让物理实验探究教学更鲜活
——互联网+初中物理实验探究教学研究初探
常州市郑陆实验学校 陶翔
【摘要】在分析“互联网+”背景和初中物理实验教学现状的基础上,探索“互联网+”背景下的初中物理实验探究教学方式,以期改进传统实验探究教学方式,推动初中物理实验探究的教学改革。
【关键词】互联网+ 物理实验探究 教学方式
一、互联网+初中物理实验探究教学研究的背景
在传统的物理课堂教学中,教师重视物理经典内容的讲授,以教师、课堂、书本为中心,以一定的演示实验和学生实验配合知识讲解,重知识轻过程。从教的角度看注重严密的思维过程,系统的知识结构,实验步骤较为具体,学生认清了实验的对与错,却忽视了整个实验探究过程,更遑论学生自主学习能力和探究能力的培养。
《初中物理新课程标准》指出,“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。科学探究的形式是多种多样的,有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”《标准》还指出,“利用互联网搜索科学教育网站,对于扩大学生知识面很有好处。”
现代信息社会,互联网催生了一系列的变革,我们已经进入了一个“互联网+”时代,在教育领域中,一场信息化的颠覆性变革正悄悄地发生着。互联网以其高效、快捷、方便传播的优势,不仅在教学中为师生提供了广阔自由的学习环境、丰富多彩的学习资源,也逐渐渗透到了实验探究教学之中。
二、互联网+物理实验探究的优势
物理实验探究本身具有真实性及科学性,运用实验探究得出结果,最终目的在于让学生通过亲身实践感知知识产生的过程,加深物理知识的认知,积累科学的学习方法,培养实验探究能力。
在传统的物理实验探究教学中,一般先讲解知识,后告知学生如何进行物理实验探究,应得出怎样的结论,学生是带着得到结论的目的而进行实验探究,这是伪探究。在这样的课堂中,教师是操控者,学生被动接受,看上去有严密的思维过程,系统的知识结构,但这只是从教授的角度出发,是教的严密逻辑,并未能从学生的学习经验出发,学生的学习主动性不强,兴趣不浓,创造性思维被抑制。
现代互联网技术可以帮助我们架构新型的网络学习环境,师生可以通过搜索引擎及时、自主查找到相关实验资料,共享丰富的学习资源;可以设计仿真虚拟实验,从而使学生获得更为宽广、多元的学习平台,拓展课堂空间;可以通过交互平台开展实验方案设计、数据分析及问题讨论,在开放的环境中培养学生的科学素养;可以运用信息化的技术及时反馈物理实验过程和知识的掌握情况,建立教学互动系统,教师可因此为不同的学生提供更具个性化的指导。由此可以更有效地改变知识本位的、固化的课堂教学,在进行物理实验探究的过程中,培养学生自主学习能力、创新能力和实验探究的能力。
三、互联网+初中物理实验探究教学方式
1、再现生活情境,发现物理问题,丰富实验内容
结合实验探究教学的特点,在教学中,教师首先利用课前师生分工协作,收集的生活中的现象和过程,形成生活情境资源,通过再现生活情境,引导学生发现并提出可探究性的物理问题。如《运动的相对性》这节课,是对运动的一般特征的总结,宏观物体的运动现象与日常生活紧密联系。在以往的教学中,教师设置情境引入教学,根据大量实例概括一般方法,形成概念。事实上,物理来源于生活,生活中有大量的可视化的资源,在新技术的支持下,学生只要利用手机、平板电脑等移动通讯设备稍加观察与上网搜索,就能及时获取相关物理资源,并即时上传资源,实现学习与生活的连接。在教学过程中,就能通过呈现学生所收集的生活中的更个性化、更鲜活多姿的视频与图片,发现物理问题。
利用互联网+技术引导学生收集生活资源的过程,有利于帮助孩子发现物理、增长知识、开阔视野,激发学生观察、思考日常生活和社会生产中的物理现象,体现了教材从生活到物理的理念。
2、分类处理资源,探讨实验方法,评估实验方案
丰富的物理实验资源对于物理实验探究教学具有重要的意义,但繁多的资源若不能分类处理,将会为实验探究教学带来众多麻烦。教师在利用互联网进行教学时,应对相关资料进行整理,在资料整理中创新实验探究情境,利用教学平台,师生间、生生间相互讨论与交流,评估实验探究方案。如《摩擦力》这一节课,摩擦是最常见,应用最普遍的现象。对摩擦现象,学生有比较丰富的感性认识。在以往的教学中,教师通过大量事例概括出摩擦力的分类,确定摩擦力的方向,根据力的三要素提出“摩擦力的大小与哪些有关的问题”,引导学生通过实验探究收集数据,分析论证,得出结论。研究影响摩擦力大小因素的探究实验,体现了控制变量的研究方法,在教学中有意识的向学生渗透这种物理学研究方法,对于培养学生的能力,提高学生的素养是十分有益的。在新技术的支持下,通过学生所收集的资源,结合生活情境“开罐头”,引起学生对改变摩擦力大小的问题思考,在教师引导下,整合多方资源,设计出两种探究的方案,通过交互平台,生生间先进行实验探究方案评估,再进行实验探究。
学生通过对资源的处理,对方案的评估,确定实验的器材,明确研究的步骤,在交流中思维碰撞,启迪智慧。
3、自主实验探究,采集相关数据,确保实验精准化
确定实验方案后,综合梳理信息,自主探究实验,记录实验过程,采集、统计与检测相关数据,降低实验误差,并将课堂生成资源通过摄影或摄像及时反馈,分析评估,解决问题。如,在探究汽化和熔化的过程中,利用数字实验室的温度传感器技术,采集实验数据,分析数据,建立物理模型。再如,在运动的相对性实验探究活动中,通过拍摄“顶书走”的体验活动过程,将学生视角下的运动和静止状态呈现出来。运用判断运动和静止的一般方法,结合互联网平台,展开辩论(语言和文字可以同时展开),澄清物理事实,形成“运动是相对的”结论。
在运用互联网的实验探究过程中,能有效地刺激孩子们的求知欲和好奇心,养成独立思考、勇于探索的良好行为习惯。
4、模拟场景应用,解决实际问题,提升科学素养
通过互联网平台模拟场景应用,拓展学习资源,深度建构体系,创新应用。在新技术支持下的运动相对性教学中,利用选择模块,自主学习与测评;设计超链接、扫描二维码,获取更多信息,扩大学生视野;利用现有仪器模拟神舟八号与天宫一号对接实验,让学生在多视角下认识运动的相对性问题,增强学生的民族自豪感,培养学生的爱国主义情怀。
在互联网学习环境下,学生能够借助互联网平台,自主收集学习资源、小组合作处理资源、教师引导拓展学习资源,学生真正成为了学习的主体,经历了基本的科学探究过程,提高科学素养。
互联网+物理实验探究教学不仅仅是移动通讯设备、互动平台的使用,而是互联网与教学的深度融合。通过互联网,让学生能够寻找到学习的需求与价值,多角度观察研究对象,作大规模的线上线下调研,自主探究,寻找到可以解开诸多学习疑惑的答案,进行虚拟的科学实验,寻找并分享高效的学习方法等等,为学生自主学习、终身学习奠定良好的基础。
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部 义务教育物理课程标准(2011版) 2012年1月1日