初中信息科技与物理跨学科融合教学的实践研究
2024-03-26代玲玲卢庆广
代玲玲 卢庆广
摘 要:传统的教学模式有一定的局限性,新时期的教育思想正在引领现代教育变革。在这一重要时期,初中物理教学要紧随时代变革的脚步,实现信息科技与物理教学的有效融合,让学生感受到物理学习的乐趣,培养学生的自主学习能力和创新能力,这对学生物理综合素养的形成具有一定意义。分析了初中信息科技与物理教学的跨学科融合,研究如何借助信息科技来提升物理课堂教学的质量。
关键词:信息科技;初中物理;跨学科融合;开展策略
作者简介:代玲玲(1989—),女,安徽省阜阳市第七中学。
卢庆广(1983—),男,安徽省阜南一中。
初中物理作为一门基础学科,其具有的独特知识结构和内容,对学生思维能力的提升有极大的帮助。物理学包含一系列的基本概念和理论,其中的逻辑关系和推导证明比较抽象和深奥,对学生来说具有一定的难度。同时,物理学科也强调实验和理论的联系,需要学生进行实践探索和操作演示,要求学生具备一定的实验设计和数据分析能力。这些对学生的综合能力提出了较高的要求,学生学习起来难度较大。在当今的信息时代,信息科技对教育产生了深远的影响,为教育提供了新的可能和机遇。在课堂教学中,教师要借助现代信息科技手段,将复杂的物理问题直观地呈现在学生面前,以帮助学生理解生活中的物理现象,有效提升初中物理教学质量,促进中学生物理核心素养的形成。
一、初中信息科技与物理跨学科融合教学的必要性
跨学科融合强调不同学科之间的相互融合,通过统整各学科的知识和概念,在解决复杂的真实问题的过程中培养学生的思维能力和实践能力。在教育教學中,跨学科融合具有重要的作用。首先,跨学科融合教学能够帮助学生更好地理解和应用学科知识,将抽象的学科概念与实际问题相结合,提高学生对学科知识的理解深度和应用广度。其次,跨学科融合教学能培养学生的综合能力和批判性思维。教师通过跨学科的学习和探究,可以培养学生的思维方式和解决问题的能力,拓展学生的思维边界。此外,跨学科融合教学还可以激发学生的学习兴趣和主动性[1],将学科知识与学生的生活经验和兴趣相结合,提高学生的学习动力和学习效果。最重要的是,跨学科融合教学有助于培养学生的创新能力和终身学习能力,使学生具备适应未来社会发展和职业发展的能力。
信息科技与物理教学的融合,是初中物理教学发展的一个方向。在实际教学中,教师可以运用多种方式和方法,以提供更丰富、直观和互动性强的教学体验。第一,教师可以充分应用模拟实验与演示实验,通过计算机软件和模拟设备,引导学生进行实验操作和观察,提高学生的实验设计能力和实验数据分析能力[2]。模拟实验和演示实验能够解决实验设备和实验条件不足的问题,扩大学生的实验范围。第二,多媒体教学和互动课件的设计与应用也是信息科技与物理教学结合的重要方式。教师通过多媒体教学和互动课件,可以将抽象的物理概念以图像、动画、音频等形式呈现给学生,帮助学生直观理解和记忆物理知识。同时,借助互动功能,学生可以参与到教学过程中,进行实时互动和反馈,这能使学习氛围变得更加轻松和愉悦。良好的物理学习体验,有利于学生物理和信息科技学科核心素养以及跨学科素养的培养。
初中信息科技与物理的跨学科融合教学,并不仅仅是将技术引入课堂,还需要借助信息科技在跨学科融合教学中发挥的多方面作用,帮助学生构建完整的物理知识体系。但是,在日常教学中,教师的技术素养参差不齐,对技术的应用也存在不合理、不充分的情况,无法完全发挥信息科技的作用,达不到高效融合的效果,这一问题有待解决。
二、初中信息科技与物理跨学科融合教学的现状分析
(一)物理教学理念与实践脱节
义务教育新课程标准强调,物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程,与小学科学和高中物理课程相衔接,与化学、生物学等课程相关联,具有基础性、实践性等特点[3]。部分教师在日常教学过程中,为帮助学生构建知识体系,过度关注理论知识的教学;部分教师虽然认识到构建物理模型和实践的重要意义,但是也很难在课堂教学中实现理论与实践的融合。由此一来,物理考试成绩成了评判学生学习的唯一标准。
(二)物理教学与信息科技融合不足
在信息化时代,多媒体技术与课堂教学的融合是十分紧密的,然而目前仍存在物理教学与信息科技融合不足的现象。第一,部分物理教师在开展教学活动的时候过度依赖信息科技,或是不重视信息科技的应用,这两种错误的方式都很难发挥信息科技的作用,无法做到将课堂教学与信息科技有效地融合起来。第二,信息科技设备和教学资源不足。各地区的教学资源水平不同,城市与农村也有一定差距,一些学校可能没有足够的计算机、互联网和多媒体设备,无法有效地应用信息科技。此外,适合物理教学的软件和教学资源缺乏的问题,也限制了信息科技在物理教学中的应用。第三,教师技术素养参差不齐。一些教师缺乏信息技术素养,无法熟练地运用信息科技来支持物理教学。这导致他们不能充分利用现有的信息科技工具来提升教学效果,无法找到物理教学与信息科技相融合的有效模式。
三、初中信息科技与物理融合教学遵循的原则
(一)明确指导思想原则
初中物理学科与信息科技的融合,需要做的并不只是简单借助信息科技开展物理教学活动,而是要应用技术手段,去改变教师的教学理念以及教学行为,只有这样才能够实现根本上的变革。因此,在初中物理教学过程中,教师需要明确教学指导思想,以此为课堂教学的导向,从而有效避免教学的盲目性。在教学过程中,教师要做到以学生为核心开展物理教学活动,从而促进学生的全方位发展。
(二)尊重学科特征原则
信息科技在多个领域均有应用,可以进行多方面的融合。要想发挥信息科技的优势,教师就必须紧抓学科特征。初中物理和信息科技学科的融合教学,需要体现物理学科所具有的实验性、直观性等特征。教师需要考虑物理教学内容,结合初中生的认知发展规律,合理地进行教学设计,只有这样,才能够促进学生思维能力的进一步发展。
(三)教学目标统一原则
初中物理教师要时刻牢记物理教学的多样化目标,以及初中生个性化学习所需,围绕这两点来进行教学设计。教师需要做好物理课本、教学环境、师生互动等方面的一体化工作,最大限度地实现教学模式的转变,确保课堂教学目标的实现,使学生掌握丰富的物理知识,有效发挥初中物理教学的价值。
四、初中信息科技与物理融合教学的有效策略
(一)合理应用多媒体,提升物理教学质量
初中物理知识点较为复杂,涉及的内容也较多,要求学生具备较强的逻辑思维能力。由于初中階段学生的物理思维尚未完善,对物理学习的积极性有待提升,因此要想提高课堂教学效率,教师就必须从学生的实际情况出发,引入现代化的教学手段,打破传统教学模式的局限,切实有效地培养学生的物理学习兴趣,促进初中物理教学质量的稳步提升。
比如,在学习“重力”相关内容的时候,教师不应采取说教式的教学方式,而是要应用多媒体技术辅助教学,降低学生的理解难度。教师要明确教学的目标,帮助学生理解重力的大小和物体的质量呈现正比的关系,重力的方向始终是竖直向下的;帮助学生理解重力的计算公式,让学生可以独立计算,可以应用所学的知识解决生活中的问题。在学生掌握了基础知识之后,教师还需要关注实验教学的开展,借助实验来提升课堂的丰富性,激发学生的学习热情。在教学中,教师可以融入现代化的手段[4],用多媒体设备为学生演示实验,播放与重力的作用有关的视频,让学生对重力有一个全面的了解,这是帮学生巩固基础知识的关键。
(二)借助信息科技,突破教学重难点
初中物理学科中部分知识点较为抽象,例如与电学有关的重点知识,不管是理解相关的理论、概念,还是应用电学的公式进行简单的计算,对于物理基础较为薄弱的学生而言都是难点。部分初中生的思维模式偏向于形象化思维,难以理解一些抽象的物理概念,因此,在教学中,教师要多开展物理实验,将抽象的物理问题变得直观生动,同时使复杂的问题变得简单。这样的物理教学,更能帮助学生理解课堂知识。教师在初中物理教学中,借助信息科技,充分发挥多媒体的可视性特征,能够帮助学生实现从形象思维到抽象思维的转变,更好地解决物理学习中的问题。
比如,在学习磁场方向等知识时,部分学生的空间想象力不足,若只靠教师简单的口头讲述,他们很难理解和掌握相关物理现象的本质,这是教学的重难点所在。此时,教师可以借助多媒体设备,将物理现象直观地呈现在学生面前,顺利地解决这一问题。教师可以在课件上添加动画效果,演示电流方向、小磁针的指向等,将抽象难懂的知识直接呈现在学生的面前,有效突破课堂教学的重难点。
(三)借助信息科技,提升教学的直观性
大多数情况下,人们都是借助视觉、听觉等感官来获取外界信息的。物理学科有着很强的实验性和逻辑性,在学习物理的过程中,视觉感官所发挥的作用是非常重要的。在日常教学中,不管是构建物理概念,还是验证物理规律,都需要教师引导学生仔细观察,通过观察得出结论。但是,有很多的物理现象是很难借助肉眼去观察的,而信息科技的引入,可以有效解决这一问题。
比如,在学习“摩擦起电”相关内容的时候,“摩擦”这一概念对于学生来说是较为模糊的。在摩擦的作用下,有的物体会失去电子,带上正电荷,有的物体会得到电子,带上负电荷。对于这一现象,教师若只是简单地讲述,学生理解起来是较为困难的。此时,教师就可以借助信息科技,呈现物体电子的得失情况,将这一发生在微观世界当中的物理现象变得更为直观和生动,从而使学生更好地感知物理现象,降低学生的学习负担,实现物理教学质量的提升。
(四)借助信息科技,提升学生的创造力
初中物理教学的核心在于培养学生的思维和能力,在日常教学中教师要注重言传身教的作用,同时要多鼓励学生积极思考和探究,促进学生探究意识的形成,为学生创造力的提升奠定良好的基础。
比如,在学习“大气压强”相关内容的时候,教师如果只是简单地将大气压强的概念写在黑板上,学生就难以真正理解。此时,教师可以借助信息科技,为学生播放马德堡半球实验的动画,然后将学生分为不同的学习小组,以小组形式讨论。在学生讨论了几分钟之后,教师可以慢速播放这一实验视频,在一些变化较为显著的地方,暂停播放,让学生反复观看,一步步剖析,最终得出实验的结论。这样的教学留给学生的印象更为深刻,能让学生在讨论交流的过程中产生思维碰撞,这对学生发散性思维的提升有着较大的促进作用,同时也能够有效提升学生的创造力。
结语
综上所述,初中信息科技与物理跨学科融合教学是十分有必要的。在教育信息化的时代背景下,信息科技与各学科的融合是教育发展的必然趋势,初中物理教师要认清改革的方向,顺应时代发展潮流,在日常教学中积极引入现代化的教学手段,帮助学生解决较为复杂的问题,加深学生对抽象知识的理解和记忆,提升初中物理教学的知识性和趣味性,从而让学生真正爱上物理学科。
[参考文献]
孙春成.设计实践性演示实验提升凸显物理课实践育人[J].中学物理,2023,41(2):33-36.
安俐静,李洪利.强调学业质量标准指导作用,新增实践性主题[J].招生考试通讯:中考版,2022(10):13-16.
廖伯琴.提炼核心素养,凸显课程育人价值:义务教育物理课程标准(2022年版)解读[J].基础教育课程,2022(10):46-52.
戴岳为,裴德先,何蓁.D篇:物理[J].湖南教育:B版,2022(8):27-28.