信息技术与物理实验融合的教学探索—以“探究滑动摩擦力大小”实验为例

信息技术与物理实验融合的教学探索—以“探究滑动摩擦力大小”实验为例

孙中强

山东省烟台市    烟台一中    264001

摘要：信息技术与物理实验融合教学是信息化时代教育教学的新模式，对于培养学生的创新精神和实践能力，提高课堂教学质量，促进学生核心素养发展有着积极的作用。物理学科是一门以实验为基础的学科，要落实课程标准的要求，开展好实验教学是关键。信息技术与物理实验融合是教育发展的新趋势，也是教育教学改革的新方向。通过对“探究滑动摩擦力大小”实验进行信息化技术改造，融合物理课堂教学与信息技术，让学生通过实验探究过程获得知识、掌握技能、培养能力，形成科学态度和科学精神。

关键字：信息技术；物理实验；融合教学

一、融合信息技术，创设教学情境

教学情境是激发学生学习兴趣，调动学生参与热情的关键。教师可通过融合信息技术创设教学情境，利用多媒体演示滑动摩擦力的实验现象，帮助学生理解滑动摩擦力的概念和性质，建立对滑动摩擦力的感性认识。

在“探究滑动摩擦力大小”的教学中，教师可以将多媒体课件嵌入到课堂教学中，在黑板上设计滑动摩擦力的实验数据和学生需要观察的实验现象。比如在演示滑动摩擦力大小的实验过程中，可以通过多媒体技术模拟出不同摩擦力和接触面间滑动速度。随着物体速度不断增加，二者之间会产生一种趋势——逐渐增大的趋势，从而得出滑动摩擦系数。在多媒体演示下，学生可以清晰地观察到这个过程，也可以看到摩擦系数在不同情况下的变化。

二、融合信息技术，培养学生探究能力

探究能力是物理学科核心素养的重要组成部分，主要包括科学探究能力和科学态度与责任两方面。在物理实验教学中，学生的探究能力主要表现为实验观察能力、数据处理能力、推理论证能力等。因此，要充分发挥信息技术在实验教学中的作用，引导学生探究实验过程中可能遇到的问题，培养学生的探究能力。在“探究滑动摩擦力大小”实验教学中，教师要引导学生学会从生活经验和已有知识出发，分析问题，提出假设，并根据实验现象进行科学解释。学生在探究过程中可能遇到各种各样的问题，教师要引导学生自主解决问题，让学生掌握科学研究方法、养成科学探究习惯、提高科学思维水平。在实验教学中可以将信息技术融合到探究活动中，引导学生观察分析数据、处理数据并得出结论。比如在“探究滑动摩擦力大小”实验教学中，可以将“控制变量法”运用到实验教学中。教师引导学生控制三组不同质量的滑块、水平杆、木块在桌面上的滑动速度相同时的滑动摩擦力大小为研究变量，运用控制变量法得出结论。通过信息技术设置控制变量的方案，引导学生从实验现象出发分析产生滑动摩擦力大小的原因，探究影响滑动摩擦力大小的因素，通过控制变量法得出结论，提高了学生分析问题、解决问题的能力，培养了学生的科学态度和责任感。

三、融合信息技术，引导学生科学思维

学生的科学思维是指通过推理、分析和判断等思维活动形成的对事物的本质属性和发展规律的认识。信息技术与物理实验融合教学可以改变传统实验教学的单一模式，充分发挥信息技术优势，通过融合信息技术引导学生进行科学思维，激发学生学习兴趣。

教师在“探究滑动摩擦力大小”实验教学中，可以结合信息技术辅助学生开展探究活动，为学生提供自主学习和自主探究的平台。如：教师可通过电子白板中“演示”“探究”等按钮引导学生自主完成实验过程，并在视频展示中突出展示滑动摩擦力大小和方向等重要信息；教师还可以在电脑上进行演示实验，并引导学生对实验过程进行记录；教师也可通过手机等智能设备实现远程指导。这样就能够将知识传授与思维培养结合起来，使物理知识在学生心中留下深刻印象，同时培养学生的科学思维和实践能力。

四、融合信息技术，培养学生科学态度与责任感

“探究滑动摩擦力大小”是一个新的教学内容，对学生而言是一个新的学习领域。由于学生之前没有接触过，教师可以充分发挥信息技术的优势，让学生在熟悉的情境中主动学习，培养他们勇于探究、敢于质疑、善于交流合作的科学态度与责任感。让学生充分参与实验设计过程，根据自己对摩擦力大小的认知，用合理的假设提出自己的假设，并通过观察、记录、分析等一系列科学探究活动完成实验。通过这个过程，让学生体会到物理知识源于生活，更要服务于生活。在这样一个过程中，学生不仅掌握了相关知识和技能，还了解了物理与生活息息相关的联系，体会到了物理就在身边，激发了学习物理的兴趣和热情。

五、融合信息技术，促进核心素养发展

物理实验教学的本质是物理观念、科学思维和科学态度与责任。在“探究滑动摩擦力大小”实验中，我们引导学生借助信息化技术进行自主探究，使学生能够体验到成功的快乐，激发学习兴趣，培养学生的科学思维，发展学生的核心素养。同时，在“探究滑动摩擦力大小”实验中，我们利用信息技术进行辅助教学，如借助小实验、小视频、微课等帮助学生深入理解物理概念和规律，提升其科学思维能力。通过信息技术与物理实验融合的教学，能够培养学生的科学态度与责任意识。在“探究滑动摩擦力大小”实验中，我们利用信息技术进行自主探究学习和合作学习相结合，让学生体验到学习成功的快乐和探究的乐趣。比如，在“探究滑动摩擦力大小”实验中，学生对摩擦力有了初步的认识，但是对于“摩擦力的大小与哪些因素有关”还不能作出正确的判断。我们引导学生借助信息化技术，将探究实验过程录下来，通过网络分享给其他同学观看，以促进学生之间的相互学习和交流。在学生的实验探究中，他们发现摩擦力的大小与物体的运动状态有关，与物体的滑动方向有关，与物体的初始状态及接触面的粗糙程度有关。在交流中，学生认识到摩擦力可以用来描述运动状态，也可以用来描述运动方向，还可以用来描述物体运动速度。在整个实验过程中，学生不仅掌握了滑动摩擦力的知识，还通过实验探究获得了滑动摩擦力与物体运动状态、滑动方向及接触面粗糙程度的关系，培养了学生的科学思维能力和探究能力，提高了学生的核心素养。

六、教学反思

1.物理实验是物理学科的灵魂，也是物理学习的基础，物理实验教学有助于提升学生对科学探究的认知。“探究滑动摩擦力大小”实验属于经典的探究实验，在教师引导下，学生在进行实验探究过程中能够亲身经历“提出问题、分析问题、解决问题”的过程，不仅使学生加深对滑动摩擦力知识的理解，还能培养学生形成良好的科学态度和科学精神。

2.信息技术与物理实验融合教学在实践中有诸多优势，如信息技术在课堂教学中的运用有利于激发学生学习兴趣、提高学习效率、增强课堂教学效果、提升学生探究能力。信息化时代下，信息技术与物理实验融合教学是一种新的教育教学模式，对于教师而言需要不断探索和研究。

3.在“探究滑动摩擦力大小”实验中，通过对该实验进行信息化技术改造，能够有效提升学生对滑动摩擦力知识的理解程度，激发学生探究滑动摩擦力知识的兴趣，增强学生对于科学研究方法的掌握程度。

七、总结

   在教学实践中，教师要充分挖掘信息技术的功能，充分利用好虚拟现实技术，从实验的角度、从学生学习的角度、从实验设计的角度进行精心设计，为学生搭建一个体验的平台，让学生在亲身体验中感悟物理实验之美、物理教学之妙。同时，教师要立足于本学科特点和学生的实际情况，为学生创设一个有利于自主学习的环境和条件，引导学生开展探究活动，让学生在自主、合作、探究中形成对知识的理解和认识，并通过教学反思不断调整教学策略与方法。只有这样，才能让信息技术与物理实验融合教学更好地服务于课堂教学，为提升学生核心素养发挥积极作用。

参考文献：

[1] 信息技术深度融合下的高中物理核心素养教学研究[J]. 李春花.名师在线,2022(33)

[2] 信息技术与高中物理实验教学融合实践[J]. 甘长青.中学教学参考,2021(09)