课题论文:《高中物理与现代教育技术的整合》

高中物理与现代教育技术的整合

陈利军

江西教育

关键词:教育技术有效整合高中物理

陈利军

摘要:传统的高中物理教学,往往注重实体性的实验,注重在场性的教学。在信息技术飞速发展的今天,将现代教育技术包括多媒体技术、互联网技术、虚拟现实技术等引入物理教学之中,与物理教学进行有机整合,能切实提升学生的物理学习力,发展学生的物理核心素养。

关键词:高中物理   教育技术   有效整合

高中物理不仅要培育学生的理性思维,更要培育学生的实践能力。借助现代教育技术,可以助推学生的物理学习。将现代教育技术引入物理教学,有助于探索教学新思路,创新教学模式。在信息时代,将现代教育技术与物理课程有效整合,已经成为一个重要的、有价值、有意义的研究课题。下面,笔者就现代教育技术与物理课程整合,结合自己的实践谈谈看法。

一、高中物理与多媒体技术的整合

运用多媒体技术就是通过多媒体所具有的声色光影功能,对相关的文字、语言、声音、动画、图片以及音频、视频等进行有效的处理、应用。将多媒体技术与高中物理课程进行有效整合,能形成绘声绘色、图文并茂的教学效果。多媒体技术与物理课程整合,有助于激发学生的物理学习兴趣,改变学生的物理学习方式,有助于学生深入地思考物理问题,探究物理现象。

比如教学“原子结构”这一部分内容,笔者借助多媒体技术制作课件,对微观粒子世界的情况、样态、运动等进行模仿。如“卢瑟福α粒子散射现象的实验”,现行高中物理实验室是不具备实验条件的,教师也没有这样的专业实践技能。为此,我们通过多媒体课件的模拟演示,可以让学生直观地看到α粒子散射的实验现象。学生发现,绝大多数α粒子射到金属箔箱之中都能沿着固有方向继续前进,只有少数的α粒子有着较大的偏转,只有极少数的α粒子沿着原方向返回,这就是“α粒子散射现象”。通过多媒体课件,学生生动、直观地看到微观粒子的运动变化过程,增强了对“α粒子散射现象”的认知。可见,将多媒体技术与高中物理教学有效整合起来,不仅能激发学生的物理学习兴趣,更为重要的是能让学生理解物理学知识。运用多媒体课件,还可以将某些重点内容定格、拉长、放大,从而拓宽学生的物理理解通道。

在高中物理教学中,运用多媒体技术,能将不可视的物理知识可视化。物理的知识性、抽象性、逻辑性和应用性都很强。如果教师枯燥地、机械地进行教授,就会泯灭学生的物理学习兴趣。而运用多媒体技术,有助于深化学生的感性认知,并调动学生的学习兴趣,促进学生形成物理实验的表象,进而促进学生的物理理解,提高物理教学的实效性。

二、高中物理与互联网技术的整合

高中物理教学不仅可以整合多媒体技术,还可以整合网络技术。伴随“互联网+”社会的到来,高中物理教与学只有引入网络之中,才能真正焕发生命的活力。互联网与物理教学的融合,能真正确立学生的主体地位,同时让学生体验到高中物理学科的魅力。

互联网技术与高中物理进行整合,需要一定的条件,首先就是师生角色的改变。在网络世界之中,传统师生关系中的“教育者”让渡于“平等中的首席”。置身于互联网世界,每一个成员都是平等的,他们进行自由的互动,其中包括情境、对话、写作、意义建构四大要素。这里,不仅可以人人互动,还可以人机互动。比如教学“伽利略的理想实验与牛顿第一定律”这节课,笔者借助微课技术,将本节课的部分内容拍摄成微视频,包括牛顿第一定律的主要内容、伽利略的理想实验与牛顿的生平贡献等,将微课视频在网络上传播,并让学生接收观看。这样的教学,不仅丰富了教学形式,而且丰富了教学内容。学生不仅可以借助网络观看微视频,而且可以通过微信、QQ群等进行交流、评价。微视频传播过程中,教师可以将物理思想融入其中,助推学生物理学习力的提升、物理核心素養的发展。

在高中物理学习中,教师利用互联网,可以引导学生自学、互学、评学,等等。可以这样说,互联网优化了学生物理学习的路径,拓宽了学生物理学习的渠道。学生置身于互联网环境,可以进行有个性的学习,可以展开深度的物理学思考探究。

三、高中物理与虚拟现实技术的整合

对于高中物理学科来说,实验教学是其重要的组成部分。由于高中物理实验室硬件、软件条件的限制,许多实验不能实在地进行。为此,教师可以将高中物理内容与虚拟现实技术相结合,从而弥补现实实验受到限制的短板。在实践中,我们运用VR技术,通过模拟的方式创设一种逼真的实验情境。虚拟的实验就是充分借助计算机所具有的图形功能,对现实的物理实验进行仿真,从而达到促进学生理解物理学知识的目的。

比如,在教学“描绘小电珠的伏安特性曲线”这一实验时,由于这样的实验不能依靠传统的实验流程来完成,因此,在物理教学中,我们借助虚拟现实技术,运用虚拟工具、虚拟器材等进行实验。在实验的过程中,笔者首先让学生戴上了虚拟现实显示设备——VR眼镜,然后引导学生依次连接好实验电路。借助VR眼镜,学生能获得一种身临其境的感受,可以和实体性实验的具身感受相媲美。在虚拟实验中,通过多次引导学生测量小电珠的电压、电流,记录数据,汇总数据,分析数据,根据数据绘制小电珠伏安特性曲线图,可以让学生理性地认识小电珠的伏安特性曲线。

再比如,教学“点电荷”相关知识时,笔者引导学生在虚拟的情境下将极性为正的点电荷放置在虚拟的平面上,然后在点电荷的周围出现了密密麻麻向四周发散的虚拟电场线,通过正负电荷的相互靠近,学生直观地发现电场线发生了变化。这一过程真是妙不可言。有学生坦言,虚拟实验让我们真正触摸到了电场线,电场线不再是虚无缥缈的抽象概念,而是变得触手可及。显然,在这个虚拟实验过程中,学生不仅获得了物理理想实验体验,还能够从中领略到物理实验的乐趣,并学到相应的物理知识。可见,虚拟实验的开展可以在一定程度上提高物理实验教学的质量,锻炼与培养学生的物理实验能力。

虚拟实验具有较为深远的应用前景。作为教师,我们将其应用到物理实验教学之中,不仅能激发学生兴趣,引发学生思考、探究,更为重要的是提升学生虚拟现实的能力。虚拟实验高度还原了实验的真实性,培育了学生物理学习的严谨精神,提升了学生的探究能力。

参考文献:

[1]盛开,张安然,李晓玲.高中物理与信息技术的结合途径分析[J].中国高新区,2018(02).

[2]腾悦.电子信息技术在高中物理中的应用[J].电子技术与软件工程,2018(04).

[3]邱昊林.电子信息技术在高中物理学习中的应用初探[J]. 信息记录材料,2018(03).

◆(作者单位:江苏省淮阴中学)

注:本文系江苏省教育科学研究院“十三五”课题“现代教育技术与高中物理教学整合的实践研究”(2019-R-67901)研究成果。


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