摘要:科学技术的发展不仅加速了全球信息化的进程,也打破了传统的教学模式,为现代教育提供了新的手段和技术支撑。 现代科学技术与学科教育的融合为我们提供了一种全新的教学方法,给我们的教学改革带来了巨大的活力和便利。 本文结合教学过程中的实际情况,从实践角度阐述了在物理教学中巧妙运用现代教育技术来呈现学生难以理解的疑难问题。 可见的物理场景。
关键词:现代教育技术 物理教学 隐形物理场景
近年来英语作文,随着科学技术的快速发展,一些先进的科学技术逐渐走进课堂。 各种视听教学方法具有直观、形象、生动、反馈及时等优点,是传统教育教学方法无法比拟的。
1、现代教育技术与物理学科的融合
我国有的教育专家将现代教育技术定义为:“现代教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术,通过教学过程和教学资源的设计、开发、评价和管理,实现教学优化。理论与实践”①指现代科学技术在教育领域的应用。
现代教育技术在教学中的应用主要体现在现代信息技术与课程的融合,实现信息技术与学科教学的“融合”,达到优化教育教学过程的目的。 其本质是结合先进的教育理念,在教育理论指导下,以计算机、网络为核心的现代信息技术作为促进学生自主建构学习的认知工具、情感激发工具和创造工具。丰富的教学环境,并且这些工具全面应用到教学过程中。 在此过程中,各种教学资源、各种教学要素、教学环节相互整合、组合、融合,从而达到培养学生创新能力和实践能力的目的。
物理学是一门以实验为基础的自然科学。 课本上的知识大部分是人们在以前的生产、生活和科学研究中逐渐积累起来的。 对于学生来说,纯粹是间接知识高中物理弹性碰撞的类型,而且有很多。 内容非常抽象,学生难以理解和接受。 建构主义学习观理论认为,学生要想建立自己的知识体系,必须有一定的知识和经验作为基础。 因此,学生在学习物理知识之前必须对这些物理场景有一定的经验基础②。 高中物理中的许多物理场景已经不再是日常生活中常见的现象,有些物理场景甚至是几乎所有学生都无法看到的。 因此,学生在学习这些物理知识之前没有相关的知识和经验基础,因此很难构建。因此,大多数学生很难透彻地理解这些物理知识并灵活运用它们,更不用说在基础上创造性地运用它们了。现有的知识。
传统的教学方法中,大多数老师都是讲自己对这些物理情况的理解,而学生则用自己的理解和想象,接受和理解的程度自然是有限的。 如果在教学中利用现代信息技术,创设这些看不见的物理场景并演示给学生,帮助学生在学习前熟悉和理解这些物理场景,可以帮助学生更快地掌握知识内容,构建自己的知识。 系统。
2、利用现代信息技术展示各类看不见的物理场景
高中物理中的不可见性 造成物理场景不可见性的原因是多种多样的,大致可分为宏观不可见性、微观不可见性和过程不可见性③。
1、宏观上看不见
它们大多是宏观尺寸与人类感官不在一个数量级的物理场景以及只能通过大型设备才能观察到的场景。 比如天体运动、卫星发射等,直接观察这样的物理场景是比较困难的,或者可以看到系统中的个别实体,但很难看到整个系统。 例如:在研究天体的运动规律时,我们可以看到单个天体,但很少有人能看到整个系统的所有天体和相对运动。 针对此类问题,可以利用计算机辅助教学技术(CAI技术)将宏观转化为“微观”,通过创建可视化的模拟场景,将宏观世界中的天体运动呈现给学生,让学生直观地了解天体的运动,进而了解天体运动的规律。
2. 显微镜下看不见
很多物理场景是很难甚至不可能用肉眼直接观察到的,有的即使借助现代仪器也很难看到,比如布朗运动、原子核外电子的运动状态、电场和磁场、例如,在讲解布朗运动时,可以使用矩阵实验室或模拟布朗运动动画,也可以使用课件采用模拟的方法,使用Flash制作许多微小物体不规则运动的动画效果,以及使用不同的颜色来标记液体分子和布朗粒子,使学生能够直观地看到液体分子和粒子的不规则运动。 对于这类问题,可以利用计算机辅助教学技术(CAI技术),化微观为“宏观”,用计算机模拟原本看不到或看不清的现象,将其真实地呈现出来。放在学生面前,让学生听不懂。 这么难,相关内容比较容易理解。
3.进程不可见
很多物理场景的速度太快,远远超出了人类感官所能察觉的范围,比如碰撞,动作过程极快,时间极短。 动作过程中的力量、速度的变化等等,还没来得及感受,就已经消失得无影无踪了。 有些物理过程发展得太慢,比如宇宙的演化、天然放射性元素的衰变等,它们发生得非常缓慢,所花的时间远远长于个体的寿命。 因此,针对这两类物理情况,我们可以利用计算机辅助教学(CAD技术)来减慢或加快其中一些过程,模拟和再现一些物理过程,延缓和拉长转瞬即逝的短期过程,并利用动画效果帮助学生理解此类物理现象和物理定律。 比如碰撞过程中,我们可以用PPT对碰撞过程进行分解,改变物体之间的相互作用力和速度,以及弹性碰撞和非弹性碰撞的特点,分段分析碰撞过程。如下图
通过模拟小实验来分析碰撞过程,可以分析弹性碰撞和亚弹性碰撞,通过慢动作和逐步慢动作可以分析物体间相互作用力和速度的变化。如下图
大量实践表明,在教学中可以利用现代信息技术来创设这些看不见的物理场景,使学生在学习前熟悉和了解相关的物理场景。 可以让学生更容易掌握知识内容,构建自己的知识体系。
3、现代教育技术在课堂演示实验中的应用
课堂演示实验不仅可以直观地验证各种规律、避免纸上谈兵,还可以使学生进一步深化所学知识,培养学生利用实验方法探索自然规律的习惯,提高学生的学习能力。 然而高中物理弹性碰撞的类型,在课堂上进行实验操作时,教师需要花费大量时间演示实验、记录实验数据、计算实验结果,耗费大量时间,而且实验现象会很快消失且无法挽救。 如果利用计算机来模拟演示并进行数据处理,教师可以抛开实验操作和计算的过程,快速获得实验结果,使课堂教学过程更加紧凑。 而且实验过程可以重复演示,需要时可以随时提取实验现象,可以节省大量时间。
通过大量的课堂教学实践表明,先进的教学方法与现代教育技术的结合能够更好地体现,真正优化教育教学效果。 在高中物理教学中充分运用现代教育技术来优化和辅助物理课程的教与学,利用现代信息技术创设物理场景,让学生直观地感受到物理过程的发生和变化,帮助学生理解物理过程的发生和变化。物理知识,建立自己的知识结构体系可以有效提高教学效率。
参考:
李克东,华南师范大学教授,《现代教育技术新基础》华东师范大学出版社2002年出版
李芳《教育知识与能力》高等教育出版社2011年出版
《高中物理教学情境设计》上海科学技术教育出版社2013年出版