信息化环境下高中物理实验能力培养探究

信息化环境下高中物理实验能力培养探究

伍方红

兰溪市厚仁中学   321113

摘要：在信息化技术的支持下，学生可以随时随地学习，通过信息化软件判定错题，提高学习的针对性、有效性。高中物理教师要抓住新机遇、新技术和新方法，在教学中充分利用信息化技术，实现全程跟踪教学。在物理实验教学中，教师可以引导学生通过信息化软件开展课前预习，让学生在课前收集大量学习资料，将教材中的知识与以往的物理知识联系起来，使学生提前熟悉课堂重难点。另外，教师还可以利用信息化软件加强课中的互动交流，开展线上问答交流，分析学生的答题结果。最后，教师还可以利用信息化技术进行课后拓展延伸，全面提高课堂教学的活力，培养学生的创新能力和创造力。

关键词：高中物理；信息技术；实验能力

引言

实验性是高中物理学科的基本特点,物理实验是高中生必须要掌握的知识,是物理课教学的重要组成部分.通过让学生动手做实验,可培养学生的观察能力、理解能力、创新能力、动手操作能力等.通过动手操作物理实验学生可以以直观、形象地学习抽象的物理知识,对提高物理学习的效率起到了积极作用.更为重要的是参与物理实验可激发学生学习物理的热情,认识到学好物理知识的重要性.基于这样的认识,在物理教学中应积极有效地应用物理实验开展教学活动,以提升教与学的效率.

一、高中物理实验教学应用信息技术的价值

（一）激发学生参与物理实验的兴趣

物理实验教具有较强的实践性，需要学生具备一定的实验操作能力、观察能力、数据分析能力。其中，部分物理实验需要学生运用物理公式，融合物理学科理论知识和数学计算，得出科学的实验结果。基于现代信息技术，高中物理实验能够摆脱以往简单枯燥的教学形式，教师可以将模仿式的实验教学转化为创新式、探究式，增强实验过程的趣味性。在高中阶段，很多物理实验的材料难以获取，或者操作难度较大、实验过程存在一定危险性，教师只能通过口头讲述开展教学。通过运用信息技术，教师可以通过互联网下载相关实验视频，直观激发学生的求知欲，转变学生的学习态度。

（二）物理实验是核心素养的载体

物理学科核心素养是学生在接受高中物理教育的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力，包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任．学生体验完整的科学探究过程是培养物理学科核心素养的关键环节，而高中物理实验教学要求学生以提出问题为起点，经历有效完成实验、探究并初步得到实验结论的过程．因此，物理实验的探究过程蕴含着丰富的核心素养，是核心素养的重要载体，也是培养学生物理学科核心素养的重要途径．

二、信息化环境下高中物理实验教学的优化路径

（一）创设物理情境，激发学生实验兴趣

对于高中阶段的学生而言，兴趣是支持学生参与课堂学习活动的内在动力，只有对物理学科知识感到好奇，具备一定的学习兴趣，学生才能深入钻研知识，在课堂学习活动中全身心投入。在高中物理实验教学中，教师需要深入分析实验教学的目的，联系现实生活，创设新奇有趣的情境，引导学生提出自己的意见和建议。高中物理教师需要摆脱以往“讲实验”的教学模式，要从生活视角出发，为学生创设生活化情境。以高二物理选择性必修第一册“光的干涉”为例，实验部分的内容有“双缝干涉实验”，该实验的现场操作难度较大，受教学条件的限制，教师难以顺利完成实验。在这种情况下，教师可以借助Matlab的GUI系统实现人机交互，通过多媒体设备为学生演示光的干涉现象，让整个实验教学过程更直观、清晰，提高学生的抽象思维能力。在信息化技术的支持下，教师只需要在系统当中更改实验参数，然后在操作演示的部分选择光强分布或者干涉条纹，就能够呈现出相应的实验现象，为学生展示真实的教学情境。

（二）构建实验情境,提升动手能力

要想通过物理实验提升物理课的教学效率,提高学生学习物理知识的有效性,就需要让学生积极地参与到物理实验中.而要想激发学生的参与热情,就需要激发学生参与的兴趣,使他们产生强烈的好奇心和探究的欲望.因此,物理实验教学中,应根据实验的具体内容,给学生创设出针对性较强的实验情境.可通过演示实验、提问、动手操作实验、观看微课展示的实验等方式构建教学情境.无论通过哪种方式构建实验教学情境,都需要踩准学生的兴趣点,否则所构建的实验教学情境就无法激发学生参与的热情.例如教学“摩擦力”的相关知识时,摩擦力与相对运动趋势是学生无法用肉眼看出来的,因此学生对此知识点难以有效理解.为了让学生真正理解摩擦力是如何阻碍物体的相对运动趋势的,就可以构建出这样的教学情境:某人在骑电动车的时候,由于电瓶没电了,他的电动车先是降慢了速度,然后逐渐停了下来.就此可通过提出问题的方式给学生构建实验教学情境:电动车在没电的情况下往前滑行,但是逐渐降慢了前行的速度,是什么力阻碍了电动车继续前进?请根据课本所学知识设计一个实验进行探究.可让学生准备一块光滑的木板,一块表面粗糙的布,一个玩具小汽车.通过让小汽车在木板上滑行,再在粗糙的布上滑行,对比小汽车在同样的力的推动下所滑行的距离,可用不同的推力推动玩具汽车,以观察前进距离的差异.很多学生刚开始学习摩擦力时,心中会产生好奇,总想弄明白摩擦力是如何阻碍玩具车前进的,再通过老师构建的实验教学情境的引导,更激发出了学生探究的欲望.

（三）应用信息技术拓展物理实验教学内容

现代信息技术可以与互联网教学资源紧密结合，提高学生的实践技能，拓宽他们的视野。在过去在中学物理实验中，大部分实验内容仅限于课本，教师对实验教学的扩展性很小，学生的思维很容易受到限制在现代信息技术的支持下，教师可以将他们的知识结合起来扩大实验范围，提高学生独立设计和解决问题的能力能够对问题进行实验。例如，在“练习多用途仪表的使用”课程中，教师可以在课堂上展示多功能电表，并使用实际项目进行教学学生介绍电阻刻度线、选择开关、探针和欧姆调零旋钮按钮和其他仪表结构，然后通过多媒体设备显示数字多功能电表和普通多用途电表扩大了教学内容，使学生更全面了解多功能电表的结构，掌握不同类型电表的操作方法。与教科书中的电表相比，数字多功能电表读数准确具有高精度、电压灵敏度和多种测量类型，学生可以为了在实验中体验数字多功能仪表的优势，对两种类型的仪表进行比较，扩展学习内容。当学生测量一个小灯泡的电流时，教师可以通过视频解释常见错误，并演示数表的实际使用在日常生活中的应用，引导学生从生活的角度看待电力的多种用途掌握多功能电表的工作原理，了解其读数方法。通过充分释放学生的学习自主性，增强学生的课堂能力参与和经验，教师也可以将学生分成不同的小组指导学生使用万用表测量电流和电阻，提高他们的能力实用技能。

结束语

总之,新课改的深入进行,要求高中物理学科的教学模式必须根据教学的实际情况进行革新,传统的老师教予学生的授课模式已与新的教学模式不相适应.这就要求教师积极革新教学模式,多利用现有的技术和设备,为学生设计出多种形式的物理实验,通过学生的动手参与,提升学生的理性认知能力.

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