初中物理实验与多媒体技术的有效整合分析
2022-05-19赵瑞峰
【摘要】在社会和科技不断发展进步的背景下,多媒体技术迅速发展,并且深入教育领域与初中物理实验教学实现有效整合。在初中物理实验教学过程中运用多媒体技术,有利于教学方法的创新,有利于充分激发学生的学习积极性和学习主动性,同时还能够增强物理实验教学的趣味性。基于此,文章将针对初中物理实验教学与多媒体技术有效整合的具体措施进行分析。
【关键词】初中物理;实验;多媒体技术;整合
作者简介:赵瑞峰(1971—),男,甘肃省天水市育生中学,高级教师。
引言
初中物理实验课堂受应试教育的影响,教师通常运用传统的讲授模式开展教学,以教师讲课、学生听课为主,不能够将学生课堂学习的主体地位充分发挥出来。而在新课程改革以及多媒体技术迅速发展的背景下,多媒体技术为初中物理实验教学注入了新的活力,创造了新的条件,在很大程度上促使初中物理实验教学进一步优化,促使初中物理实验教学能够取得良好的教学效果,推动高效的物理实验课堂构建。
一、物理实验与多媒体技术有效整合,增强实验的可见性和清晰性
在以往传统的初中物理实验教学过程中,通常以教师在讲台上进行实验操作,学生在座位上观看教师操作的形式进行。在这种实验教学模式下,学生难以观察物理实验过程中的细节,如果在此过程中教师要求学生轮流观察,就会耗费大量课堂教学时间,影响课堂教学效率。如果教师把物理实验与多媒体技术有效整合,运用多媒体物理实验展示台进行教学,就能够避免出现以上问题,还能够使物理实验教学的可见性和清晰性获得有效增强。
例如,教师运用多媒体物理实验展示台,可以将整个物理实验操作过程、实验仪器以及实验产生的现象等细节直观地呈现在学生眼前。如此,能够在一定程度上调动学生进行物理实验操作的积极性和主动性,激发学生学习物理的兴趣。
二、充分运用Flash模拟实验教学,增强实验教学可操作性
Flash可以用丰富的视频、动画等优势,让教师和学生以一种更加简单、高效的方式投入物理实验中,有效增强物理实验的可操作性。具体而言,物理实驗教学的过程中,涉及许多揭示物理微观现象的实验过程,而通常情况下这种微观物理实验都非常难操作,不仅如此,其所产生的实验现象也非常难观察。因此学生难以对整个物理实验过程产生深刻的认知,影响学生物理实验的学习效果。如果教师运用Flash来模拟整个物理实验过程,就能够达到充分激发学生实验探究兴趣的目的,帮助学生更深刻地理解物理实验的原理。
例如,在初中物理“分子热运动”的教学过程中,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之后用一块玻璃板隔开,抽掉玻璃板后,学生能够观察到二氧化氮气体扩散到上方,但是学生却不能够了解扩散现象产生的真正原因。在此基础上如果教师运用Flash开展“气体扩散”的物理实验教学,就能够将红棕色二氧化氮扩散的过程形象地呈现,学生就能够更轻松地理解扩散现象发生的本质。
三、运用PPT教学课件创设教学情境,激发学生学习兴趣
PPT教学课件具有图、文、声并茂的特点,既有利于教师的教学设计,也有利于学生理解和记忆。运用PPT教学课件创设教学情境,能够让学生“身临其境”,激发物理实验探究的积极性,营造良好的学习氛围,提升物理教学的效率。
例如,在“机械能及其转化”的教学中,教师可以充分运用PPT课件,创建水力发电的教学情境,让学生更直观地观察由引水隧道引水冲击水轮机转动,同步带动发电机发电的过程。学生能够深刻理解位于高处具有势能的水流至低处,是如何将其中所含的势能转化为水轮机动能的。不仅如此,学生还能够在一定程度上明白水资源的重要意义。创设教学情境的方式更贴近学生的实际生活,学生能够调动多种感官对物理实验进行分析,更能够促进学生对物理知识的掌握。
四、运用多媒体技术避免实验风险,强化物理实验教学效果
物理实验教学方法具有多元化的特点,教师设计实验教学方案期间应当注重根据教学实际运用不同的实验方法。比如,演示实验方法、合作实验方法、探究实验方法、课外实验方法,等等。有些物理实验存在比较大的复杂性和风险性,实验的难度和对实验操作的要求也比较高。教师运用多媒体技术开展物理实验教学,立体直观地向学生呈现物理实验的过程,既具备实验性,又具备演示性。运用多媒体技术展示实验过程,即在传统实验的基础上,提供一种信息化的实验解决方案,弥补传统实验的不足,让学生全面掌握实验步骤,避免低级错误和实验风险,有效避免安全事故的发生,进一步提升物理实验教学的教学质量。
例如,在“保险丝的作用”实验中,当电路处于短路状态时,保险丝就会立即熔断,说明保险丝能够在电路短路时起到自动切断电源的作用;当电路负荷较大时,电路中电流超过保险丝的熔断电流,保险丝就会熔断,起到自动保护的作用。但是,实验过程中可能发生保险丝熔断时飞溅到学生身上灼伤皮肤的事故,具有一定的危险性。教师可以运用多媒体技术,播放家庭电路常见的故障现象,加深学生对保险丝作用的理解,增强教学的趣味性和互动性,提高课堂效率。
五、运用多媒体技术播放实验过程,提升实验教学质量
部分初中学校物理实验教学资源匮乏,缺乏物理实验应有的专用物理实验室、实验器材等。在这种情况下,部分物理实验教学活动不能够有效开展,特别是对较为复杂的物理实验教学而言,如果仅凭借教师运用口头语言进行讲解,学生就不能动手操作、探究物理实验的过程和相关知识。教师充分运用多媒体技术,能够打破实验室、实验器材设备以及时间的限制,能够形象并直观地向学生呈现整个物理实验教学过程,以此促使物理实验教学质量有效提高。
例如,在“电流与电压的关系”的实验教学中,教学目标是让学生掌握通过导体的电流与电压的关系,教学中有两个实验参考方案。方案一是定值电阻与电压表并联,再与电池、开关、电流表进行串联,通过改变干电池的节数来实现提供不同的电压。但是方案一中的电压不一定是整数倍增加,实验电路元件必须多次拆卸,实验的难度系数增加。这时,教师可以运用多媒体技术播放小灯泡分别接在一节和两节干电池上的视频,让学生观察小灯泡的亮度变化,思考电流与电压的关系。方案二是定值电阻与电压表并联,再与电池、开关、电流表、滑动变阻器进行串联,通过滑动变阻器调节电压分配,从而改变定值电阻两端的电压。教师在多媒体呈现实验电路图、具体的实验步骤以及实验数据记录表格。师生共同分析与论证后,得出实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。运用多媒体技术,学生能够更轻松理解物理知识,物理实验教学质量能够得到有效提高。
六、运用多媒体技术降低教学难度
初中阶段的学生处于接触物理实验学习的初期,其认知能力、理解能力还没有获得完全发展,意味着初中物理实验教学对于初中生而言具有一定的学习难度。特别是与物理实验教学相关的物理知识,通常具有较强的抽象性,更加大了学生学习的难度。
例如,在初中物理“宇宙探秘”一课的教学中,教学目标有以下三点:一是让学生初步了解人类探究宇宙的主要观点和内容,了解宇宙大爆炸模型的内容;二是通过对宇宙演化过程的研究,进一步提高学生的逻辑思维能力;三是体会科学家探索宇宙奥秘的过程,树立学生科学的世界观和价值观。但是大部分学生对于宇宙的基础狀态和相关知识并不了解,导致教学难度较大。教师可以运用多媒体技术模拟大爆炸模型,这样可以帮助学生更直观地了解宇宙知识,降低教学的难度,提升学习效果,从而为学生深度掌握物理知识奠定良好的基础。
七、运用多媒体技术完善评价环节,提高学生自我认知能力
物理实验的教学对物理学科的整体教学质量影响十分深远,是帮助学生全面夯实物理基础知识的关键途径。评价环节作为物理实验教学的关键环节,目标是提高学生的自我认知能力,使学生在多元评价的过程中全面反思实验过程和实验知识,提高学生的学习效果和反思能力。将多媒体技术运用到物理实验教学的评价总结环节中,对提升学生自我认知能力的水平、促进物理实验教学模式的完善、全面提高学生物理综合学习水平有事半功倍的效果。以往的教学评价环节,主要是以教师作为主体,对学生进行总结性评价,这种评价总结方式过于单一,不够科学完善,可能会造成学生学习积极性的下降。在新课程改革以及多媒体技术发展的背景下,物理教师可以以信息技术为支撑,在实验教学环节中加强运用多媒体技术,搭建学生综合素质评价信息平台,全面反映学生的学习状态,改进评价的标准,丰富评价的内容和主体,注重学生自我认知能力的培养。
例如,在初中物理“声音的产生与传播”的实验教学中,教学目标是通过观察和实验让学生初步认识声音产生和传播的条件;知道声音是由物体振动发生的;知道声音传播需要介质;知道声音在不同介质中传播的速度不同。在本课的教学评价环节中,物理教师可以融入多媒体技术,将学生物理实验的过程进行全面梳理,利用视频、图片等形式回放学生的实验过程,帮助学生进行反思,同时也鼓励学生进行自我评价、互相评价。这样,学生可以及时发现物理实验过程中的不足,再结合教师的科学引导对实验进行补充和完善,从而提高自身的自我认知能力,为之后的实验学习奠定良好的基础。因此,初中物理实验教学过程中,合理运用多媒体技术,可以有效丰富和拓展评价环节,提高学生总结能力和自我认知能力。
八、运用多媒体技术延伸教学内容,丰富学生物理学习体验
物理是一门实验学科,实验在学生的物理学习以及物理素养提升方面具有重要意义,物理教师必须积极引导学生做好实验。同时,物理教师必须精心设计物理实验的呈现方式,丰富实验教学内容,充分挖掘实验教学的素材,为学生呈现多彩的物理实验形式,丰富学生物理学习的体验,帮助学生在多元化的实验教学内容中,更好地掌握物理知识。
例如,在初中物理“光的折射”实验教学中,物理教师可以运用多媒体技术为学生延伸物理实验的内容,帮助学生更好地理解光的折射的基本知识。本课的教学目标有三点:第一,让学生掌握光的折射定律;第二,通过实验现象,让学生理解光的折射的概念;第三,让学生体会物理在生活中的广泛应用,激发对光学物理的兴趣,教师可以运用多媒体技术,首先播放“海市蜃楼”以及空碗中的硬币在逐渐注入水的过程中发生变化的视频,激发学生学习的兴趣,并向学生提出问题:“光在同种均匀介质中是怎样传播的?当光从一种介质进入另一种介质时,会发生什么?”其次,教师播放实验“用激光笔斜射入装有水的透明水槽中”,让学生观察光线射入和射出的方向有什么不同,并得出光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,而这种现象叫光的折射的结论。运用多媒体技术,把问题有层次地呈现,有利于学生对物理概念的理解,激发主动探究的欲望。课程小结后,教师可以鼓励学生以合作学习等方法,结合信息技术的手段,探究生活中更多光的折射现象的实例,并且能够运用所学的物理知识解释这些现象。这样,延伸了实验教学的内容,丰富了学生的物理学习体验,充分体现了学生学习的主体性。
结语
初中物理实验与多媒体技术的有效整合,大大增强了物理实验的可见性、可操作性;有效激发了学生的学习兴趣,提高了学生的自我认知能力,丰富了学生的学习体验;降低了物理实验的难度,提升了物理实验教学的质量。初中物理教师应该继续开拓创新,把新技术新理念与物理实验教学有机融合,作用于物理教学课堂,为培养学生的物理探究能力和综合素养发挥更大的力量,为推动物理实验的教学和物理学科的教学提供更好的参考。
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