在新媒体环境下改进中学物理实验教学的研究

发表时间:2021/5/26   来源:《教育学文摘》2021年第5期   作者:赵逸君
[导读] 物理属于自然科学,自然学科内容是建立在实验基础上的
        赵逸君
        西交利物浦大学附属学校        苏州        215000        
        摘要:物理属于自然科学,自然学科内容是建立在实验基础上的,在物理教学之中教师应该通过实验让学生掌握物理概念及其原理。在新媒体环境之下,希沃白板、多媒体等技术逐渐运用在课堂教学当中,课堂教学发生了很大的变化,通过这些教学软件的构建,能够改善学生在学习过程中的很多不足之处,在以往物理实验教学中存在的问题也随之改善,这样有助于让学生积极的投入实验过程之中进行思考探究,从而减少学生在实验教学之中存在的问题,使其提高对物理实验教学的兴趣。
关键词:新媒体;中学物理;实验教学;研究
一、中学物理实验教学中新媒体技术应用意义
(一)改变教学方式与学习方式
        在当前教学之中班级学生较多,采取的是统一授课的方式,但是学生的学习基础不同,学习能力不同,这种方式难以关注到学生之间存在的个体差异。因此创设教学方法,尊重学生的学习差异,才更好的提高学生的学习能力。在了解了学生的学习基础之后,教师应该去调控教学内容,并在课堂教学之中根据学生的学习反应调控教学进度。这样能够营造一个轻松愉快的学习环境,让学生成为学习的主体,学生在一个轻松的学习环境之下高效的获取课堂知识。此外,教师还应该根据知识的深度和广度进行分层教学。根据学习的重难点制作微课,让学生根据微课预习学习内容,学习的过程中学生能够根据自己的知识水平和学习能力调整微课学习速度,还可以根据自己的实际情况决定看微课视频的次数。通过这种方式满足不同层次学生的学习需要,在学生看微课视频的过程之中如果遇到了不理解的问题,就可以通过微信、QQ向其他同学或者教师咨询,在发现问题之后可以尽快的得以解决,并且通过微课预习学习内容,能够很快解决学习中的问题,不让学生带着问题走进课堂,教学上教师只拿出课堂问题进行讨论,就能够提高课堂教学容量。在新媒体环境之下,学生的学习方式在发生转变,学生可以通过互联网进行考试检测,学生通过网络查看自己的检测成绩,然后根据考试的测评结果整理出错题集,根据错题集中的内容进行有针对性的学习。
(二)利用信息技术激发学生的物理学习兴趣
        物理知识较为抽象,对于逻辑思维能力的要求较高,初中生的抽象思维与逻辑思维能力都未发展完善,因此通过将物理知识内容转化为直观形象的方式有利于学生更好的掌握知识内容,新媒体技术可以呈现出直观形象的内容,就能够让辅助的物理问题简单化,就降低了学生对于知识的理解难度和教学的难度,在物理问题简单化之后可以增加课堂的容量,让学生掌握更多物理知识。例如,在物理课堂上讲解凸透镜的成像规律时,教师先进行物理实验示范,再通过smart交互式电子白板让学生观看凸透镜成像的规律,通过交互式电子白板能够呈现出直观、立体的凸透镜成像图,能够降低问题的难度,让初中学生更好的理解这一部分的内容,从而调动起学生对于物理实验的学习热情。
        在学生体会到物理实验的乐趣之后,就能够对生活之中出现的物理实验现象更加感兴趣,教师就可以通过新媒体图文并茂的特征进行教学,从而让复杂的知识内容变的形象直观,比如,在学习到物理机械运动这一章节内容时,可以通过动图呈现出两组图片,火车上坐着一男一女 ,男士看向站台的位置,他认为或者还没动,还停在站台上,女士看向对面的火车,认为火车动起来了。男士和女士都忽视了火车运动时相对运动的原理,不理解世界上没有不动的物体,一切物体都处在运动过程中。通过这种方式就能够让学生理解物体相对运动的情况,就能够调动学生对机械运动相关内容学习的积极性。
二、新媒体技术在中学物理实验教学中的应用策略
(一)运用新媒体导入
         高中物理教学之中包含实验环节,学生通过实验能够锻炼动手操作能力,也能够形成一个学以致用的思维。而高中物理实验教学时间短,内容复杂,教师一味的采取灌输式的教学方式,难以调动起学生的学习积极性。教师在课堂上可以通过趣味性导入的方式让学生尽快的进入实验状态之中,并能够有效的提升学生的学习热情,为课堂奠定基础。在导入环节之中,运用不同的导入方法效果是不同的,教师可以充分的利用新媒体技术方式呈现物理实验背景、实验场所、实验素材库以及工具等内容,为学生呈现出一个良好的导入模式,让学生了解本节课要学习的内容并形成良好的学习兴趣。从而带给学生直观的感知体验,例如,西沃白板是一个新兴起的教学软件,其中包含很多实用性强的功能,可以提供丰富的教学素材,呈现灵活便捷的功能,比如,西沃白板中具有拖放、移动、放大、缩小功能,可以对图片、视频进行调控,也有丰富的资料库,易于突破教学的重难点。比如,在物理实验教学之中要用到一些常用仪器,包括变压器、多功能电表、加速器等等,教师可以先让学生观察,然后在进行模拟实验,这样能够有效调动起学生的学习兴趣,还能够通过电子白板的背景模板提供可供选择的实验器材,呈现出清晰的实验物体,也能够对实验器材进行有效的连接,使物理实验的过程清晰直观,从而提高学生探究学习的热情,打造一个高效的物理课堂。
在新媒体环境下开展中学物理实验的过程中,想要提高其教育教学的质量,要求教师在开展教学之前,利用互联网找出更多与本次实验相关的内容,以电阻的测量这一实验课为例,在本次实验中,教学目标是要求学生掌握电流表、滑动电阻器以及电压表在使用时的使用方法,并且掌握伏安法测量小灯泡电阻的方式。而在整个实验过程中,主要是培养学生动手操作能力,实验设计能力以及数据的归纳能力。这是由于学生在实验过程中首先要动手操作,并且根据电路图以及表格等记录数据对实验数据进行有效的处理,同时通过实验数据进行规律的总结,让学生领悟科学思维,激发学生自主的创意、创新方式,深化学生对电阻这一内容的认知。特别是由于在初中时期,学生的年龄在十五六岁左右,大部分学生的情绪以及性格趋于平稳。他们自身的好奇心相对旺盛,利用新媒体环境进行新课程的导入,学生在进行学习时学习兴趣也会得到提升。而初中生对物理学习也本身也充满了兴趣。在这一阶段,需要通过新媒体将物理中本身相对抽象的内容变得形象化,使得学生的形象思维能够极大的发展,在进行操作的过程中操作兴趣更大,并且培养学生的抽象思维、概括归纳的能力、演绎推理的能力等等。学生通过新媒体认知本次实验的实验步骤有哪些,在后续学生进行自主实验的过程中,也能够更加深刻的理解本次实验的内容,结合欧姆定律以及其自己曾经所学习过的知识进一步的提高自己的学习效果。要求教师在上课前两周按照已经分好的学习小组发放电学实验箱,并且利用新媒体上传伏安法测电阻的实验视频。在进行评分时,评分细则可以让学生进行下载观看,并且完成本次的练习。最后,教师可以要求学生在课余时间根据已经下发的实验视频进行学习,辅导完成自己的拍摄工作之,其目的是为了让学生通过新媒体环境来记录自己的闪光点,自己在实际实验的过程中存在哪些问题、哪些错误。教师需要阅览学生所拍摄的视频,利用截图的方式来告诉学生在整个实验过程中有哪些闪光点,而又有哪些失误与问题。既可以作为正式上课中的素材,也可以改变原本学生在学习过程中学习质量相对较差这一点。而教师在进行评价后也可以发放评分标准,或者是利用新媒体技术让学生进行投票选出最优秀的实验,也可以让学生在朋友圈或者是利用新媒体技术在学校校园论坛网展现学生的作品。

这种方式既可以让学生的动手操作能力得到提升,对相关内容的掌握更为扎实,也可以改变学生以往动手情况难这一问题,增强学生对物理实验的认知,提高学习效率。
(二)运用电子白板优化实验
        高中物理的概念与日常规律都是经过分析推理之后进行的,在实验演示阶段,教师应该重视起学生对于感性实验的认识,通过这种方法生成对于物理实验的正确理解和掌握,然后通过具体的实验现象促进对于物理知识的练习与巩固,这样不仅能够让学生更加容易掌握物理知识点,还能够提高学生的学习兴趣,使其获得良好的实验体验[1]。
        比如,在学习《牛顿第一定律》这一部分内容时,教师可以通过交互式电子白板和新媒体投影呈现理想斜面演示实验,让学生理解理想斜面实验和单摆实验的实验现象,并将这两种实验现象做出对比,然后通过白板呈现实验器材让学生演示,通过电子白板进行教学给学生一个直观的学习体验,能够凸显出实验的形象性。此外,在新媒体环境之下可以以更直观的形式让学生掌握重难点知识,教师在以往反复的强调重难点知识的重要性,学生还是难以掌握知识点,到考试时教师所强调的内容忘的一干二净。而教师可以通过信息技术辅助进行实验教学,使学生积极主动的去进行探究实验,从而对抽象的物理知识产生直观的印象。同时通过信息技术呈现物理实验内容能够让学生深入的学习,从而==能够培养学生良好的思维能力,比如,教师可以在信息技术实验教学加入一些文字、图片,和动画等内容,从而给学生一个直观的展示,便于学生理解实验的形象性。在学习“牛顿第二定律”这一课的内容时,可以通过实验方法让学生探究学习影响加速度的原因,找到加速度和物体质量间的关系。在这个探究实验中,可以让学生分组进行讨论,采取控制变量法的方式,小车质量不变,通过拉动砝码探索加速度和受力之间的关系,教师通过多媒体呈现出相关图片,然后让学生更好的理解实验内容,提升实验技能,有利于学生深入去理解与学习,提升了学生的思维能力[2]。
(三)运用多媒体绘图功能
由于物理知识较为抽象,教师可以通过多媒体的绘图模式,让学生收集和整理实验数据,然后再将实验数据转化为函数图形图像,从而有效化解教学之中的难点。例如,在学习“电学实验”相关内容时,学生可以直接选择白板设置好的学科以及学习内容,找到电学相关内容之后,再通过白板选择所需要用到的实验工具,并根据需要调整工具的大小以及位置摆放,使白板页面设计的更加美观合理。本节课要用到各种电表,对于电表的刻度可以轻触白板屏幕进行灵活的调整,呈现出的电表可以根据需要进行大小缩放,让坐在不同位置的学生都能清楚看到。
通过白板的演示能够很好的克服真实实验中的条件限制,并且白板呈现出的实验效果四号不逊色于用真实器材演示出的实验效果。在以往教师在讲台上演示物理实验,实验所所耗的时间较多,并且实验所受到的局限性较大,很多实验由于客观原因无法呈现,也有些实验呈现的效果并不理想。通过利用新媒体教学平台呈现物理实验能够节省课堂的时间,就可以增加课堂教学的容量,并将更多时间留给学生进行自主探究,从而有效的提高了学生的课堂主体地位[3]。
(四)应用新媒体联系生活
学生无论学习哪些知识都应该树立起一个正确的思想意识,初中阶段物理学科难度较大,很多学生一开始对学习物理知识很抗拒,并且缺乏一定的信心,所以学生的物理成绩忽低忽高,一方面学生认为物理知识高深莫测,所以学习的时候没有端正学习心态,另一方面,在课堂教学中教师讲解物理知识的方式较为单一,调动不起学生的学习兴趣,因此,教师应该引导学生对物理知识树立一个正确的认识。首先,教师应该将课堂主体地位还给学生,鼓励学生去做实验,通过实验能够让学生主动认识物理实验的过程,可还以让学生近距离感受到物理学科的魅力,减少对于物理知识难学的恐惧,也可以通过实验探究建立良好的物理知识体系,从而增加对于物理知识的认可度。其次,应该让学生认识到物理知识和生活的密切联系,通过物理实验能够让学生理解物理知识来源于生活之中,生活之中处处都存在着物理现象,所以学生能够认识到对于物理实验的理解仅仅停留在书本之中是不够的,应该留意生活中的物理现象并通过科学合理的物理实验来展开对物理知识的探究讨论。此外,为了让学生意识到物理与生活的联系,教师在课堂教学之中教师应该结合生活实例讲解实验现象,并结合物理实验展开教学内容,从而使学生主动的对物理实验产生兴趣,并加深对于物理知识的理解和感悟[4]。
(五)增加实验教学次数
        学生对于物理实验的印象不深刻,因为每个学生做实验的次数太少,受到条件的限制,在教师中能让学生到物理实验室做实验的次数是有限的,如今教学实验设备也在更新,很多学校换上了教学设备,一些学校已经投入了数字化电子教学实验设施,这对传统的试验教学方法做出了改良,在这个教学环境之下,应该对课堂教学实验做出改进,在一个新的教学实验环境之下,能够通过合作学习加强对于物理知识的理解和掌握,也能够通过这种方式提升实践操作能力。比如,在学习物体平抛运动相关内容时,教师先对实验进行演示。教师通过多媒体呈现出一个平抛运动实验装置图,碰撞传感器上悬挂着一个小球,教师直接点击平抛运动的记录按钮,就能够使小球从上端降落到底端下来,让学生记录小球离开一瞬间的抛物线以及下落时间。然后让学生仔细查看小球运动轨迹。观看过小球的运动特点之后,教师根据实验现象引导学生研究,小球运动轨迹是什么样的?实验具有什么特征[5]?让学生思考并回答出以上问题之后,可以让学生做出进一步的讨论探究。 在这个实验中,教师应让学生通过数字化系统记录多重数据,通过小组讨论分析出抛物线的运行时间和位移的影响因素,然后教师引导学生对相关知识点进行归纳和总结,教师做出点评。然后再让学生通过数字化平台进行多次实验操作。在新媒体环境之下可以让每个学生都能进行实验操作,并且能够进行反复实验,从而能够让学生增加实验教学次数,学生能够自己总结出实验原理,从而对知识产生深刻的印象[6]。
 三、结束语:
        综上所述,物理知识的学习是建立在实验的基础之上的,初中物理实验教学是物理教学中重要的一部分内容,通过物理实验教学有助于学生更好的理解物理概念与意义。在以往物理教学中,学生对物理实验的实践操作能力十分薄弱,主要靠死记硬背来理解物理实验现象,但是学生很难通过物理思维去解决生活化的物理现象。通过新媒体技术进行物理实验操作能够将抽象的知识变得简单易懂,能够提高学生对物理实验的探究兴趣,从而乐于学习物理知识。
参考文献:
[1]梁国平.浅谈初中物理实验探究教学与学生创新能力的培养策略[J].科学咨询(教育科研),2020(05):241-242.        
[2]朱世军.探讨微课融入高中物理实验教学的应用[J].电脑知识与技术,2020,16(04):146-147.        
[3]段彬,陈惠颖,张凤琴,林晓珑,王逍.微信公众平台辅助大学物理实验教学的研究[J].大学物理实验,2019,32(05):109-111+125.        
[4]李延.新媒体对高校物理实验教育教学模式的影响分析[J].现代职业教育,2019(28):172-173.        
龚海萍.新媒体对高校物理实验教育教学模式的影响研究[J].广西物理,2020,41(03):55-57.
[5]王红娟.浅谈新媒体环境下初中物理实验教学的开展[J].数理化解题研究,2020(23):45-46.
[6]李艳艳.关于新媒体对高校物理教育教学模式的影响分析[J].现代职业教育,2020(32):178-179.
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