信息時代大學(xué)物理實驗教學(xué)設(shè)計研究

時間:2022-11-10 09:48:52

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信息時代大學(xué)物理實驗教學(xué)設(shè)計研究

摘要:隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展,大學(xué)教育教學(xué)日漸融合多樣化的現(xiàn)代化信息技術(shù)和設(shè)備,實現(xiàn)了大學(xué)教育模式和理念的創(chuàng)新與優(yōu)化?!按髮W(xué)物理實驗”是理工科專業(yè)的重要課程,是培養(yǎng)大學(xué)生實踐能力和科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)和前提。但是,由于受到各種因素的影響,“大學(xué)物理實驗”教學(xué)缺乏創(chuàng)新性,嚴(yán)重影響教學(xué)效果?;诖耍C合利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),促進(jìn)“大學(xué)物理實驗”探究性教學(xué)模式的有效實施和開展,實現(xiàn)教學(xué)模式的創(chuàng)新和優(yōu)化,為學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力的提升奠定基礎(chǔ)。主要闡述了在信息時代,“大學(xué)物理實驗”探究性教學(xué)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容,旨在進(jìn)一步提升“大學(xué)物理實驗”教學(xué)的質(zhì)量,為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)的復(fù)合型實踐人才。

關(guān)鍵詞:信息時代;互聯(lián)網(wǎng);大學(xué)物理實驗;探究性教學(xué);設(shè)計

在信息時代,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對社會各方面的發(fā)展造成了極大的影響。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在大學(xué)教育教學(xué)中的有效應(yīng)用,在創(chuàng)新教育模式、改善教育理念、提升教育質(zhì)量方面發(fā)揮了重要的推動作用。在“大學(xué)物理實驗”教學(xué)中,可以綜合利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式物理實驗學(xué)習(xí),促使學(xué)生積極參與物理實驗并提高主動性,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升與優(yōu)化。

1“大學(xué)物理實驗”實施探究性教學(xué)模式的意義

1.1提升大學(xué)生的創(chuàng)新能力

在信息時代,社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式出現(xiàn)重大變革,對高校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式提出了更高的要求。在社會發(fā)展的新形勢下,對具有較強(qiáng)實踐能力的創(chuàng)新型復(fù)合人才的需求越來越大[1]。因此,高校要結(jié)合社會對人才的新需求,綜合利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),推行新型的“大學(xué)物理實驗”教學(xué)模式,鼓勵大學(xué)生開展自主探究式學(xué)習(xí),優(yōu)化探究式教學(xué)設(shè)計,讓大學(xué)生在掌握基本的物理實驗方法、知識、理論的基礎(chǔ)上,拓展其創(chuàng)造性和創(chuàng)新性思維,鍛煉其實踐能力,滿足社會發(fā)展新時期的人才需求。“大學(xué)物理實驗”課程是理工科學(xué)生掌握基本物理知識的重要途徑,可以為大學(xué)生未來參與更加專業(yè)化和有針對性的物理實驗奠定良好的基礎(chǔ)。教師要遵循自主探究性教學(xué)模式的原則,突出體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)設(shè)計中的主體地位,鼓勵大學(xué)生開展自主實驗探究,強(qiáng)化其實驗操作和組織能力,幫助大學(xué)生樹立正確的科學(xué)探究意識,提升“大學(xué)物理實驗”課程教學(xué)的質(zhì)量,為社會輸送更多創(chuàng)新型人才。

1.2創(chuàng)建輕松、民主的教學(xué)氛圍

在傳統(tǒng)的“大學(xué)物理實驗”教學(xué)中,學(xué)生往往具有沉重的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),再加上教師的教學(xué)模式較為單一落后,難以激發(fā)學(xué)生的興趣。因此,以往的“大學(xué)物理實驗”教學(xué)氣氛較為沉悶,學(xué)生缺乏主動參與和自主思考探究的積極性,甚至對枯燥的物理實驗相關(guān)課程產(chǎn)生抵觸情緒[2]?;诖?,可以綜合利用信息化教學(xué)手段,采取更加多樣化和靈活性的教學(xué)形式,提高實驗教學(xué)的趣味性,讓學(xué)生主動參與課堂教學(xué),讓學(xué)生真正成為課堂的主人,開展自主性探究活動,主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,使整個課堂氛圍更加活躍和輕松,有利于學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造性思維。

1.3強(qiáng)化學(xué)生的實踐組織能力

在探究性教育模式下,教師和學(xué)生的角色發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變,教師由原來的指揮者轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助者,改變了以往“教師學(xué)習(xí)指令,學(xué)生被動接受”的局面,學(xué)生也逐漸成為實驗課堂教學(xué)的主人,掌握了更多自主權(quán),成為課堂的主導(dǎo)者,能夠自主開展學(xué)習(xí)和規(guī)劃,并自行完成物理實驗的準(zhǔn)備、操作等學(xué)習(xí)活動,而教師作為輔助者從旁指導(dǎo)[3]。通過這種方式,可以鍛煉學(xué)生的自主探究能力,強(qiáng)化其實驗組織能力和實踐操作能力,提升其綜合能力。

2信息背景下“大學(xué)物理實驗”網(wǎng)絡(luò)探究性教學(xué)

在信息技術(shù)背景下,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)探究性教學(xué)平臺,開展有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進(jìn)行物理實驗自主探究,提高教學(xué)質(zhì)量。

2.1網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺設(shè)計要求

在設(shè)計“大學(xué)物理實驗”探究性教學(xué)平臺時,首先,要注重遵循以人為本的設(shè)計理念,從人的角度出發(fā),盡可能地保障平臺界面簡潔化和直觀化,方便學(xué)生和教師使用。為了吸引學(xué)生的使用興趣,還可以添加一些美觀性元素,使界面更加生動形象,強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果[4]。其次,要提高平臺設(shè)計技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性,加大技術(shù)投入,提升設(shè)計技術(shù)水平,降低出錯率,保障物理實驗探究性活動有序開展,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。再次,要保障平臺設(shè)計的科學(xué)性和合理性,確保物理實驗理論、方法、技能知識等方面能夠遵循相關(guān)規(guī)范,保障平臺運行的可靠性。最后,要保障平臺設(shè)計的實用性,結(jié)合探究性教學(xué)的實際需求,保障平臺功能設(shè)置和模塊劃分具有較強(qiáng)的實用性,實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的目標(biāo)。

2.2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)網(wǎng)站的建設(shè)

在探究性“大學(xué)物理實驗”平臺網(wǎng)站的架構(gòu)中,主要分為六大功能模塊:(1)情感感知模塊,主要是結(jié)合學(xué)生的實際生活以及學(xué)習(xí)過程中遇到的相關(guān)現(xiàn)象和問題,帶領(lǐng)學(xué)生自主探討,聯(lián)系實驗內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)建真實的教學(xué)情境,在吸引學(xué)生興趣的同時,又提升了物理實驗探究的深度和廣度,并將學(xué)生的注意力較好地集中到物理實驗探究活動中。(2)實驗指導(dǎo)模塊,主要是在教師的協(xié)助下,引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)目標(biāo),探究學(xué)習(xí)內(nèi)容和主要目的,全面了解和掌握探究實驗所用到的實驗儀器設(shè)備、試劑等使用方法和注意事項,采取科學(xué)的方法營造科學(xué)的實驗氛圍,幫助學(xué)生開展主動性的實驗探究活動,在教師的指導(dǎo)下,遵循相關(guān)的物理實驗要求,結(jié)合實驗?zāi)康模贫茖W(xué)、合理的實驗探究方案,并全面、真實地記錄。(3)探究實驗?zāi)K,主要為學(xué)生提供一些物理學(xué)習(xí)資源,讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行仿真模擬物理實驗探究,并掌握一些學(xué)習(xí)工具的應(yīng)用方法等。(4)協(xié)作交流模塊,主要是網(wǎng)絡(luò)線上交流模塊,引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺開展即時性的交流溝通,如聊天室、BBS、電子郵件等,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實驗活動的開展進(jìn)行互動交流,交換意見和想法,保障物理實驗探究活動順利進(jìn)行[5]。(5)成果評價模塊,通過該模塊,學(xué)生可以把物理實驗自主探究的成果上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的后臺,教師也可以在該模塊為學(xué)生提供一些測試題目、實驗等,對學(xué)生進(jìn)行在線測試,為物理實驗網(wǎng)絡(luò)探究教學(xué)的效果評價提供參考依據(jù)。(6)拓展延伸模塊,主要是為了進(jìn)一步提升物理探究實驗的深度和廣度,為學(xué)生提供一些物理實驗之外的、與之相關(guān)的拓展性學(xué)習(xí)材料,并提供最新的物理知識,也可以放置一些和物理實驗知識相關(guān)的網(wǎng)站鏈接,方便學(xué)生進(jìn)行拓展性學(xué)習(xí),擴(kuò)大物理實驗知識范圍,開拓物理實驗知識視野。

2.3建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫

在“大學(xué)物理實驗”網(wǎng)絡(luò)實驗探究性教學(xué)活動中,需要同時構(gòu)建完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫,為學(xué)生和教師提供全面的實驗資源等資料,保障網(wǎng)絡(luò)探究學(xué)習(xí)活動的有效開展[6]。其中,網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)庫中主要包含以下模塊:(1)實驗素材庫,為物理實驗的開展提供全面的素材資源;(2)專題知識素材庫,整理物理實驗知識,并形成多個知識專題,便于學(xué)生進(jìn)行集中化學(xué)習(xí);(3)協(xié)作學(xué)習(xí)庫和探究成果庫,記錄并上傳學(xué)生協(xié)作探究和實驗探究的成果,對實驗過程、成果、實驗思想等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面記錄和存儲,便于學(xué)生查找和教師評價等;(4)拓展素材庫,為學(xué)生提供多樣化和全面性的物理實驗拓展知識,助力學(xué)生拓寬物理實驗知識視野,提升物理探究實驗的深度和廣度。此外,在資料庫中還有研究課題庫,為學(xué)生物理實驗探究活動的開展提供學(xué)習(xí)模板,讓學(xué)生選擇合適的課堂開展探究性實驗,也可以為學(xué)生提供多樣化的探究性課題,讓學(xué)生在沒有合適的探究課題時進(jìn)行選擇。

2.4“大學(xué)物理實驗”探究性教學(xué)評價

教學(xué)評價是開展探究性物理實驗教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不僅可以綜合檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也可以為教師探究性網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計的改善和優(yōu)化提供依據(jù),保障教學(xué)設(shè)計的合理性和可行性。在探究性物理實驗教學(xué)中,教師可以從知識、能力、情感3個方面對學(xué)生進(jìn)行評價[7]。在信息技術(shù)背景下,首先,可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中的實驗成果和在線測試結(jié)果進(jìn)行評價,檢測學(xué)生對物理實驗知識、技能的掌握程度;其次,在學(xué)生開展自主性探究實驗的過程中,教師要注重對學(xué)生的探究態(tài)度、思路、方法等進(jìn)行過程性動態(tài)評價;再次,還要注重對學(xué)生在探究實驗中表現(xiàn)出來的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新設(shè)計等進(jìn)行評價;最后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評價并與同學(xué)相互評價,開展實驗成果交流會,鼓勵學(xué)生自主發(fā)言,強(qiáng)化自主思考能力。

3“大學(xué)物理實驗”探究性翻轉(zhuǎn)應(yīng)用

在信息技術(shù)背景下,教師可以開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),實行線上線下混合教學(xué)方法,為學(xué)生提供更廣闊的自主思考和探究的空間,提升物理實驗探究性教學(xué)效果和質(zhì)量[8]。在上課前,教師可以將相關(guān)的物理實驗知識,如實驗理論、實驗設(shè)備使用方法、實驗注意事項等制作成微視頻,上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,讓學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí),并記錄難點、疑點知識,或者利用網(wǎng)絡(luò)溝通平臺及時向教師咨詢;在實驗課期間,由于學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了課前預(yù)習(xí),掌握了基本的實驗知識,教師可以直接引導(dǎo)學(xué)生開展物理實驗探究性操作,節(jié)省課堂實踐時間,也可以提升學(xué)生的操作能力。其間,教師要引導(dǎo)學(xué)生自由探討,提升物理實驗課堂氛圍的活躍性,激發(fā)學(xué)生的靈感,提升其創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力。

4結(jié)語

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的逐漸發(fā)展,信息技術(shù)手段和設(shè)備在教育教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。在此背景下,開展“大學(xué)物理實驗”探究性教學(xué),可以借助功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,指導(dǎo)學(xué)生開展自主探究實驗活動,充分發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的積極性和主動性。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,激發(fā)學(xué)生興趣,提升“大學(xué)物理實驗”教學(xué)的有效性,全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力,為社會輸送更多高素質(zhì)創(chuàng)新型人才,助力社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

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作者:嚴(yán)立云 單位:吉林師范大學(xué) 物理國家級實驗教學(xué)示范中心