高中物理教育信息化的應用

時間:2022-01-29 08:34:54

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高中物理教育信息化的應用

摘要:隨著教育信息化水平不斷提高,基于核心素養(yǎng)理念的各種先進的教學方法層出不窮。信息化教學可以帶給學生豐富的學習體驗,強化學生的形象化記憶,教學效果更為顯著。針對高中物理來說,現(xiàn)代信息技術能夠科學地整合教學資源,打造高效課堂,將物理實驗、物理現(xiàn)象通過圖片、視頻等形式呈現(xiàn)出來,還可以開展模擬實驗,降低實驗誤差。立足學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求,探索高中物理教育信息化的具體措施。

關鍵詞:物理課堂;信息技術;改革措施

常規(guī)教學方法只能“授人以魚”,卻不能“授人以漁”,學生無法掌握必備技能,創(chuàng)新能力和想象力都會受到阻礙,難以脫離教師和課堂自主學習。而學科核心素養(yǎng)理念注重學生的內(nèi)在素質(zhì)培養(yǎng),旨在為學生提供“劃船的槳”,讓學生自主探究、創(chuàng)造。

一、高中物理核心素養(yǎng)概述

物理核心素養(yǎng)包括科學思維、科學探究等,這些能力是學生開展科學研究、探索世界的必備技能,是科學、客觀的學習方法。科學思維是物理學科知識的內(nèi)在體現(xiàn),是對事物本質(zhì)、內(nèi)在結構規(guī)律的認知方法和探索方法??茖W思維能夠幫助學生樹立正確的學習態(tài)度,透過現(xiàn)象看本質(zhì),透過物理表象進行聯(lián)想和反思,正確認識物理學,理解物理模型。科學探究是學生運用科學的方法開展學習,自主開展物理實驗、研究物理現(xiàn)象、對實驗原理進行評估的能力。高中學生應該具備科學探究思想,在物理學習中主動提出問題、思考問題,科學分析物理知識,做到融會貫通,并巧妙地應用于實踐當中。物理屬于自然科學的范疇,包含了電學、力學、光學等內(nèi)容,可以幫助學生解決實際問題,科學認識生活現(xiàn)象,從而更好地生活。此外,很多物理知識也都和職業(yè)相關,學生提升學科核心素養(yǎng)對職業(yè)發(fā)展也有較大幫助。

二、高中物理實現(xiàn)教育信息化的必要性

1.時代發(fā)展要求

教育信息化是時代發(fā)展的客觀需求,互聯(lián)網(wǎng)擁有海量的物理學習資源,以及物理學科最前沿的科學技術和科學發(fā)現(xiàn),還有豐富的物理實驗、現(xiàn)象等,這些都為高中物理教學提供了豐富的學習資源。在教育信息化的發(fā)展趨勢下,高中物理也應該整合相關知識,推動物理教學現(xiàn)代化發(fā)展。另外,計算機技術、多媒體技術可以滿足學生多樣化的學習需求,物理規(guī)律、知識原理都能以清晰、直觀、立體的形象展示出來,例如電磁感應現(xiàn)象中電磁的運動變化規(guī)律、光學中光的折射角度等,都可以通過圖示、動畫等方式展現(xiàn)出來。作為高中物理教師,應該緊隨時代發(fā)展,不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和信息技術素養(yǎng),學習先進的物理知識,在課堂教學中進行創(chuàng)新和創(chuàng)造,引入現(xiàn)代信息技術,學習先進的視頻制作軟件,增強實踐操作能力,提高學生的學習興趣。

2.學生發(fā)展要求

很多學生在進入高中校園后,無法認識到物理學科的重要性,一部分學生基礎知識薄弱,課堂參與度低,面對復雜的物理學習內(nèi)容感到無從下手。教育信息化符合學生個人發(fā)展的需要,教師應運用多媒體技術,加強對學生物理思維的引導,幫助學生形成科學思維模式。高中物理知識體系更加系統(tǒng)、深入,對學生思維要求較高,教師不但要注重理論知識傳遞,還要重視學生的學習方法、物理觀念、物理思維等的構建,這些也是學科核心素養(yǎng)的要求。學生只靠教材學知識的時代已悄然離去,社會對高中學生的學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)提出了更多要求,如果教師和學校不積極轉(zhuǎn)變,探索信息技術與教育教學的深度融合,就會阻礙學生發(fā)展?;ヂ?lián)網(wǎng)擁有龐大的虛擬存儲空間,可以為現(xiàn)代物理教育提供信息技術支持,為教師提供豐富的教學資源。另外,多媒體設備、計算機設備,都能為物理教學提供幫助,教師可以通過多媒體技術展示實驗,讓物理實驗更為直觀,還可以開展翻轉(zhuǎn)課堂,實現(xiàn)先學后教,提高教學效率,這些都是教育信息化的應用方法。

三、核心素養(yǎng)背景下高中物理教育信息化應用

1.創(chuàng)設情境激發(fā)興趣

在學科核心素養(yǎng)理念指引下,教師首先要轉(zhuǎn)變學生對物理教學的態(tài)度,讓復雜、枯燥、難以理解的內(nèi)容變少,增加形象、有趣、生動的內(nèi)容,充分調(diào)動學生的興趣,同時也讓學生認識到學習物理的重要性。例如在學習《楞次定律——感應電流的方向》時,教師就可以為學生創(chuàng)設學習情境,播放物理視頻:用方形的線圈切割磁場,使電流計的指針來回擺動,在不同的切割方向下,回路當中所產(chǎn)生的感應電流方向不同。通過觀察視頻,學生便能夠快速進入學習狀態(tài),思考哪些因素會影響感應電流的方向,從而認識其中的規(guī)律。情境創(chuàng)設的目的是為了刺激學生,營造出符合教學內(nèi)容的具體環(huán)境,這既包括了課堂內(nèi)的客觀環(huán)境,也包含了學生的心理感受,當學生的情緒、思維、心理都達到最佳狀態(tài)時,課堂教學的目標便能實現(xiàn)?,F(xiàn)代信息技術的應用可以讓物理教學變得更為直觀,學生也會擁有更加良好的學習體驗,通過交流、探索、小組合作等方式,深化物理知識學習,利用物理實驗等方式提高學習效率。對于高中物理中有關運動的知識,教師可以配合動畫情境,讓學生體會運動快慢、物體相對運動等,掌握描述物體運動的方法。

2.合作學習增進交流

小組合作學習是較新的教學手段,教師需要將學生分為一個個小團體,每名學生都置身于團體之中,參與共同的討論話題或者實踐任務、實驗項目等,即便是學困生,也能融入小組合作,共同參與學習。小組合作不但能夠增進交流,讓學生聽取他人的意見,交流創(chuàng)新思想,迸發(fā)思維的火花;還能充分調(diào)動學生的物理學習興趣,讓全體學生都能深度參與到物理課堂教學中。在合作學習中,信息技術也能充分發(fā)揮作用。例如在學習“力的合成”時,教師可以先讓學生觀看動畫視頻,透過動畫展開思考:古代有“曹沖稱象”的典故。大象體型過于龐大,無法找到合適的稱重工具,于是曹沖讓大象站到船里,標記水下沉的位置,繼而用石頭代替大象,直至水位線完全重合,再稱重所裝載的石頭的重量,便可得出大象的重量。教師可以將這一動畫視頻引入課堂教學中,讓學生更好地理解合力和分力。教師還可以將學生分成不同小組,引導學生探究這一故事中所蘊含的物理知識,學生通過交流思考,會收獲更多物理知識,強化物理思維。用船稱重,船排開水的重力=大象+船的重力,當把大象換成石頭,就可應用相同原理進行稱重,這其中蘊含了等量代換原理、阿基米德原理。在教學實踐中,教師應該高度重視學生的合作學習,加強學生課堂互動,充分調(diào)動學習氛圍。

3.分層教學提高效率

高中學生并不是第一次接觸物理,但學生之間存在差異。有些學生經(jīng)常觀看科教頻道,對稀奇古怪的發(fā)明感興趣,這些發(fā)明中就蘊含著光學、電學等知識,所以這些學生學習速度快,物理知識接受能力強。還有一些學生課外接觸物理較少,初中階段也未打好基礎,因而對高中知識理解得比較吃力。針對這種情況,教師可以開展分層教學,以滿足不同層次學生的需求,精心設計分層教學方案,以提升全體學生的學科核心素養(yǎng)。例如在學習磁現(xiàn)象和磁場的時候,教師就可以通過微課視頻,總結現(xiàn)實生活中與此有關的現(xiàn)象以及有關的設備,例如感應馬達、發(fā)電機、變壓器、感應焊接等,滲透電磁感應知識,讓學生先通過預習了解電磁感應,為課堂教學做鋪墊。微課視頻可以讓學生提前了解知識點,將不懂的地方記錄下來,這樣教師就能因材施教,開展分層教學。微課視頻可以集中講解某個知識點,更加具有針對性,教學效率更高,教師可以靈活應用微課教學法,通過錄制、軟件制作、互聯(lián)網(wǎng)下載等方式,制作出內(nèi)容豐富、具有生活化特點的微課視頻,引導學生主動學習,利用閑暇時間觀看,從而提升物理核心素養(yǎng)。

4.開展實驗發(fā)散思維

實驗是物理的靈魂所在,也是教學的最佳武器。在課堂教學中,教師也要注重實驗教學法,幫助學生發(fā)散思維,引導學生從多個角度思考物理問題。信息化手段能夠直接應用于物理實驗當中,彰顯實驗效果,放慢實驗速度,讓學生清晰地觀察微觀物理現(xiàn)象,從而更好地掌握物理知識的原理。例如在關于測定玻璃磚折射率的實驗中,教師可以為學生準備玻璃磚、白紙等器材,引導學生開展課堂實驗。學生要了解折射率的相關公式,進而計算不同入射角的正弦值,記錄數(shù)據(jù),進行計算。這個實驗涉及多種數(shù)學知識,教師可以利用多媒體課件,為學生畫出簡易圖形,標注出線、角等內(nèi)容,讓學生獲得更加直觀的學習效果。實驗教學是高中物理教學的核心,信息技術的應用不但可以放大微觀實驗現(xiàn)象,還能通過圖片、視頻等手段,讓學生更好地理解實驗原理,強化物理思維。

5.課堂延伸提升素養(yǎng)

為了提升學生的學科核心素養(yǎng),教師要注重課內(nèi)外之間的聯(lián)系,搭建物理知識與現(xiàn)實生活的橋梁,有效延伸物理教學內(nèi)容。高中物理教學不能局限于課上,還要充分利用課下時間,引導學生預習和復習,及時鞏固所學知識。課堂延伸可以讓學生揭開物理學習的神秘面紗,讓物理走進學生中間,從生活的角度出發(fā)看待物理問題。例如在學習摩擦力、重力的相關知識時,教師可以通過微課視頻,搜集生活中摩擦力的案例,并加入文字講解,讓學生深化對力學的了解,進一步明確學習目標。為了進一步做好物理課堂延伸,教師還可以在課后準備電子版習題,讓學生隨學隨練,加深理論知識的記憶,提高學習效率。

四、結語

在素質(zhì)教育和新課程改革背景下,高中物理刪減了以往過于復雜的教學內(nèi)容,并不斷加強課程與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。高中物理教師要樹立信息化教學的意識,不斷吸納新的信息技術,推動高中物理教育信息化發(fā)展,為教學改革添磚加瓦。目前,翻轉(zhuǎn)課堂、微課都是常用的信息化手段,教師要把物理教學當成一門藝術,通過情境創(chuàng)設、開展物理實驗等方式,推動教學質(zhì)量不斷提高。

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作者:王劍