不同以及各自的家庭情况不同,选择了不同的素材进行实验。他们纷纷打开计算机,借助网络,掌握了做“浮沉子”实验的材料、方法和步骤。于是,有学生用1000mL透明有盖塑料瓶、中号滴管/笔帽、橡皮泥、塑料瓶等材料做“浮沉子”;有学生用火柴梗、细漆包线、试管等材料做“浮沉子”;还有学生用普通饮料瓶、吸管(大于8厘米)和曲别针做“浮沉子”,等等。不同的学生将自己做的浮沉子上传到班级网站,让大家共享。他们相互启发、相互研讨,学生的物理学习活动充满了探究味和研究味。
  计算机辅助初中物理教学,可以让不易讲述的内容、不易操作的实验、不易言说的情景等得到揭示。运用计算机辅助教学,为学生提供了认知条件,促进了学生物理技能的发展和物理素养的提升。
  (责任编辑 易志毅)
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