摘要:物理是一门以实验为载体的基础学科,初中物理教学中涉及的诸多现象、原理、公式、概念等,都可以借助物理实验获得更为深刻、直观、形象、充分的认识和理解。但是,由于很多初中物理实验探究活动在开展、进行、探索过程中之中往往会受到外部环境、仪器设备、实验条件等诸多因素的限制,以致最终实验结果与实验探究预期存在较大差异,甚至与理想状况下的结果背离甚远,进而严重影响了学生的学习、认知、探索、理解。对此,教师应该以信息技术为辅助,就一些现象不明显、条件较苛刻、操作很复杂的探究实验借助信息技术进行展示、呈现,让学生在信息技术辅助下以更为直观的方式、敏锐的洞察参与初中物理实验探究教学,逐步提升、增强自身综合能力与科学素养。
关键词:信息技术;初中物理;实验探究;有效融合
全新《基础教育课程纲要(试行)》明确强调:在各学科教学中,教师需要大力推进信息技术的普及与应用,进而使信息技术与学科教学有效融合起来,为促进学生学习、认知、发展而给予指导。然而,长期以来,在传统观念、传统模式、传统思想的制约下,很多教师在开展初中物理实验探究教学时,往往是直接告诉学生对应物理原理、实验结论、实验现象等,并引导学生结合教材图片、演示实验等落实巩固。由于学生并未参与至实验探究活动之中,对于具体实验的认识、理解、体悟也是泛泛而至,缺乏深度思考、探析、研判,所获取的诸多物理知识自然也会因为理解不深刻、把握不到位、实践不充分而似是而非、一知半解、谬误居多。这一不良现状,直接制约、影响了初中物理实验探究教学的效率,也严重制约了学生物理综合素养的培育。因此,教师可以通过就信息技术与初中物理实验探究教学的有效融合,让学生在信息技术所提供的虚拟化、模拟性实验环境、实验生态内观察、探析、体悟不同物理实验的现象、过程、结果等,进而将所学物理知识与具体物理实验紧密关联起来,为促进初中物理实验探究教学效率提升,推动初中学生物理综合素养培育而奠基铺路。
一、借助信息技术,创设实验情境,调动学生探究欲望
与传统教学方式、策略、手段相比,信息技术所提供的图画、文字、声音、视频、图像等,可以为初中物理实验探究教学给予更为生动、直观、形象的辅助性指导。而且,教师通过对信息技术作用、功能的发挥,可以为初中物理实验探究教学创设出更为鲜活、多元、丰富的实验情境,进而为激活学生探究欲望,开掘学生认知潜能而给予保证。一方面,教师可以针对实验探究中涉及的一些理想状况,利用信息技术对应的辅助视频或者网络素材予以展示,引导学生融入具体教学情境,为指导学生实现思维、认识、理解蜕变而给予铺垫。另一方面,教师可以结合实验探究中对应的难点问题、复杂现象、基本原理等,借助诸多信息技术工具进行呈现,为带动学生进行深度学习、探究、体悟而提供助力。学生在不同实验探究情境的刺激、调动、激活下,其投身实验探究、进行问题解答、参与实验活动的兴趣、意识、能力也会得到显著提升。
例如,在进行《平面镜成像》实验探究教学时,为了帮助学生深刻理解平面镜成像的原理,并将具体理论与实验探究有效融合。教师可以在实验开启之前,借助信息技术播放燃着的蜡烛被水浇不灭的辅助视频,以激发学生投身探索、思考、分析的欲望和兴趣。随着学生对这一现象研究、认识的深入,教师在展示第二段视频,帮助学生解开第一个视频之中的一团,使学生深刻认识由于一块玻璃板的存在,才出现了水火相容奇异景象。既创设了有效的实验情境,又激活了学生的探究欲望。
二、利用信息技术,突破实验关键,开掘学生探究潜能
物理是初中学生初次接触的全新科学,由于很多学生在认知能力、思维水准、理解感知上与物理教学要求依然存在较大差距,使得其面对初中物理实验探究中的一些抽象的知识、复杂的问题、多变的现象往往会陷入认知困境,无法突破。
对此,教师可以通过对信息技术的适度融合,将实验探究中对应重难点问题、关键性原理、核心类知识等利用信息技术手段、工具直观呈现,并尽量将复杂的实验过程、抽象的实验现象采用动态化、形象性媒介资源、网络素材进行展示,以切实降低学生理解难度,全面开掘学生探究潜能。一是对于一些实验难点、重点、要点,教师可以制作出辅助性微课,并在实验探究之中适时播放,共学生深刻理解、认识、学习;二是对一些实验原理、概念、公式等,教师可以整合诸多网络资源、素材等,供学生参考;三是对一些问题、困惑、误区,教师可以借助一些成熟的视频、音频、图像等进行分析,解答,为实现实验关键突破而给予保证。
例如,在《电磁感应》实验探究教学中,为了帮助在思维上有抽象向形象转换,教师可以借助信息技术对磁场中的磁感线进行绘制,以动态化的形式展示磁感线。同时,在利用信息技术展示“电磁感应”的实验过程、现象、结论等,为实现难点突破,开掘学生探究潜能而提供了助力。
三、依托信息技术,进行仿真模拟,提升学生探究能力
随着学生物理理论知识学习的深入,对于一些基本原理、知识内涵、物理现象的深刻理解,教师在开展一些比较理想化的物理实验探究教学时,可以将一些辅助性信息技术仿真模拟软件充分利用起来,并带动学生通过对诸多模拟工具的使用,模拟软件的应用,就一些抽象的物理实验探究过程转变为具体、真实、可视的实验活动,进而在模拟操作、模仿探索中不断增强学生探究能力。例如,针对一些比较抽象的探究实验,教师可以引导学生利用几何画板来描绘实验流程图,在用仿真模拟软件开启实验探究,既然减少了实验探究的盲目性、随意性,又增强了学生的探究实践能力。
四、结论
总之,实现信息技术与初中物理实验探究教学的有效融合,既顺应新课改下初中物理教学导向及发展趋势,又符合初中学生物理学习的发展需要与现实状况。而且,在信息技术的驱动、促使、辅助下,初中物理实验探究教学的方式、方法、策略、路径、内涵均会得到显著变化与充分迁移。学生可以在信息技术所提供的丰富、精彩、生动、直观、形象的实验探究教学生态内,以饱满热情、积极态度、浓厚兴趣、迫切欲望投身物理学习,其学习物理知识、进行实验探究、寻求认知蜕变的积极性、主动性、自觉性也会得到显著增强。并且,随着信息技术应用逐步广泛、深度、到位,初中物理实验教学的效率自会全面提升、路径也会更加宽泛、内涵将会更加丰富,进而对学生物理探究能力提升,物理综合素养培育提供更多帮助,给予坚实保证。
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