信息技术融入高职物理学教学的实践探索
2020-07-15齐晓明
齐晓明
(渤海船舶职业学院,辽宁 兴城 125100)
高职院校师范教育系的学生大多数是未来的教师,他们的信息化应用水平和信息素养举足轻重。教育信息化2.0行动计划明确地提出了到2022年,信息化“教学应用覆盖全体教师、学习应用覆盖全体适龄学生、数字校园建设覆盖全体学校”[1]。高职院校教师在个体教学实践中,运用现代教育媒体、人工智能技术,强化课堂教学中理论与实践的融合,引导学生知行统一,全面提高信息化应用水平和信息素养,迫在眉睫,任重而道远。
《物理学》课程是我院五年制高职师范学前专业基础课。只有初中文化基础的学生,学习行为习惯较差,枯燥的物理教学使学生出现厌烦情绪。笔者仅以《物理学》中“平抛运动”课堂教学为案例,在物理课堂教学中,充分利用现代教育媒体创设情景,设置有趣的问题降低学生学习物理知识的难度,多元化信息交流《物理》教学过程,打破学生原有的认知方式,增强交互与反馈,为实现物理教学过程与教学目标的最优化提供了一种全新的教学方式。激发学习兴趣,培养动手能力和创新能力,取得了很好的教学效果。
1 信息技术应用物理课堂教学设计
信息化教学能力是高职教师的必备技能,尤其是师范类专业教学中,为学生做出示范,会潜移默化地影响学生使用在未来工作岗位上。信息技术在五年制高职师范学前专业《物理学》理论课教学中的合理推广应用,多媒体在视频、动画、声音等方面的优势,给课堂教学增添了生机和活力,增加了课堂教学的容量,教学内容丰富了。通过整合教学要素,拓展了教学时空,优化了理论课的教学环境。
1.1 课前准备过程
确定“平抛运动”课堂教学目标,分析学习过程各种要素之间关系,设计教学系统。首先,根据课程标准和学习内容,确定“平抛运动”这节课的教学目标,并将知识目标细化。能力目标为培养学生观察能力、分析能力和动手能力。其次,依据学生的现有认知水平、认知规律和教学目标,分析学习活动中各要素之间的关系,设计教师、学生、教学内容和现代教育媒体构成的教学系统(如图1所示),厘清系统的功能、原则,目的及效果。
图1 “平抛运动”教学系统
此教学系统构成含义是:教师通过控制媒体展示教学内容,创设共识情境,引导学生了解学习知识;学生通过媒体创设的情景,了解教学内容并主动学习知识;教师观察学生学习情况,及时反馈并加以补救;教师、学生、媒体和教学内容之间相互联通。通过突出现代教育媒体的特殊功能,按照现代教育技术规则,充分融合学习过程中各要素,加强师范生信息化教学实践技能的培养,促进师范生自主探究与信息化学习能力发展,提升师范生的信息素养。
1.2 理论知识与实训教学阶段
在物理课“平抛运动”课堂教学上,精心设计、合理选择现代教育媒体创设情景,教、学、做一体化教学,学生身临其境,主动学习,积极探索,参与到学习中来,成为学习的主人。
1.2.1 设计和选择现代教育媒体要点
1)不能脱离教学目标。现代教育媒体通过大量储存和传递教育信息实现教学目标。教师在设计和选择时,坚决围绕教学目标,突出物理教学重点,适时突破教学难点,结合建构主义学习理论和加涅信息加工理论,注重培养学生能力,不能为了表面的多样化和形式上的猎奇而进行。
2)有利于教学策略实施。在物理教学过程中,依托信息技术营造信息化教学环境,多媒体辅助创造出学生控制的发现式学习环境。利用情景设疑,指导学生思考方向;提供典型现象和过程,引起学生对问题的讨论和争辩,促进学生分析和思索,教师及时分析教学效果,总结应用规律。
3)突出物理实验媒体的不可替代性。物理实验有效地培养学生观察、思维和动手能力。在设计和选择现代教育媒体时,突出物理实验教学特点,不要随意地用其他媒体代替实验媒体。
4)以生为本,尊重学生由低到高的认知水平,遵守认知规律。
5)注重教学效率和教学质量,满足教学过程中存储和传递信息所需的容量条件,保证教育媒体的交互性、便捷性。同时充分照顾经济效益,节约资源。
1.2.2 信息化技术手段应用于物理教学的学生学习模式
在预备知识部分,利用flash软件制作“飞机匀速飞行”和“匀速直线运动规律”的动画模拟,为后面平抛运动分析做知识准备。学生扮演飞行员的角色,调动了学习积极性。“平抛运动”用动画创设“飞机投掷炸弹”的情景,学生假设自己为投弹者,主动思考应该距离目标多远开始投弹,才能准确命中目标,找出平抛运动规律,教师针对性地纠正学生的不良学习习惯,解决学习难题,课堂气氛非常活跃。
学习“自由落体运动规律”时,教师设立疑问,一边提问、一边用投影仪播放,学生边观察思考、边回答。教师采取自编视频边播放、边讲解,介绍“常见抛体运动”内容,为后面的“平抛运动分析”内容做准备。鼓励学生自由地提出自己所疑惑的问题,与计算机进行互动。进入“平抛运动”教学内容时,播放自制的投影,做平抛运动的小球演示实验展示事实,讲解平抛运动的概念,便于学生分析规律。边分析、边播放,总结分析结论,引导学生思考判断,推动学生创新思维的发展。
播放电脑动画模拟飞机投掷炸弹,用形象模拟加强学生对平抛运动的认识,帮助学生形成概念。然后课堂分组讨论。电脑动画模拟把平抛和自由落体运动做比较,便于学生观察,引导学生分析。充分调动学习兴趣,培养分析问题与解决问题能力、创造能力。
讲解“平抛运动规律”时,采用闪光照相方式电脑动画模拟平抛运动和自由落体运动的轨迹,解放教师的生产力的同时激发教师的创造能力,教学相长,达到教育均衡的目的。教学中动态模拟,静态分析,引导学生讨论如何利用照片研究物体运动的规律。再次通过模拟演示过程,学生再根据照相,自行读取相关资料,用不同方法分析归纳数据,得到结论,为学生主动探索研究提供机会。
1.3 巩固迁移阶段
学生分组做平抛运动轨迹分析实验,进入实验阶段,培养学生在信息化教学环境的实践操作能力。通过互相探讨,活跃思维,交流学习,展示事实,引导学生讨论分析,验证规律,增强学生感性认识。整个过程学生实际操作,教师在一旁指导。学生体验到了研究问题、寻求规律的科学研究过程,学中做,做中学,理解掌握科学探究方法,培养了学生严谨求学的精神以及逻辑思维能力。同时,增强其在未来工作中面对信息化教学环境时,应用信息技术开展信息化教学活动的信心。
最后,教师检查评价,及时调整教学。利用多媒体及计算机网络资源顺利地完成了一堂课的学习。回顾整个过程,学生从好奇和疑义,跟随教师的步骤,提高了自学能力和使用计算机的能力。学生所表现出求知欲与好奇心,通过自觉学习得到了满足,增强了自信。认知、情感、意志、性格等心理素质经历了良好的训练[2]。
2 信息技术对高职师范物理教学过程结构优化
以“平抛运动”课堂教学过程结构设计为例,从纵横两个方向设计课堂教学过程结构。纵向设计是教学过程中各个内容、阶段、环节、步骤之间的相互联系,表现出一定的程序性;横向设计构成现实教学活动各要素间的相互关系,影响教学目标达成的诸要素在一定时空结构或某一教学环节中的组合方式。如图2所示。
图2 “平抛运动”课堂教学过程结构构成
巧妙利用丰富的网络资源,采集学生学习通用数据和信息,利用信息技术开展学情分析与个性化教学,渗入情感互动教学方式,使学生在快乐中学到知识。
3 结束语
教无定法,贵在得法。优秀的教师具有先进的思维方式,以及与当代高速发展的信息技术相匹配的信息素养,必然懂得遵循教育规律,调动自身渊博的专业知识储备,抓住物理课程与信息技术的有效结合点,突破教学的重点和难点。引导学生养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展[3]。