2019-11-18 点击:

作者:吴元军
  【摘要】随着信息技术的飞速发展和计算机的广泛使用,计算机教室、多媒体教室、班班通等都进入了校园,为信息技术辅助教学奠定了基础。虚拟现实技术(VR)和增强现实(AR)技术的发展和完善不断发展。智能教学系统( ITS )、智能决策支持系统、智能计算机辅助教学( CAI )系统、智慧校园等软件的开发为信息技术辅助教学铺平了道路。提高物理教师运用信息技术进行实验教学的能力是时代赋予我们的使命,也是创新教育和社会发展的需要。 
  【关键词】信息技术  物理学科核心素养  教育观念  实验教学
  【中图分类号】G633.7;G434  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)30-0165-02
  以云计算和人工智能为标志的第四次工业革命已经影响到了许多领域,整个社会正变得越来越自动化、数字化、智能化。以人工智能、Internet +、云计算、大数据和物联网为代表的信息技术在教育领域得到越来越广泛的应用,教育开始智能化、自动化和数字化。MOOC、混合式学习和翻转课堂都得到了越来越多的认可。信息技术在教育中的应用可以提高教育效率,降低教育投资成本,取得良好的教学效果。如何定位信息技术在初中物理实验教学中的地位,充分发挥信息技术在初中物理实验教学中的作用,是物理教师必须面对的一个不可回避的课题。
  一、信息技术对物理核心素养培养的影响
  李俊先生在《谈科学素质》一文中指出:“科学素养包括科学知识、科学能力和科学态度、情感和价值观。”科学素养的最核心部分,就是一个人对待科学情感态度和价值观,科学素养的培养不仅使学生获得知识和技能,更重要的是使其获得科学思想、科学精神和科学方法的熏陶和培养。物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生物理核心素养的关键成分,就具体内容而言,它主要包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面。教师在实验教学中要始终以学生能力发展为中心,面向全体学生,突出科学探究过程,让学生体验知识的发生、发展过程,重视学习过程、物理方法的学习和学生思维水平的提高,立足于学生的全面发展及全体学生的发展,提高全体学生的科学素质,培养科学精神。
  二、信息技术对初中物理实验教学的影响
  1.在课堂演示实验中的应用
  使用强大的计算机动画功能可以解决许多常规手段难以表达或能见度低的实验,如声学、分子运动理论、凸透镜成像(成像原理、演示对象離镜头远近、图像的动态变化等)。也可以通过计算机放大微观世界,利用慢镜头模拟外部一些实验,如环境变化,来论证分子动理论,物体与物体之间的相互作用(如碰撞过程,物体的小变形),气体状态的变化等。这些2D图片或3D模型清晰、直观。随着虚拟现实理论的发展,更深层次的虚拟现实技术( VR )也得到了进一步地完善和应用。在教育中的AR技术, 虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自主学习”的环境,由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。它主要具体应用在以下几个方面:科技研究中可以节省成本通常我们由于设备、场地、经费等硬件的限制。许多实验都无法进行。而利用虚拟现实系统,学生足不出户便可以做各种实验,获得与真实实验一样的体会。在保证教学效果的前提下,极大的节省了成本,它在培养学生的创造性思维能力和培养物理学科的核心素养方面起着举足轻重的作用。
  2.在课堂验证实验中的应用
  验证实验不仅可以直观地验证各种规律,避免纸质讨论,而且还可以使学生进一步加深所学知识,通过实验手段培养学生探索自然规律的习惯,提高学生的学习能力。例如初中焦耳定律中控制电压不变时电流产生的热量与电阻的关系的实验教师需花一定的时间与精力来写电流、电能这些中间值的推导过程。如果使用计算机进行数据处理,不仅可以快速获得实验结果,使课堂更加紧凑,还能直观的以各种图形定量、形象地反映实验结论,更有利于学生思维的启迪。通过使用具有交互功能的三维课件,使学生在实际操作中获得更深层次的体验。在获得更丰富感性认识的基础上,更有利于深化理性认识,使基本概念和规律内化,同时有利于提高学生的学习能力,培养良好习惯,保持学习兴趣。
  参考文献:
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  [2]钭方健.物理教学中实施快乐教学的探索[J].中学物理教学参考,2002(04):4-7.
  [3]刘宇,崔华正,吴庭倩.中美视频公开课有效教学互动分析研究[J].电化教育研究,2016(01):103-109+128.
  作者简介:
  吴元军(1970-),男,汉族,湖北荆门人,本科,一级教师,研究方向:教育教学。