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运用现代信息技术推动中职物理教学改革

2023-07-04李丽君

新课程·上旬 2023年6期
关键词:物理中职信息技术

李丽君

物理作为中职学校的一门基础性学科,具有较强的逻辑性与实践性。中职学生学习基础薄弱,逻辑思维能力较弱,在学习物理的过程中普遍缺乏主动性,存在畏难情绪。传统的物理课堂以教师的单方面传授为主,一成不变的教学方式让本该充满探究氛围的课堂变得枯燥乏味。随着时代的高速发展,信息技术逐渐成为一种非常重要的教学手段,走入中职物理课堂。信息技术充分契合中职学生好奇心强、动手能力强的特点,通过技术手段,引导学生从物理学视角去认识自然、了解自然,加深对物理知识的理解与把握,注重实践导向,培养创新思维,有效推动了中职物理教学方式的改革。

一、信息技术在物理教学中的优势

(一)丰富教学资源,拓宽物理视野

信息技术的融入,为教学提供了丰富的网络资源和素材。大量来源于生活的图片、视频素材,使物理教学不仅仅局限于书本知识,教学内容更加丰富。信息技术包罗万象,应有尽有,在拓宽视野、增长见识的同时,给学生带来丰富的感官体验。

信息技术的直观性和趣味性为课堂教学注入了新的生机,人与自然的和谐统一,让物理课堂充满激情,启发学生思维向高阶发展。在课堂教学中利用网络资源中的大量生活事例来创设物理情境,能够带给学生更强的视觉冲击。信息技术将生活中的物理现象搬进课堂,使物理教学更具有实践性,通过大量的教学素材,学生可以看到我们身边无处不在的物理知识,从物理现象入手去探究本质,既提高了学习兴趣,又激发了学习潜能,从此爱上物理。

(二)化抽象为形象,构建物理模型

中职物理教学中,由于诸多条件限制,很多实验难以在课堂中展示。信息技术的引入可以突破这个难点,通过动画模拟演示以及计算机数据处理,将实验过程直观地展现出来,不受时间、空间和实验材料的限制,开辟了实验教学的新思路,既强化了学生对物理实验的理解,又突出了学生实践能力的培养。

还有一些抽象的概念和理论,如电磁学中电流的形成、安培力的方向等,不能模拟演示,不能动手操作,但是可以通过信息技术转化为动画或图像,更直观地展示出来,使学生在头脑中构建物理模型,便于理论联系实践。

(三)大容量高效率,实现高效课堂

随着教育投入的不断增加,学校的硬件设施逐渐完善,多媒体和电子白板基本成了课堂的标配。信息技术手段,特别是白板软件的运用,可以增大课堂容量,提高教学效率,实现物理高效课堂。目前,有很多优秀的信息化教学平台可供教师选择使用,如中小学智慧教育平台、希沃白板、超星学习通等,这些平台有大量优秀的教学资源,给物理教学带来了很大的便利,为信息技术融入物理课堂提供了技术保障。信息技术的开放性、交互性极大地激发了学生的参与热情,也促进了师生之间的有效交流。

另外,随着信息化2.0时代的来临,课堂形式发生了巨大的变革。在教育信息化背景下,“智慧课堂”教学方式越来越普遍,“数字化”加持的展示课,在线开展的“云教研”,都给我们的课堂教学提供了新思路和新模式。

二、信息技术融入物理教学的表现形式

信息技术的应用改变了物理学科的授课方式,有助于教师开展教学创新,从而促进学生观察能力、探究能力和创新能力的培养。信息技术和物理教学是相互渗透、有机协调的。

(一)情景动画模拟

物理学中很多概念比较抽象,学生不容易理解,信息技术可以将这些抽象的概念或知识直观展现出来,起到事半功倍的效果。如电磁学中的“电场”“磁场”“磁通量”等,因为肉眼无法观察,学生难以理解,教学中我们可以利用信息技术将它们以动画的形式演示出来,简单直观,学生容易理解。

(二)空间自由切换

远到宇宙深处,近到咫尺之间,物理无处不在。面对广袤苍穹之浩瀚、基本粒子之精微,我们可以将各种物理元素的宏观状态和微观状态利用信息技术展现出来,让学生通過直观的形式观察到物体的运动规律,提高学生的感知能力,体会物理的神奇之美。

例如,随着我国航空航天技术的快速发展,载人航天技术又翻开了新的一页。神舟十五号载人飞船的升空、空间站的建立,都让学生非常好奇。我们可以通过空中课堂等形式给学生上一节生动、有趣的物理课。飞船在升天过程中如何冲破地球的引力?太空中的失重问题又是如何解决的?飞船是怎么着陆的?借助信息技术平台给学生普及太空中常见的物理现象,分析其中蕴含的物理知识,这种沉浸式的课堂体验会给学生带来很大的冲击力,也会取得较好的教学效果。

(三)运动状态还原

火箭升天、原子核爆炸等很多物理过程都是稍纵即逝的,通过肉眼难以观察到对象的运动变化情况和发展规律。而利用多媒体信息技术可以很好地研究这些现象,通过控制视频进度来暂停、放大、调速,更好地呈现和还原物体的变化状态,从而将不同状态下的变化规律分解来进行研究,使学生获得强烈的感官刺激,从而激发学生的探究热情。

例如,在研究自由落体运动时,教学中通常利用牛顿管实验来对自由落体运动的变化规律进行验证。课堂上可以通过对实验视频的暂停、慢放,准确还原羽毛和铁球下落的变化状态,使学生对自由落体运动进行模型建构,加深对自由落体运动的理解。

(四)实验教学探究

物理是一门能够开发思维潜能、培养逻辑思维能力的学科,很多物理知识是通过实验加逻辑推理的方式研究出来的。在进行演示实验和学生动手操作的同时,适时地引进信息技术,通过网络视频、动画演示、仿真实验等方式,能够强化实验教学,突出实践能力的培养。

在物理教学中,由于受实验器材、场所环境的影响,一些复杂实验在课堂上无法完成,教师可以采用虚拟仿真技术模拟实验场景,将整个实验过程用直观的形式展示出来,使学生身临其境。虚拟仿真实验不受场地等外界条件的限制,学生可以自己选择、连接、调整和使用实验器材,既可以动手操作,又可以自主设计实验,直观、立体的表现形式将抽象的实验过程变得可视化,有助于学生动手能力和创新思维的培养。另外,在采集实验数据时,教师可以借助计算机和传感器等数字手段更快更准地得到实验数据,增强实验的可视性,便于学生从物理学视角去进行科学的分析和推理。

有了信息技术平台,实验教学可以突破常规条件的局限,上升到更高的层次。学生可以自主设计实验方案,冲破常规思维的束缚,另辟蹊径,从而实现思维的延伸与飞跃,培养实践能力和自主学习能力。

三、信息技术促进物理课堂的优化整合

随着信息技术在教学中的不断深入,中职物理教学模式也在逐渐发生变革。在运用信息技术进行物理教学的过程中,教师不仅要有渊博的学科知识、深厚的教学功底、出色的设计能力,还要不断学习信息技术应用技能,提升自己的行动研究能力。

(一)新型课堂教学模式的开发

在新型教学模式下,教师可以根据学生的知识结构、认知水平精心设计教学环节,制订信息化教学方案,获取网络教学素材,开发微课、慕课等教学资源,还可以采用智慧课堂模式,利用数字化手段,提高物理课堂的交互性,以学生为中心,全方位关注学生,践行“生本课堂”,真正做到因材施教、有的放矢,实现信息技术与物理教学的有效融合。学生能够自主探究、合作交流,可以通过多种途径获取教育资源,不再单纯依赖课堂上教师的讲授,物理课堂也变得更加灵活。

在信息技术教学时一定要找准信息技术与学科知识的融合点,精心设计课堂教学,让技术适应教学,保持信息技术与教学的黏合度,促进智慧教学的发展。

(二)网络、媒体资源的合理利用

与传统媒介相比,网络信息资源的传递和获取更为方便快捷,网络信息资源有课件、视频、微课、动画、网络课程等多种形式,来源途径也很多,如视频网站、教育平台、资源共享等方式。通过资源整合,将真实的历史故事、感人的科学精神、创新的思维方法有效融入物理教学中,将教书与育人有机结合起来,促进教学实施张弛有度。

除此以外,还可以从一些科学纪录片、电影、微视频中获取物理教学素材。有条件的学校可以建立自己的校本资源库,进行资源共享,充分利用信息技术开发和整合个性化的优质课程资源,为学生搭建自主学习平台,将科学、技术、社会、环境深度融合,引导学生树立科学的世界观、人生观和价值观。

(三)创造立体化的学习环境

在高速发展的信息化时代,信息技术已经不再是物理教学的辅助工具,它不仅可以促进学生自主学习,还是培养学生创新能力的一种手段。“互联网+教育”的时代背景下,随着云计算、物联网、大数据等新兴技术的快速发展和广泛应用,学习环境由数字化趋向智慧化,逐渐发展为智慧型学习环境。由最初的线上辅助教学到后来的线上线下融合教学,借助智能化的学习工具和教学平台,实现教师与学生立体、多元、高效的交流,在互动过程中促进学生的智慧生成与发展。

信息技术所创造的自主探索、合作交流、多重交互、资源共享等智慧型学习环境,能为师生搭建立体化的、开放的学习平台。信息技术的开放性、交互性,能调动学生的学习积极性,促进师生交流、生生交流。

四、信息技术手段运用要科学合理

信息技术手段的运用给物理教学提供了极大的便利,然而在推动教育教学形式和方法变革的同时也出现了一些问题。滥用信息技术手段,导致物理课堂表面热闹,却起不到应有的效果。因此,在实践过程中,要科学合理地使用信息技术手段,切不可过分夸大信息技术的作用,排斥传统教学手段。

(一)信息技术使用不能“哗众取宠”,要体现适用性

传统的教学方式以教师讲授为主,信息技术教学则以学生的自我体验为主。信息技术的直观和形象让知识变得更简单,更易于被学生掌握,但是过多地运用信息技术会导致学生的思维受限,不利于学生想象力的发挥。信息技术有很多的优势,但并不是任何课程、任何环节都适合用信息技术教学。在运用信息技术时一定要遵循物理知识的生成规律,注重科学思维培养,“好钢”用在“刀刃”上,才能让信息技术发挥其自身优势,促进学生核心素养的发展。

(二)教学素材选取要系统专业,体现科学性

在物理教学中,信息技术的使用本质上是为了更好地完成教学目标,落实学科核心素养。因此,信息技术的应用要科学合理,不能一味追求形式上的热闹。信息技术进课堂不是把大量的视频和动画一股脑搬进课堂,而是要对素材进行严格的筛选,选出适应中职物理学科核心素养发展要求、适应中职学校教学实际、适应学生学习不同专业需求的素材。另外,素材要从正规网站获取,内容一定要科学、系统,利用针对性的、必要的问题设计,让学生带着任务去思考,最大限度地发挥信息技术的作用。把握信息技术与物理教学的最佳切入点,是推动物理教学改革的关键。

(三)信息技术不能代替学生活动,而要体现交互性

利用信息技术平台制作的互动游戏很受学生欢迎,既可以活跃课堂气氛,又可以寓教于乐,使物理课堂变得生动有趣。但是,信息技术不能代替学生活动,课堂教学中一定要给学生留出思考和动手操作的空间,要确保信息技术的使用搭配适合的教学实践活动,使信息技术与物理教学高度契合,從而真正发挥信息技术的价值和作用。

五、结语

信息技术的应用对于中职物理教师而言是一种挑战,教师应该转变教育观念,深入挖掘技术资源,及时关注现代信息技术在物理教学领域的发展,立足职业学校的实际情况,应用信息技术丰富学生的体验,创造信息化的课堂教学环境,激发学生的学习兴趣,提升其学习效果和核心素养,同时帮助学生适应数字时代的要求,让教学变得简单,让学生热爱学习。教师在物理教学中要不断探索、与时俱进,认真研究信息化教学,为物理教学提供更大的助力,培养创新型、高素质、高技能人才。

参考文献:

[1]姚富华.论多媒体信息技术在中职物理教学中的应用[J].中国教育学刊,2019(S2):16-17.

[2]徐雷.多媒体信息技术在中职物理教学中的应用[J].科技视界,2021(27):47.

(作者单位:行唐县职业教育中心)

编辑:赵飞飞

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