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摘要:在高中物理教学中,物理实验是物理教学的重要组成部分,对于课堂教学质量和效率起着重要的作用。随着教育信息化不断推进,高中物理在教学目标、教学方式、教学模式上都发生了极大地改变。教师应抓住信息技术在教育领域的发展良机,将信息技术与高中物理实验教学进行有机融合,从而全面提高教学效果,促进学生物理核心素养的全面提升。
关键词:信息技术;高中物理;实验教学;有效融合
中图分类号:G4 文献标识码:A
物理是一门以实验为基础的自然学科,物理实验是高中物理教学的主要内容,是强化学生动手能力和实验操作能力的重要过程,在高中教学中有着举足轻重的地位。在信息技术背景下,教师的教学模式和学生的学习方式都在不断改革和创新。为此,高中物理教师要意识到信息化教育是不可阻挡的教育发展趋势,要充分运用现代信息技术武装自己的教学,推动高中物理实验教学方式与手段更加多样化。
一、信息技术与高中物理实验教学有效融合意义
(一)提升课堂交互性
利用信息技术,教师能够获取到学生更多的学习数据,然后根据学生反馈的信息然后对教学进行适当调整,同时学生也可以利用网络平台,与专家、教师进行互动交流,从而让学生学习更多的知识。
(二)激发学习自主性
相比传统的教学模式,信息技术打破了受时间、空间的束缚,为高中物理实验提供了丰富的教学资源,学生能在众多的信息资源中获取有价值的学习素材,同时根据自身的能力、进度、安排,进行自主选择学习资源,开拓了学生视野,充分发挥学生学习的主体作用。
(三)丰富教学多样性
对教师而言,信息技术提供了丰富的实验教学手段,如交互式电子白板、传感器、数码摄像机和微课、flash、VR技术、三维图像技术等软硬件技术,有效弥补了传统实验的不足。但是教师需要注意的是,要避免过度使用信息技术,忽视对学生动手能力的培养。
二、信息技术与高中物理实验教学有效融合策略
(一)应用视频暂停,定格分析实验现象
在高中物理课堂中,经常会有一些演示实验,有的实验现象稍纵即逝,学生很难捕捉到变化的瞬间,教师往往只能通过口头描述实验现象,对想象能力不丰富的同学,只会听得云里雾里,难以直观感受。此时,结合信息技术的慢放、快放、回放、定格、放大等功能,让学生真实直观感受物理实验魅力,轻易实现从静态到动态、复杂到简单、抽象到形象、模糊到直观,创设真实物理情景,回归物理本质。
如《自由落体运动》和《研究平抛物体的运动》实验,可以利用手机拍摄频闪照片或录制视频,然后在大屏幕上慢速播放展示实验现象,将转瞬即逝的现象慢放延迟,并且还可以通过视频暂停来定格分析现象,这种方式简单,就能取得良好的效果。
(二)利用仿真软件,构建真实实验环境
在实验教学中,有的学校不具备开展实验的环境和条件,没有相应的实验器材,同时有些电学实验具有较高危险性,也无法直接进行实验操作。在这种情况下,教师可以利用信息技术,如希沃电子白板自带的仿真实验功能,在虚拟的仿真实验室内进行实验教学,替代真正的物理实验演示,这种方式突破了传统实验手段受时间、空间的限制,为学生观察复杂和危险实验过程提供了可能。
如行星的运动、分子的扩散、原子核裂变和聚变、α离子散射实验、伽利略理想斜面实验、卫星的发射、在太空中的失重现象等等,学生是无法观察到实验的过程,此时可利用仿真软件,展示行星运动的轨迹和方向,加深对行星运动现象和物理规律的理解,展示分子运动的过程,让微观世界可视化,展示原子核裂变和聚变的过程,让学生直观地了解物理现象等,通过信息技术,以往只能靠教师的口头描述,一下子生动形象地呈现在学生面前,完美解决了传统实验教学中难以演示的现象和过程。
(三)采用传感装置,动态处理实验数据
传统的实验,通过操作完成实验,记录实验数据,然后进行复杂繁琐的数据处理,由于误差等因素影响,得到的结果可能会出现较大的偏差。此时,教师利用传感器及其配套软件完成物理实验,把实验结果直接输入电脑,通过Dislab软件绘制关系图,得出预期的实验结果。
如《描绘小灯泡的伏安特性曲线》和《测量电源电动势和内电阻》等实验,可以利用电流传感器和电压传感器采集数据,再用Dislab软件绘制U-I图,从而得出实验结论。再如《牛顿第三定律》和《摩擦力》等需要测力的实验,可以利用力学传感器采集力的大小和方向,绘制F-t图像,全体学生能直观感受示数变化,提升展示的整体效果。
同时有的智能手机已内置各种传感器,使其成为集各种功能于一体的便携式电子设备,教师可以方便地利用手机的传感器功能完成测量“自由落体测量重力加速度”“验证机械能守恒”等实验。
(四)借助投屏技术,放大实验操作细节
有的物理實验现象比较微小,可视性不强,由于距离的原因,导致坐在后排的学生,无法看清实验的具体操作过程和细节。实验现象的分析是了解实验原理的关键所在,如果看不清实验现象,势必大大降低实验的效果。面对这样的现象,教师可以利用投屏技术,将实验操作细节放大,强化演示实验的效果,呈现出良好效果。
如微小弹性形变实验、游标卡尺和螺旋测微器的读数,可以利用实物投影仪或者摄像头,也可以利用手机同屏功能,将实验现象或实验器材投影到大屏幕,便于学生观察。
三、结语
物理学是建立在实验基础上的学科,因此实验教学是高中物理教学中极其重要的环节。教师需充分利用信息技术的教育优势,将信息技术与高中物理实验教学深度有效融合,更好地丰富高中物理实验教学的内容,推动物理实验教学方式与手段的多样化和创新化,从整体上提高高中物理教学质量,培养全面发展的现代型优秀人才。
参考文献
[1] 谢睿.信息技术与高中物理实验资源开发的整合研究[J].新课程导学,2020(16):21-22.
[2] 李双亮.信息技术与高中物理实验教学深度融合的案例研究[J].中学理科园地,2021(1):27-28.
[3] 吕春景.信息技术环境下的高中物理实验教学[J].西部素质教育,2020(9):131-132.
[4] 游艺辉.应用信息技术破解四类物理实验难题[J].福建基础教育研究,2020(2):114-115.
课题项目:本文系重庆市教育学会基础教育科研课题(一般)《信息技术与高中物理学科深度融合的实践研究》的阶段性研究成果。
关键词:信息技术;高中物理;实验教学;有效融合
中图分类号:G4 文献标识码:A
物理是一门以实验为基础的自然学科,物理实验是高中物理教学的主要内容,是强化学生动手能力和实验操作能力的重要过程,在高中教学中有着举足轻重的地位。在信息技术背景下,教师的教学模式和学生的学习方式都在不断改革和创新。为此,高中物理教师要意识到信息化教育是不可阻挡的教育发展趋势,要充分运用现代信息技术武装自己的教学,推动高中物理实验教学方式与手段更加多样化。
一、信息技术与高中物理实验教学有效融合意义
(一)提升课堂交互性
利用信息技术,教师能够获取到学生更多的学习数据,然后根据学生反馈的信息然后对教学进行适当调整,同时学生也可以利用网络平台,与专家、教师进行互动交流,从而让学生学习更多的知识。
(二)激发学习自主性
相比传统的教学模式,信息技术打破了受时间、空间的束缚,为高中物理实验提供了丰富的教学资源,学生能在众多的信息资源中获取有价值的学习素材,同时根据自身的能力、进度、安排,进行自主选择学习资源,开拓了学生视野,充分发挥学生学习的主体作用。
(三)丰富教学多样性
对教师而言,信息技术提供了丰富的实验教学手段,如交互式电子白板、传感器、数码摄像机和微课、flash、VR技术、三维图像技术等软硬件技术,有效弥补了传统实验的不足。但是教师需要注意的是,要避免过度使用信息技术,忽视对学生动手能力的培养。
二、信息技术与高中物理实验教学有效融合策略
(一)应用视频暂停,定格分析实验现象
在高中物理课堂中,经常会有一些演示实验,有的实验现象稍纵即逝,学生很难捕捉到变化的瞬间,教师往往只能通过口头描述实验现象,对想象能力不丰富的同学,只会听得云里雾里,难以直观感受。此时,结合信息技术的慢放、快放、回放、定格、放大等功能,让学生真实直观感受物理实验魅力,轻易实现从静态到动态、复杂到简单、抽象到形象、模糊到直观,创设真实物理情景,回归物理本质。
如《自由落体运动》和《研究平抛物体的运动》实验,可以利用手机拍摄频闪照片或录制视频,然后在大屏幕上慢速播放展示实验现象,将转瞬即逝的现象慢放延迟,并且还可以通过视频暂停来定格分析现象,这种方式简单,就能取得良好的效果。
(二)利用仿真软件,构建真实实验环境
在实验教学中,有的学校不具备开展实验的环境和条件,没有相应的实验器材,同时有些电学实验具有较高危险性,也无法直接进行实验操作。在这种情况下,教师可以利用信息技术,如希沃电子白板自带的仿真实验功能,在虚拟的仿真实验室内进行实验教学,替代真正的物理实验演示,这种方式突破了传统实验手段受时间、空间的限制,为学生观察复杂和危险实验过程提供了可能。
如行星的运动、分子的扩散、原子核裂变和聚变、α离子散射实验、伽利略理想斜面实验、卫星的发射、在太空中的失重现象等等,学生是无法观察到实验的过程,此时可利用仿真软件,展示行星运动的轨迹和方向,加深对行星运动现象和物理规律的理解,展示分子运动的过程,让微观世界可视化,展示原子核裂变和聚变的过程,让学生直观地了解物理现象等,通过信息技术,以往只能靠教师的口头描述,一下子生动形象地呈现在学生面前,完美解决了传统实验教学中难以演示的现象和过程。
(三)采用传感装置,动态处理实验数据
传统的实验,通过操作完成实验,记录实验数据,然后进行复杂繁琐的数据处理,由于误差等因素影响,得到的结果可能会出现较大的偏差。此时,教师利用传感器及其配套软件完成物理实验,把实验结果直接输入电脑,通过Dislab软件绘制关系图,得出预期的实验结果。
如《描绘小灯泡的伏安特性曲线》和《测量电源电动势和内电阻》等实验,可以利用电流传感器和电压传感器采集数据,再用Dislab软件绘制U-I图,从而得出实验结论。再如《牛顿第三定律》和《摩擦力》等需要测力的实验,可以利用力学传感器采集力的大小和方向,绘制F-t图像,全体学生能直观感受示数变化,提升展示的整体效果。
同时有的智能手机已内置各种传感器,使其成为集各种功能于一体的便携式电子设备,教师可以方便地利用手机的传感器功能完成测量“自由落体测量重力加速度”“验证机械能守恒”等实验。
(四)借助投屏技术,放大实验操作细节
有的物理實验现象比较微小,可视性不强,由于距离的原因,导致坐在后排的学生,无法看清实验的具体操作过程和细节。实验现象的分析是了解实验原理的关键所在,如果看不清实验现象,势必大大降低实验的效果。面对这样的现象,教师可以利用投屏技术,将实验操作细节放大,强化演示实验的效果,呈现出良好效果。
如微小弹性形变实验、游标卡尺和螺旋测微器的读数,可以利用实物投影仪或者摄像头,也可以利用手机同屏功能,将实验现象或实验器材投影到大屏幕,便于学生观察。
三、结语
物理学是建立在实验基础上的学科,因此实验教学是高中物理教学中极其重要的环节。教师需充分利用信息技术的教育优势,将信息技术与高中物理实验教学深度有效融合,更好地丰富高中物理实验教学的内容,推动物理实验教学方式与手段的多样化和创新化,从整体上提高高中物理教学质量,培养全面发展的现代型优秀人才。
参考文献
[1] 谢睿.信息技术与高中物理实验资源开发的整合研究[J].新课程导学,2020(16):21-22.
[2] 李双亮.信息技术与高中物理实验教学深度融合的案例研究[J].中学理科园地,2021(1):27-28.
[3] 吕春景.信息技术环境下的高中物理实验教学[J].西部素质教育,2020(9):131-132.
[4] 游艺辉.应用信息技术破解四类物理实验难题[J].福建基础教育研究,2020(2):114-115.
课题项目:本文系重庆市教育学会基础教育科研课题(一般)《信息技术与高中物理学科深度融合的实践研究》的阶段性研究成果。