基于STEAM 教育理念的高中物理信息化教学研究

梁荣荣

杭州市萧山区第五高级中学 浙江 杭州311202

一、高中物理信息化教学发展方向

信息技术如今正深刻影响着我们的生活方式与教育方式,数字媒体已然成为物理学习的重要课程资源。通过将信息技术运用于高中物理教学,有利于实现优质教学资源的相互整合,构建完整的高中物理课堂教学体系,最终实现高中物理课堂教学效率的提升。高中物理具有一定的逻辑性与抽象性,对学生的物理建模能力有较高要求,而高中物理信息化教学可以创设环境使学生能够大胆的构建模型并且科学验证,进而养成良好的思维习惯与思维方式。此外,学生获取物理知识的途径越来越多样化,这同样也促使着我们物理教师教学方式的改革。为此,高中物理信息化教学必定会成为将来的主要发展趋势[1]

二、STEAM教育理念在高中物理信息化教学中的作用

首先,STEA M教育理念通过运用信息技术的方式实现跨学科教学,可以调动学生的主观能动性。以STEAM教育理念为指导的高中物理信息化教学,能够以图像、视频、音乐等喜闻乐见的方式来为学生构建轻松愉快的教学环境;其次,高中物理教学中往往会涉及到一些物理实验,而传统的物理实验教学中,教师一般只针对教学内容而开展实验教学,但基于STEA M教育理念便可以利用仿真实验室或者手机各种传感器、手机的慢动作拍摄功能等方式,使学生的观察可以更加具体与真实,有利于学生根据实验现象开展独立思考。最后,以STEAM教育理念为指导的高中物理信息化教学,还可以改变学生的学习环境与学习方式,使学生不再仅局限于课堂上知识的学习,而是通过信息技术来完成对知识的学习,更有利于实现物理知识资源的整合与共享,有利于学生综合能力的提升与发展。

三、信息化教学在STEA M教育理念下的高中物理课堂中运用策略

1.在物理概念与规律的教学实施过程中,积极贯彻STEA M理念。在学生学习物理概念与物理规律之前,在生活中积累了大量的生活经验,要在此基础上概括成物理概念与规律,必须对之前的经验重新加工,在众多的实际情境中忽略掉次要因素,找出共同属性,完成从经验到规律的转变,在此过程中,教师应该借助STEA M理念贯穿于课堂教学,借助信息化教学手段有重点的展示抽象出物理概念所必须的实际情景加以引导,进而促使学生综合能力的发展,使学生养成良好的学习习惯与学习态度。[2]

例如:“力的分解”教学中,教师可以先向学生展示生活中不同种类的桥梁素材,让学生从美学和实用性等角度进行鉴赏,了解到不同的桥梁设计之巧妙。之后,学生利用木头模型搭建桥梁,要求跨度比较大又同时结构简单,比较后得出拱桥是同时符合两个要求的一种设计,紧接着对拱桥进行力的分解,从物理学的角度阐述其坚固的原因,最后鼓励学生应用课堂所学知识解决实际工程问题。

教师在以STEAM教育理念为指导而开展的高中物理信息化教学过程中,还可以将教学内容与相关的社会热点来激发学生的创造力,如能源问题、宇宙航行等,既可以改变单一的教学,有利于学生对知识的深度理解,还可以促进学生的学习与自身未来的社会价值相结合,进而为学生创造力与严谨的科学态度的培养奠定基础。

2.高中物理实验教学过程中渗透STEAM教育理念。高中物理实验在高中物理课程中具有重要地位,但是在具体实施开展过程中,会出现走过场、流于形式的现象,利用STEA M教育理念,将手机软件中丰富的功能及时的与同学分享,从而实现更好的教学效果。

例如,在“探究小车速度与时间变化的关系”教学中,首先教师借助多媒体短视频,向学生呈现赛车加速启动时的场景,提出探究物体的运动速度随时间变化的关系。提出实验假设之后,教师引导学生开展实验,实验中使用打点计时器和纸带记录小车的速度信息,最终通过v-t图像得到速度随时间的关系,但上述的实验过程中让学生有种纸上谈兵的感觉,例如打点计时器的使用受场所的限制而无法实际测速,此时教师大胆提出学生心中的顾虑,向学生们介绍手机的速度传感器以及数据处理软件可以让学生随时随地的拍摄视频后并进行追踪得到速度-时间图像,在本节课中既保证了物理实验的完整性,又借助现代科技充分发挥了理论的实用性,让学生意识到基础物理的学习才是高科技开发的前提,使学生建立正确的科学态度与价值观。

3.借助几何画板等现代信息技术,有效强化数学在物理领域中的作用。在高中物理教学中,对于一些物理问题的解决一般需要利用数学知识来进行解决。基于STEA M教育理念的高中物理信息化教学中,对于数学知识的运用,不仅能够使物理问题更加简单化,加深学生对物理知识的理解,同时还能够让学生体会到应用数学解决物理问题的必要性,理解学科之间的联系,主动构建完整的知识体系。

例如:高中物理中关于规律的推导过程,一般都会涉及到函数、数列等数学知识的运用,此时可以借助数学教学常用软件几何画板对高中物理教学中所涉及到的数学过程进行模拟,磁聚焦与磁发散是物理与几何数学深度融合的典型案例,通过数学几何画板的简单演示,能够清晰的呈现出粒子的轨迹规律。

四、结语

总而言之,STEAM教育理念作为一种全新的教学理念,在其指导下开展的高中物理信息化教学,不仅打破了传统的理论式教学模式,同时还为教师教学模式以及教学观念的转变起到促进作用,使学生的学习更加多样化,有利于学生对物理知识的理解,提高学生对知识的综合运用能力。