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试析信息技术与高职物理实验教学的有效整合

2018-12-27魏国荣

课程教育研究 2018年45期
关键词:物理实验整合实践

【摘要】飞速发展的科技给人们的生活带来了很大的方便,对于学习自然也不例外,尤其是当下的信息技术对物理教学的影响,这里以物理中的实验教学为例进行相关说明。首先需要了解的是,实验是物理学习的基础,在高职院校的物理学科尤其注重通过物理实验教学提高学生的实践技能。本文主要针对高职物理实验教学中所遇到的问题以及高职物理实验中应用信息技术的原因进行了简要分析,并对于高职物理实验教学与信息技术的整合提出了几点建议。

【关键词】信息技术 高职 物理实验 整合 实践

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)45-0179-02

高等职业教育作为以培养高等技术应用型人才为主要目标的教育模式,相比较普通高等教育更加注重实践性、技术性。高职物理课程作为职业教育中的基础课程,在教学的过程中也需要充分体现出职业教育实践性强的特点。因此,在高职的物理教学中引入了大量物理实验,希望通过经常性的实验提升学生的学习兴趣,培养学生的实践能力。

一、高职物理实验教学问题分析

物理学是一门多实验的学科,尤其是在更加注重实践性的高职教育中,实验教学内容约占高职物理教学内容的三成之多,目前国内大多数的高职实验教学一般都是采用这样的教学模式:学生预习实验——教师操作演示实验——学生操作实验——学生出具实验报告——教师批改实验报告并反馈。在此教学模式中可以发现,演示实验是整个物理教学的关键一步。但是,物理实验不同于很多现象明显的化学实验,物理实验相对来说实验器材体积较小、实验可见度小、实验效果不明显、实验可观察距离短,教师在课堂上做演示实验,学生很难发现其中细微的差别,得出正确的实验结论。

二、高职物理实验中应用信息技术的原因

1.应用信息技术可以提高物理实验的可观性

信息技术的引用为物理实验教学提供了更多的呈现方式,物理实验过程中需要用到很多高精度的实验仪器,如:游标卡尺、电压表、电流表、秒表等,仪器本身有体积限制,再加上需要读取精准的刻度,可见度差,学生可观察的距离短,教师在进行演示实验时,基本只有前排学生才能勉强看到,后排学生基本处于一种盲目猜测状态,这种情况下,学生即便对物理实验再有兴趣,长此以往,也很难理解其中的奥秘,自然也就逐渐丧失了对物理学习的兴趣。

利用信息技术可以通过摄像头将这些实验仪器、实验效果放大到屏幕上,让学生能够清晰明了的观察到实验效果,大大提高了物理实验的可观性。

2.应用信息技术可以放大物理实验效果

在物理实验教学中,很多物理现象出现的时间都非常短暂,可以说是瞬息万变。如果在这一过程中,教师和学生没有多加留心,可能就会错过对某个难点的观察,由此增加对整个课程的难度。

3.应用信息技术可以突破物理实验界限

做好物理实验是学好物理的关键,但是很多物理实验受到各方面条件的限制,很难在现实生活中展示出来,如此就需要教师将信息技术引入课堂中,进行一定的模拟仿真实验。比如对于一些受实验室环境或者设备条件限制,无法得出正确实验效果的物理实验,教师可以利用信息技术进行仿真实验,进行模拟展示。比如“地球自转的同时围绕太阳公转”、“核聚变”、“核裂变”等无法突破时空限制的实验;“平面绝对光滑”、“完全没有摩擦力”、“不计空气阻力”等现实生活中无法达到理想状态的实验条件等等。

4.应用信息技术可以促进学生探究性学习

物理学习,做实验是第一步,进行物理实验是为了能够获得准确的数据,进而通过数据分析,归纳总结,最终获得实验背后的物理规律。因而,教师单纯的教授学生做实验,出具实验报告是远远不够的,还需要引导学生收集分析数据、归纳总结结论、探究发现规律。

三、高职物理实验教学与信息技术整合的建议

1.加强高职院校信息技术基础建设

1)引入多媒体辅助技术CAI。利用多媒体辅助物理实验教学,化微观为宏观、化抽象为具象、化静态为动态、化复杂为简单,不仅能够将一些难以进行实物演示的物理实验展示出来,而且可以理想化展示抽象性事物,比如:电场线、磁场线等,增强学生对物理知识的感受度和理解度,进而提高教师教学质量。

2)建立虚拟实验室。传统的物理实验存在诸多弊端,一方面校方怕发生意外造成实验仪器的损失,学生人身安全受到伤害,严重的可能会给学生造成一定的心理阴影;另一方面受到实验条件、实验设备的影响,微妙的差距都可能影响实验效果,得出与物理规律不同甚至完全相反的实验数据,影响实验教学工作。引入虚拟实验技术,建立虚拟实验室,使用虚拟的实验设备,利用强大的信息处理功能,可以保证学生在虚拟的世界中真实体验实验的效果而不会造成实验设备和人身安全的损失。

3)引入网络技术。高职院校实验课程多,如果利用有效的课堂时间,学生根本无法全部完成学习工作,必要的课外学习必不可少。但是学校实验室教学资源有限,再加上教师需在多校区分布教学,很难实现教师课外亲身指导学生物理实验的要求。引入网络技术,建设学校局域网范围内的物理实验室,可以实现多用户、多实验室同时进行的物理实验,不受时间与空间的限制。同时,利用网络技术,学生与学生、学生与教师之间还可以进行实时交流互动,学生网络提问、提交实验报告,教师在线答疑,审批反馈实验报告等。

2.提升学生自主探究能力

借助多媒体辅助技术、虚拟实验技术以及网络技术,信息技术为高职院校师生提供了良好的教学和学习环境。在物理实验的学习中,教师需要充分发挥学生的主体地位,注重提升學生的自主探究能力,全方位的提高学生的信息处理、拓展学习能力。

1)加强学生信息处理能力训练。物理实验中引入信息技术,不仅是为了加强实验效果的展示,更重要的是为学生收集、分析、处理实验数据提供了信息处理工具。高职院校的学生多为实用型人才,因而需要在日常的校园学习中加强实践工作的训练。融合信息处理技术,要求学生将实验数据以表格和图表的形式展示处理,绘制相应的模型,再整合成为可读性的实验报告,不仅加深了学生对于物理实验的理解和学习,而且进一步提高了学生作为专业技术性人才的基本能力,为其日后就业打下了良好的基础。

2)培养学生拓展学习意识。授人以鱼不如授之以渔,高职院校的教学工作在交给学生知识的同时,更重要的是要提高学生的自主创新能力,提高学生的动手操作能力。通过在物理实验教学的过程中融合信息技术,引导学生在课前、课中、课后对实验进行全方位的拓展性学习,提升其自主拓展学习的意识。另外,老师也可以给学生一些好的建议,比如给学生推荐一些好的物理实验视频资料,这样就可以让学生有选择的进行拓展学习,从而达到提高学生拓展学习意识的目的。

3)强化学生计算机技能培训。信息技术的全面应用也是计算机技术全面扩张的表现,物理实验教学中融合信息技术要求教师在日常的教学工作中就要将计算机技术作为一项重要技能传授给学生,建立数据库、处理实验数据、建立数据模型、使用各种记录、实验软件,在潜意识中就要一步步引导学生提高自身的计算机技能。除此之外,学校也应当设置一些计算机技能的相关培训,聘请或者是选择学校在計算机教学方面颇有造诣的老师进行定期的授课,同时再加以定期的技能测评,以此来加强学生对计算机技能的重视,实现每位学生都可以熟练掌握计算机的相关运用这一目标。

3.强化老师的专业技能和教学能力

物理这门学科对于高职院校的学生有一定的难度,尤其是实验这一大家很少接触的部分,许多学生本身的基础能力薄弱,如果仅仅依靠自身学习物理,过程一定会很艰难。这就需要老师的帮助,因此,作为一名教育者,老师必须具备过硬的专业技能和良好的教学能力,学校应当加强对这一方面的重视。

1)充分利用信息技术提升自身专业技能。老师应当充分利用信息技术对自己的专业技能加以改进、提升。老师作为学生学习的一个引领者,在学生的学习中起着引导性作用。因为老师这一职业的特殊地位,再加上自古以来中国尊师重道的传统文化,老师对于学生有着一定的威严性。

2)充分利用多媒体的优势传递教学信息。信息技术具有强大的网络性优势、趣味性优势以及形象化优势。首先,在信息技术日益发达的今天,上网查询资料十分便利,并且网上提供的信息量也十分庞大。老师应当充分利用这些资源在网上搜集实验相关信息,然后结合自身的教学目标对其进行整理。其次老师要充分利用信息技术的趣味性,规划出一个常见的问题情境,把实验中死板的理论知识情景化,这样不仅有助于学生对物理知识的理解,还能帮助学生将知识运用到生活中去。

3)充分利用信息技术对学生进行引导式教学。高职物理实验与信息技术的有效整合,充分发挥了信息技术在物理实验教学中的各种优越性。因为大家对于实验普遍的“陌生感”,传统的物理实验教学只是遵从“老师说什么就做什么”的原则,这种原则一般来自于对老师的“畏惧”和对于新事物的“小心翼翼”,然而,多年的实践经验显示,这样的教学不利于对学生潜能的开发。

提高学生的物理实践能力是高职院校物理教学的重中之重,信息技术的使用也给物理实验教学带来了很大的方便。总之,随着整个时代信息技术的快速膨胀,信息技术与高职物理实验教学的有效整合已经成为必然趋势。信息技术不仅能够提供各种形式的大量的学习资源,还能有效的提高物理实验教学的效率,不论是给老师还是学生都带来了很大的方便。

参考文献:

[1]蒋兴雨,李红梅.浅议信息技术在大学物理课程教学中的应用[J].科技信息. 2011(17)

[2]郑海生.在物理教学中运用信息技术的优势及应注意的问题[J].考试周刊. 2011(37)

作者简介:

魏国荣(1969.05.23-),汉族,江苏靖江人,大学本科学历,中学高级教师,研究方向:高职物理教育与科学素养。

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