信息技术与物理课程分析论文

2022-04-29

摘要信息技术与物理教学整合,是以信息技术为平台,从物理教学的基本课型出发,以一种全新的教与学的方式探讨物理知识,与传统教学模式相比有根本性的不同。今天小编为大家推荐《信息技术与物理课程分析论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

信息技术与物理课程分析论文 篇1:

信息技术融入物理教学

摘 要:信息技术融入物理教学全环节是时代发展的必然,高效率是它最大的价值.物理教学中信息技术的使用困境主要有三点:过量使用、使用不足、使用不当.信息化的物理教学突破策略为:树立教学为主、技术为辅的观念,开展基于目标、内容、活动以及评价的深度备课;梳理和重构物理教学中应用信息技术遵循的若干原则;建立信息技术融入物理教学的一般路径——选择、组合、优化、反思.

关键词:信息技术;物理教学;策略重构

作者简介:邓李君(1982-),男,湖北人,本科,中学一级教师,研究方向:物理合作学习、项目式学习、错题研究.

1 信息技术融入物理教学的价值

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出“信息技术对教育发展有革命性影响,必须予以高度重视”.信息技术融入学科教学是第三次教育革命的主要特征,是世界教育改革发展的必然趋势.信息技术融入教育教学,是教育信息化的重要途径,正在引发教育教学的整体变革,其核心是推动教育教学进行创新,包括教育观念、教学模式、学习环境、教学内容、教学评价、技术手段的创新.进入21世纪以后,早期“黑板+粉笔”和“课本+纸笔”的传统低效物理教学模式已经发生质变:黑板扩展为多功能交互式电子白板;课本扩展为纸质书和电子音视频资源;纸笔扩展为答题器、平板电脑、电子草稿纸等;幻灯机演变为手机平板投屏技术;传统作业批改扩展为QQ、钉钉软件提交,电子批改;传统测试方式扩展为“一起作业”“问卷星”测试等.信息技术的引入贯穿了课前、课中、课后整个教学过程,有效提升了物理教学效率,深刻地改变了物理教学样态,影响了物理教学走向,凸显出技术的威力和价值.“技术”已经为教育插上了神奇的翅膀,为实现现代教学创造了无限的可能性.

2 信息技术融入物理教学的困境

2.1 “过量使用”导致物理教学“舍本逐末”

信息技术已经渗透在物理教学的各个方面,不仅包含课堂教学,还包括教学工作系统:课前预习、课后复习、课外物理综合实践活动、学法指导等.物理教学中对信息技术的“过量使用”有如下表现:教师在课前预习方面,既布置纸质学案、课文预习和习题,又通过QQ、钉钉等互联网软件让学生预习课件、微课、视频资源以及完成问卷星前测题,过量的信息技术干预导致学生预习负担过重;课堂教学中,教师播放的过量课件、精美插图和视频冲淡了物理教学的主题,过多使用答题器、平板电脑,减弱了学生纸笔计算的动手训练;课后,教师依赖“一起作业”“猿题库”等教育软件布置作业,过度的无纸化自动批改降低了作业的情感交流功能,导致教学失去了温度;学法指导中,教师过多看重信息技术软硬件,例如向学生推荐电子错题本、智能题库、百度等,面对繁杂的信息技术学生容易产生无所适从、茫然迷失的失落感,长时间电子产品的使用还可能损伤学生视力,甚至引发网瘾,过犹不及.对“信息技术”的盲目崇拜和过度使用,无异于“买椟还珠”,切忌让信息技术的漂亮外壳遮蔽了物理教学的内涵与本质.

2.2 “使用不足”导致物理教学“事倍功半”

物理教学对信息技术“使用不足”的主要表现和前述情况恰恰相反:课前预习阶段,教师只布置纸质作业,学生的预习资源匮乏,预习效率低下,收獲不多;课中,教师主要依靠粉笔和黑板进行授课,不使用或者很少使用多媒体课件、智慧课堂教学系统,仅仅进行教材讲授限制了学生学习物理的视野,大量的板书习题书写浪费了教学时间,影响了课堂容量;课后复习中,教师只采用面对面形式辅导学生,而不使用QQ、微信等互联网工具答疑解惑,这种狭隘的时空要求、陈旧呆板的沟通方式限制了课后辅导的数量和频率.信息技术“使用不足”的原因有两点:一是学校、学生所处客观条件的限制,例如经济原因导致的硬件设备缺失等,随着经济的发展,这类客观条件正在大力改善;二是来自教师和学生家长的主观因素的限制,一些年龄偏大的中老年教师信息素养不高,教学思维、观念、方法固化,不愿改变传统教学模式,不愿积极拥抱新技术,同时,家长出于保护学生视力的意愿和视网络为“洪水猛兽”的观念,用简单粗暴的方式让学生的物理学习和信息技术“绝缘”.匮乏的信息技术,不仅拖累了教学效率,降低了教学效果,还影响了学生信息素养的培养,与国家信息教育的方针政策不符.

2.3 “不当使用”导致物理教学“误入歧途”

信息技术的“不当使用”属于目标预设没问题,但方法实操有问题.就好比我们的目标是过河,但在过河的方法上不采用轮船过河,而采用汽车过河.这一问题在物理教学中表现为:用“虚拟实验室”软件做实验代替学生真实情境下的动手实验,模拟仿真实验在提高物理学习效率的同时,伤害了学生的实践能力;用智慧课堂系统软件的“随机抽点”功能从学生名单中随机抽学生回答问题,代替了教师基于观察所得的反馈信息而进行的点名提问,为增加教学趣味性而丧失了个性化教学的针对性;用平板电脑作图软件连电路图、作光学图、使用计算器计算,代替了学生纸笔作图与计算,在节省纸墨的同时,牺牲了学生的书写训练;用实验视频教学代替教师的现场演示实验,注重了预设和教学的正确性,但缺少了教学生成,减少了情感交融的现场感.信息技术的“不当使用”比比皆是,它将物理教学引入到了一条错误的轨道上,使人迷失在物理教与学的荒原中.

3 信息技术融入物理教学的应用策略重构

在教学实践活动中,使用信息技术取得的教学成果,其实并非发轫于技术,主要是由理念、思想和观点决定的.信息技术与物理教学融合,其本质并不是让信息技术成为获得教学成效的必需品,而是让物理教学在信息技术的辅助和催化下,实现信息技术的教学潜能和学生发展潜能的统一,实现效率、效果和效能的统一.信息技术如何避免错误,正确融入物理教学,重构应用策略?必然是理念、思想、观点先立,原则、路径后行,知行统一.

3.1 树立教学为主、技术为辅的观念,开展基于目标、内容、活动、评价的深度备课

有学者曾经说过:“真正的整合是看不见的整合,技术不是教学中一个特别突出的成分,而是自然有机的融和,这是技术在教育中使用的最高境界.”信息技术是物理教学的辅助工具,教师需要树立物理教学为主、技术为辅的观念,不能因为信息技术的强大而丧失了物理教学的自信,使其“喧宾夺主”.信息技术在物理教学中出现的偏差,基本上都是观念与备课出了问题,在任何时候,物理学科内容和物理教学法都是主体,教师在备课中要抓住这个主要矛盾.具体而言,首先,教师要基于物理课程标准确定教学目标,从知识、能力、情感与核心素养入手,深入分析,将教学目标融入每一节课的教学设计中;其次,教师要根据目标研读教学内容,根据内容设计教学活动、教学方法,在此基础上结合教学内容、活动、方法因地制宜地考虑信息技术的使用;最后,教师要设计评价机制,根据课堂和课外效果的评价检视信息技术的融入效果.

3.2 梳理和重构物理教学中应用信息技术遵循的若干原则

信息技术融入物理教学,应该以解决教学痛点为原则,而不是泛滥引入、拒绝引入、不当引入.教学痛点分为三个方面:一是教学内容的痛点;二是教师的痛点;三是学生的痛点.

其一,用精益求精的态度解决教学内容的痛点.在物理中,有很多内容不适合采用传统的讲授法,并因此成为教学痛点,此时就特别需要信息技术的介入.如何识别物理教学内容的痛点,从而融入信息技术加以化解?有以下主要原则可以借鉴:一是化小为大.即对于一些微小不易观察的物理规律和现象,利用信息技术进行放大,促进学生的理解.例如,用图片或视频放大“力使桌面产生的微小形变”“光滑木块表面的凹凸不平”“分子热运动现象”等.二是化远为近.即将一些空间遥远、历史悠久的物理事例用多媒体呈现在学生眼前,让遥不可及的事例变得熟悉和亲近,增强学生对知识的同化.例如,用多媒体呈现日月食形成过程及原理、播放“死海不死”的浮力视频、呈现杠杆演变历史的图片等.三是动静转化.即将一些变化迅速的动态过程用慢镜头定格、分解,或将割裂的、静态的现象串联到一起,形成完整的动态变化规律,这一过程的目的是降低难度,促进学生对知识的顺应和同化.例如,在研究弹簧往复伸缩过程中弹性势能和动能的转化时,就可以借助信息技术将动态过程分解,抓取几个关键点的弹簧形变图像,加以静态分析,突破难点;在研究凸透镜成像规律实验中,探究物象位置和运动变化规律时,可以利用flash技术,将物象位置和大小形状等碎片化图片串联到一起,形成物象运动变化的完整过程,利于学生从整体上建构凸透镜成像规律.四是化抽象为具体.即将一些抽象的物理概念化为形象具体的事物,促进学生由感性认识上升为理性认识.例如将抽象的“电流”概念类比为“水流”,并用课件动画展示出来;将音色、音调、响度的特征用示波器的波形、波数、波幅形象地展示等.五是化隐为显.即将一些不易观察的现象用多媒体显示出来,例如凸透镜成的虚像.

其二,用事半功倍的理念解决教师的痛点.教师的痛点主要是批改作业耗费时间、课前预习学情难以掌握、课中当堂训练难以批改、课后缺少和学生的交流等.信息技术解决痛点的原则主要是方便、及时、减负.例如课前,教师可以用问卷星布置预习任务,让学生预习课文后,在问卷星上完成一定数量的预习测试题并提交,教师可以立即看到学生做题得分排行榜、每个学生错题数、全班错题大数据等信息,也可以据此及时调整教学设计,避免了传统纸笔作业模式下的延时性,省去了收发作业的人工环节,减轻了教师批改作业的负担,省时省力,可谓一举多得;课中,教师可以利用智慧课堂答题器,让学生输入物理学案上的当堂训练题目答案,让全班学生的答题正确率立即呈现在多媒体上,根据答题大数据决定精讲哪些错题,精准且高效;课后,教师可以通过物理QQ群和学生交流上课收获,实现个性化答疑.

其三,用因材施教理念解决学生的痛点.学生的物理学习痛点主要有完成的作业得不到及时批改、学习困难得不到及时解决、缺少和教师交流的机会等.如前述,作业痛点可以通过问卷星得到及时的批改和反馈,实验练习不足可以通过线下“物理实验盒”+线上“虚拟仿真实验室”软件进行过饱和训练来弥补,学习困难可以通过反复观看微课视频和“猿题库”针对性做题加以突破,与物理教师的交流可以通过QQ和微信等即时通讯工具解决.信息技术的融入,使物理学习按需定制逐渐成为现实.

3.3 建立信息技术融入物理教学的一般路径——选择、组合、优化、反思

教师在深度备课和把握将信息技术融入物理教学的原则的基础上,要想在物理教学设计中真正融入信息技术,必然跳脱不出选择、组合、优化、反思这一基本路径.教师在选择信息技术工具之前,先要收集、熟悉、分析各种信息技术工具(见表1),做到心中有数.然后,通过选择,教师要初步确定使用哪些信息技术的工具;通过组合,教师要确定课前、课中、课后分别使用什么信息技术工具,什么教学内容对应什么信息技术工具、先后顺序如何,不同学情的班级使用信息技术工具的差异,课堂中停电或设备故障等突发情况如何应对等;优化和反思主要是针对课后环节,教师教学实践后,要反思所选择和组合使用的信息技术工具是否有优化的空间?要评估信息技术是否促进了物理教学?软件是否有更新和迭代?通过优化和反思,教师要积极学习各种有利于物理教学的信息技术软件、硬件.经历了这一过程,物理教师就能够遵循深度備课—深度融入—高效实践—优化迭代的螺旋式教学理念,步入信息技术融入物理教学的正确路径.

4 结语

信息技术融入物理教学,需要教育技术产品必须方便易学,能与教师现有的教学方法相兼容,具有很好的稳定性.此外,还需要物理教师对信息技术进行合理的整合安排.整合的场所不在教室,不在课堂,而是在教师的头脑里.教师信息技术应用要充分考虑学生使用的问题:一是如何发挥信息技术的工具效能,体现学生的主体地位;二是如何利用信息技术拟人、拟物的作用,构建有利于学生学习的情境;三是为学生使用信息技术提供丰富的情境、完整的知识体系,而不是仅仅提供碎片化的学习资源.基于信息技术融入物理教学的误区和重构应用的策略,如何设计信息化的物理教学活动,如何发挥教师的教学设计与实施能力、追求教学的最优化才是核心.

参考文献:

[1]夏德俊.让教育技术助力课堂教学[J].吉林教育,2015(Z2):86.

[2]李芒.论教育技术视域中“人与技术”之关系[J].中国电化教育,2008(07):11-15.

[3]李呈林,金燕,林贵永.教师信息技术应用本质探究[J].教育界(基础教育),2019(04):129-133.

[4]马文婧,郑宇晴,张轶炳.信息技术在中学物理教学中的应用[J].中学物理,2018,36(24):64-65.

[5]李树林.信息技术与初中物理课堂教学的深度融合[J].中学物理,2017,35(20):61-62.

(收稿日期:2020-11-10)

作者:邓李君

信息技术与物理课程分析论文 篇2:

信息技术与物理教学整合模式探讨

摘要 信息技术与物理教学整合,是以信息技术为平台,从物理教学的基本课型出发,以一种全新的教与学的方式探讨物理知识,与传统教学模式相比有根本性的不同。

关键词 物理教学;信息技术;教学模式

Research on Mode of Integrating IT into Physics Teaching//Li Shaofeng

Author’s address Zhoukou Normal University, Zhoukou, Henan 466000

1 前言

教学模式是开展教学活动的一套计划或模型,是基于一定教学理论而建立起来的较稳定的教学活动的框架和程序,也是各种教学活动有机地连接在一起从而组成的具有动态性的过程。一个完整的教学模式包含以下5个部分:理论基础、教学目的、操作程序、实现条件和评价。

信息技术与物理教学整合,是以信息技术为平台,以一种全新的教与学的方式去探讨物理知识,因此其教学模式与传统教学模式相比也将发生根本性的变化。根据物理教学的内容和特点、信息技术在物理教学中的作用、学生在学习过程中的地位,本文提出以下几种信息技术与物理教学整合的模式。

2 信息技术与物理概念、规律课教学整合——基于信息技术的探究式教学模式

2.1 模式简介将信息技术整合于物理概念、规律课教学,就是将信息技术作为学生学习的情境探究工具、信息加工和知识构建工具、协作交流工具以及测评工具,通过学生经历学习、理解、应用概念和规律的过程,掌握物理概念和规律的定义、内涵、外延,并将其纳入自己的认知结构,同时培养学生科学探究的能力。

2.2 理论基础

1)布鲁纳的发现学习理论主张让学生经历知识发现的过程获取知识、发展探究能力,强调学生的探究过程,而不是从教师那里获取现成的知识。

2)建构主义理论强调知识不是通过教师的传授获得,而是通过个体对知识单元的经验解释,将知识转变为自己的内部表述。

3)高中物理课程标准让学生经历科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。

2.3 教学目的学生通过探究活动,掌握物理概念和物理规律,体验科学探究的乐趣,掌握科学探究的方法。

2.4 操作程序

1)创设情境、提出问题:创设与问题相关的、尽可能真实的情境,并引导学生提出问题。

2)自主探究:学生在教师指导下独立探究,体现教师指导与学生主体相结合。

3)网上协作:教师指导学生在自主探究的基础上通过网络进行小组协商、交流、讨论。

4)网上测试:学生在教师指导下,运用网上测试和评估系统进行学习效果的评价。

5)总结评价:由教师和学生共同对学习过程及效果进行评价。

2.5 实现条件教师是探究活动的设计者、组织者、指导者、参与者与评判者。学生是探究活动意义的主动建构者,始终处于主体地位。

2.6 评价评价应关注师生在探究活动中的表现及信息技术发挥的作用。

3 信息技术与物理习题、复习课教学整合——计算机辅助演示—模拟—强化模式

3.1 模式简介将信息技术整合于物理习题、复习课教学,就是将信息技术作为演示工具快速展示教学内容,并提供典型问题情境,动态模拟相关物理过程,对学生的视觉产生刺激,强化学生的解题方法意识,帮助学生抓住问题的核心,理清解题思路。该模式是信息技术与课程整合的较低层次,信息技术主要作为演示工具,辅助教师的教和学生的学。

3.2 理论基础

1)行为主义的刺激和强化理论:桑代克提出的准备律强调学习的效果与个体身心准备状态有关,给予学生多样化的刺激,能使学生迅速进入学习的准备状态;根据斯金纳的强化理论,实物刺激的基础上再加上多媒体刺激,使学生建立的“刺激—反应”联接更牢固。

2)认知主义的学习理论:动机可以加强新旧知识的相互作用,有效地促进有意义学习的发生和保持。多媒体创设的学习情境有利于激发学生的学习动机。

3)高中物理课程标准:重视传统媒体和计算机多媒体的有效利用,充分发挥它们在物理教学中的功能。

3.3 教学目的依据直观教学原则,使学生形成丰富的感知表象,促进学生巩固所学知识,掌握解决问题的方法。

3.4 操作程序

1)目标展示:展示学习目标,使学生明确学习任务。

2)呈现知识、归纳结构:展示教学内容,指导学生归纳相关知识的联系与区别,实现认知结构的“刷新”。

3)创设问题情景、模拟物理过程:提供典型的物理问题情境,模拟相关物理过程。

4)解决问题:展示解决问题的方法,对学生进行视觉刺激,强化学生的解题方法意识。

5)归纳总结:展示解题方法的关键之处,对解题方法进行归纳总结。

3.5 实现条件教师根据教学需要选择合适的媒体和软件,并始终注意发挥学生主体作用,使学生相对独立地完成知识建构。

3.6 评价评价应关注教师的教学设计、教学实施情况,教学目标实现情况、学生的表现以及信息技术的应用情况。

4 信息技术与物理实验课教学整合——计算机辅助实验课教学模式

4.1 模式简介将信息技术整合于物理实验教学,就是运用信息技术对传统的物理实验教学进行改造。实验前可以利用计算机创设实验情境,提出问题;实验中利用计算机进行指导;实验后,学生利用计算机分析、处理数据,最后得出结论。这是信息技术与物理教学整合的较高层次,信息技术开始作为学生解决问题的工具。

4.2 理论基础

1)建构主义理论:知识是学习者在一定的情境中,通过意义建构的方式获得的,要用探索法、发现法去建构知识的意义。

2)高中物理课程标准:重视将信息技术应用到物理实验室,加快中学物理实验软件的开发和应用,诸如通过计算机实时测量、处理实验数据,分析实验结果等。

4.3 教学目的借助信息技术方便学生的实验操作、数据处理,增强学生的实验能力,激发学生的探究欲望,更好地培养学生的实际操作能力和科学探究精神。

4.4 操作程序

1)创设情境,提出问题:创设特定的学习情景,引导学生提出问题。

2)猜想与假设:学生在教师的启发引导下,与同伴进行交流协作,提出猜想、形成假设。

3)设计实验方案,采集实验数据:学生在教师指导下设计实验方案,与小组成员合作进行实验,采集实验数据。

4)验证假设,得出结论:学生利用计算机对收集的信息进行分析、处理,验证假设,探讨规律,归纳结论,并对结论做出科学解释。

5)总结与评价:学生对实验过程进行小结,陈述实验结论或实验现象,并对实验过程和结论进行评价、反思,最后由教师进行总结和评价。

4.5 实现条件学生能熟练使用计算机软件进行实验数据的处理,并对实验结果进行分析,制作图文并茂的实验报告。教师将信息技术合理运用到传统的物理实验中,为学生创造一个良好的实验探究环境,使学习内容与学生的经验世界发生联系和作用。

4.6 评价评价应综合学生在实验过程中的表现以及实验结果两个方面。

5 信息技术与物理研究性学习的整合——基于因特网的研究性学习模式

5.1 模式简介将信息技术整合于物理研究性学习,就是要利用因特网上庞大的信息资源和便捷的交流方式,将信息技术作为学生学习的资源环境,信息加工与知识构建工具、协作交流工具。学生围绕选题,通过网络查找资料,整理成果,并利用E-mail、BBS等与小组成员进行讨论交流,能大大提高学生在信息时代的学习与研究能力。

5.2 理论基础

1)建构主义理论:为研究性学习的操作提供一种模式,即把研究性学习分为冲突阶段、建构阶段和应用阶段等3个阶段,重视学生在知识内化过程中探索研究的作用。

2)高中物理课程标准:增加物理综合实践活动,其中研究性学习作为核心内容。提倡开展跨学科的研究活动,鼓励学生把物理知识与其它学科知识结合起来研究周围的生活和社会现象。

5.3 教学目的培养学生综合运用所学知识的能力,发现、解决问题的能力,收集、分析和利用信息的能力,语言文字表达的能力,团队协作的精神,科学研究精神和对社会的责任心和使命感。

5.4 操作程序

1)提出研究主题:主题应来源于与物理学科有关的现实生活中真实的任务。

2)确定任务与步骤:教师将任务分解成一个个有意义的子任务,便于学生分工,从而降低研究难度。

3)探索研究:学生开展小组讨论,设计研究方案,并根据研究方案进行探索研究。

4)形成作品:作品可以是一篇研究论文、一份调查报告、一件模型、一块展板等。

5)总结评价:学生总结学习中的收获、体会和经验教训,并对学习的过程和结果做出评价,教师作总结发言。

5.5 实现条件要求学生既保持学习的自主性,又要同组内成员共享学习成果,学会交流与协作。教师应针对学生形成的初步成果,在课堂教学中组织交流讨论,使学生最终获得完整的知识体系和成熟的研究成果。

5.6 评价评价要充分关注学生的学习态度,学习的过程与方法,重视交流与协作。

6 结束语

在实际教学中,对于某一节课并没有固定不变的模式。这需要教师根据学生的情况、现有的教学条件,进行灵活选择和组合。归根结底,教学目的是充分发挥信息技术的优势,最大限度地促进教师的教和学生的学,提高教学效果,培养学生的创新精神与实践能力。

信息技术在教育领域的广泛应用,促进了教育观念、教学模式、教学手段、教学方式以及教学内容的发展和变革。运用信息技术优化教学过程,提高教学效果,促进学生创新精神与实践能力的培养,还需要教育研究者和实践者共同去研究。

作者:李韶峰

信息技术与物理课程分析论文 篇3:

利用信息技术培养学生物理核心素养的研究

摘要:核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.具体是指终身学习能力、合作交往能力、自主创新能力、个人发展能力以及品德修养能力.本文讨论了达到这些目标的指导理论、方法、策略、实例和具体案例.

关键词:信息技术;物理;核心素养

作者简介:蔡继新 (1979-),男,浙江桐乡人,本科学历,中学一级教师,主要研究方向高中物理课堂教学.

1当前高中物理教学出现的问题

当前社会信息技术正改变着人们的生活与学习方式,并使得世界各国与地区的教育开始走向网络化、虚拟化与国际化.信息技术与物理课程的结合已经成为当前教育改革的重点内容.但我们的课堂教学中是否充分利用了信息技术,学生的物理核心素养是否得到了有效提高.

11学生对物理学科缺乏兴趣

部分学生并未形成正确的学习态度,缺乏学习物理的兴趣.不但不关心课堂知识,对课外内容也不闻不问.针对此现象,很多教师想尽各种办法,激发学生内驱力,培养他们探索未知世界的兴趣,但效果甚微.

12对科学知识掌握不全面

物理教材上的理论知识、科学知识以及科学信息都具备较强的应用性与综合性,但当前物理教育仅限于灌输理论知识,且主要通过讲、背、练等方法进行记忆.课程中并未融入信息技术,对现代高科技的发展情况也了解甚微,尤其是对近几年国内、国外的先进的科技信息成果缺乏了解,未将知识与生活实际进行联系.

13学生科学思维及实验探究能力较差

部分学校缺乏完备的实验资源,学校领导及教师对实验教学不够重视,教师很少组织学生到实验室进行实验,所谓的实验室只能成为一个摆设.且实验评价体系完全脱离新课改理念,过分注重实验应试教育而忽视了实践操作功能,以致学生的实践动手能力较差,科学思维以及探究能力等核心素养得不到有效培养.

2信息技术与物理核心素养理论基础分析

21信息技术

信息技术从狭义方面看,它主要将信息技术等同于计算机技术,且是计算机与通信技术的结合体,在某种层面上也是计算机技术、通信技术以及控制技术的全面结合;广义层面的信息技术指的是完成信息获取、传递、加工、再生以及使用等功能的技术.而课题中的信息技术主要指的是计算机多媒体技术以及网络技术的综合体.

22物理核心素养

高中物理核心素养是在物理教育过程中逐步形成的,是适应个人学习、社会发展所需要的科学知识、科学情感、态度以及价值观念等方面的表现,在学习过程中,学生会自主的表现出物理特征的品质.且学生物理核心素养的发展主要遵循以下三个方面:一是物理核心知识,也是物理教学中使用的核心概念、核心规律、物理实验以及重要的思维方法等;二是物理的核心学习能力,此处指的是学生的推理能力、分析能力、理解能力以及综合能力等,表现出了学生利用数学工具解决物理问题及物理实验的能力;三是物理科学品质,即学生对物理学科所秉持的兴趣、态度、价值观念以及具备的合作意识等.在以上三个层次中,核心能力与科学品质才是物理教学中最为本质的核心素养.

培养学生的核心素养是教育教学的一个重要环节,也是学生在校期间的终极发展目标.能否通过各种途径、方法培养学生的核心素养,是检验教育教学成功的关键之一.

23国内外利用信息技术培养核心素养分析

国外已引进了大量的信息技术手段应用于物理课堂,多媒体、计算机、互联网以及虚拟的活动场景都开始走进物理学习生活中,以学生为主的教学活动正走进高中物理课堂.很多欧洲国家的物理教学将大多时间与精力关注于物理实践教学,老师、家长、学生等都认为实践态度才是最为重要的因素,因而会将一半的课堂时间应用在实践活动上,特别重视物理实践课程.

马利明认为要以思维方法和品质为抓手,培养学生物理核心素养:引导有目的猜想与联想,提高发散思维能力;发挥类比与变式的作用,克服消极思维变式;以表象为中介,促使概念图象化、符号化.

郑志湖认为利用现代教育技术开发实验资源,改变育人模式,促进学生自主、探究、合作学习和知识建构,提升学生物理核心素养.主要创新物理实验室建设以满足学生选择性学习和个性化发展需求为目的,对高中物理实验课程群和物理实验资源建设进行整体顶层设计.构建基于问题解决的综合性实验教学和开放性实验资源,形成与高中物理衔接的选修、竞赛、大学先修、现代物理技术实验课程资源.

然而国内学者主要是由理论层面解释如何利用信息技术培养学生的物理核心素养,很少有结合实际教学过程进行描述,这样的教学被局限于固定的模式中,忽视了实际教学.

本文将结合高中物理课堂实践教学,最新的教育动态,利用信息技术改变现有的教学模式,并重新定义了教学步骤,使学生可以积极主动地参与到教学模式中,以切实提升学生自身的物理核心素养水平.

3利用信息技术培养学生物理核心素养方法策略

31利用信息技术培养学生物理学习兴趣,激发学生求知欲.

案例1在《探究平抛运动的规律》一课的教学设计中,教师在联系实际生活的基础上,提出物理问题.教师利用平抛小游戏(图1)引入课程,确定活动主题为“请你来当飞行员”,飞机投弹是较为典型的平抛运动事例.课堂导入中仅凭借教师语言进行描述,无法激发学生的求知欲,此时可以利用多媒体软件播放1945年美国轰炸机突袭日本的史料,激发学生好奇心理.期间教师提问:如果你是执行任务的飞行员,在历尽千辛万苦之后,终于发现了敌人兵工厂,那么距离多远才可以击中目标呢?创设情境之后,接下来,教师开始充分使用网络资源进行授课的方法,向学生提供学习网页,使其自主选择平抛运动的视频、图片以及动画等内容,以加深他们的理解程度,进而为此后的研究规律打下坚实的基础.

随着教学的逐步深入,教师的问题还可以再进一步加深:“如果你的任务是击中动态目标,比如行驶中的汽车、逃逸的小船等.此时教师可以利用信息技术,在电脑上播放小游戏——飞机炸船.让学生到前面看谁能炸到正在逃逸的小船,学生基本很難炸到逃逸的小船,此时教师示范,百发百中,这个小游戏又一次将课堂气氛带入高潮,那么预投距离应该怎样计算?”让学生通过计算,并再次进行游戏,此时学生兴趣更浓了,再一次激发学生的学习兴趣.

32运用信息技术创设情境

教师是物理学习的引导者,在物理教学设计上应恰到好处地运用信息技术,利用所学的知识探究其规律,在教师的引导下有序进行探究过程,培养学生学科品质和科学精神、创新精神.

案例2人教版必修1第四章第七节《超重和失重现象》教学片断.

(1)教师提出问题:在失重现象中,如果加速度为重力加速度,则视重为多大?

(2)学生思考回答:此时视重为零(教师利用电脑视频播放事先录制好的视频论证)

(3)教师归纳总结:当物体以重力加速度竖直加速下降时,物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)为零,这就是“完全失重”现象.

(4)教师提出问题:将两本字典叠放在一起置于手掌上,手突然撤去,两本字典下落,字典间存在弹力作用吗?

(5)学生思考回答:假设存在弹力,根据牛顿第二定律分析得到,处在上方的字典的加速度的大小小于重力加速度,处在下方的字典的加速度的大小大于重力加速度,在这种假设前提下,两者下落过程应当分离,且距离越来越大,然而假设与实际情况相悖,故假设错误,因此字典之间不存在弹力,弹力为零.两者处于完全失重状态,一起做自由落体运动.

(6)教师引导:太空中宇航员处于什么状态?他们如何在太空生活?观看天宫二号陈冬、景海鹏生活视频(图2).

(7)教师提问:电影中是否有完全失重的场景?

(8)播放成龙和金喜善主演的电影《神话》完全失重片断(图3).

引导学生设计恰当的学习活动,学生进一步激活探究所需的先前经验,引导学生实现物理课程资源的超水平发挥.同时利用信息技术激发学生的学习积极性,帮助他们在自主探索、合作交流的过程中,真正理解和掌握基础知识、基本技能.当然教师在教学中引导的内容不仅仅是方法和思维,更重要的是做人的价值,如坚强的毅力,明辨是非的能力,积极向上的精神等核心素养.

33积极开展物理探究实验活动,增强学生的感知能力,培养学生形成科学意识与科学能力

探究实验能使学生投入到活动中去自己发现问题、积极开展探索、让学生在质疑探究过程中提高运用知识解决问题的能力.在平时的教学中我们设计过很多创新性探究实验,如探究合力与分力的关系实验,探究加速度与质量、力的关系实验,探究小车速度随时间变化的规律实验,探究作用力与反作用力关系实验,探究弹性势能的表达式,探究功与速度变化关系实验等.通过学生之间的合作探究,不仅使他们相互启发,相互弥补知识的缺陷,而且调动思维潜能,经历模型建构、科学推论、科学论证、质疑创新等活动,有效地培养学生批判性思维和探究能力、推理能力及提取信息能力等.

案例3探究作用力与反作用力关系片断.

(1)新课引入

教师通过电脑播放赵本山小品《卖拐》视频,提出问题:小品中范伟的脚为什么麻了?引出作用力和反作用力概念.

学生举例:男同学之间掰手腕,鼓掌,拔河比赛等,进一步强化作用力和反作用力概念.

(2)实验探究

教师提供实验器材——弹簧秤两把、橡皮筋两根.

师:用什么实验来探究呢?需要什么器材?

生:弹簧测力计.

师:拿一个弹簧测力计,用手拉秤钩,弹簧测力计读数反映的是谁对谁的力?

生:手对弹簧测力计的拉力.

师:手对弹簧测力计的拉力可在弹簧测力计上显示出来.请问,弹簧测力计对手有拉力吗?如何表示出来?能否显示力的大小?怎么办?

生:將两个弹簧测力计对拉.

师:如何使用及注意些什么?

生:调零,水平对拉,沿杆施加拉力,注意量程.

师:(4人一组)每组发弹簧测力计2把、橡皮筋1根,请学生自行实验 .

探究1作用力和反作用力大小关系.

用手拉橡皮筋,体会感受两只手受到的拉力大小.初步结论.

A弹簧测力计主动拉B弹簧测力计,B弹簧测力计主动拉A弹簧测力计,观察两弹簧秤读数大小.(结论略)

探究2作用力和反作用力方向关系.

两个弹簧测力计对拉,观察拉力方向.

讨论与实验.

再次观察两个弹簧测力计水平对拉,竖直对拉,倾斜对拉,拉力方向关系.(结论略)

用一根弹簧测力计拉一个橡皮筋,观察各自拉力方向.(结论略)

探究3作用力和反作用力还有其他什么特点?

作用力与反作用力哪个先?性质一样吗?效果能抵消吗?你还有什么办法得出结论(可根据学生自己准备的器材试验并得出结论)

探究科学,热爱科学,提高学生的科学素养是物理教学的目标.因此在教学中,教师要通过营造良好的氛围,激发学生开展科学活动,发挥学生的主动性,选择学生熟悉的,最感兴趣的事物,经过教师的精心设计,让学生进行动手操作、动脑思考,参与到探究科学的全过程,充分发挥学生的聪明才智,掌握科学概念、学会科学方法、形成科学意识、全面提高学生的科学能力.

4结束语

物理核心素养存在多种不同的培养方式,除了利用信息技术及实验设计之外,还可以通过习题设计、课外活动、小组合作学习以及校本课程开发等多种方式进行展开.相信不久的将来,信息技术一定可以被广泛应用于物理课程中,学生的核心素养也会得到大幅度的提升.

参考文献:

[1] 董国伟高中物理课堂教学常见问题及对策分析[J].新课程(中旬)2013(06)

[2] 郑志湖物理实验教学中激活学生探究欲望[J].物理教学2016(03)

[3] 马利明也谈物理核心素养的培养[J].教育研究与评论2016(07)

[4] 廖伯琴我国选拔性考试对高中物理新课程实施的影响[J].物理教学探讨2013(01)

作者:蔡继新

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