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信息化下中职物理学科教学改革的创新实践与思考

2021-04-26江存志

中学生报·教育教学研究 2021年12期
关键词:物理学科中职教育教学改革

江存志

[摘要]在信息化的背景下,中职物理学科的教学面临着时代发展的巨大的挑战与机遇。大力应用信息化手段,能够适应新生一代的学习与发展的需求,实现学生对物理学习的趣味性、多样性、高效性、探究性的渴望,快速提高学生物理学科的核心素养,促进学科创新实践能力的提升。教师应及时进行信息化教学改革探索与反思。

[关键词]中职教育;信息化;物理学科;教学改革

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出:适应国家和社会发展需要,遵循教育规律和人才成长规律,深化教育教学改革,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面。作为中等职业学校的物理学科教学更应善于应用信息化的技术资源,深化物理教学改革,对传统的教学方法和教学内容进行突破,体现物理学科的认知规律和创新型人才培养的国家要求,让学生学会在信息化下自主探究,自觉提升物理学科的创新实践能力。

一 、中职物理学科信息化下教学变革的紧迫性

在信息化迅速发展的推动下,丰富的音像制品、互联网教学资源、人工智能的多种现代信息技术手段不断涌现,今天的学生的学习和生活习惯,与以往的学生学习方式发生了巨大的变化,他们更喜欢短视频类的信息化素材,对传统的授课形式和比较枯燥和抽象的教学内容难以接受,中职学校的物理学科作为文化课,课时相对比较少,让学生喜欢物理,富有兴趣地学习物理,掌握学科核心素养和关键能力,教师必须主动打破困境,利用信息化手段,进行物理教学的系统改革,才可以培养出具有学科创新精神和创新能力的职业技术人才。

(一)中职物理学科信息化下教学理念急需转变

目前的职业学校的生源文化课基础差别较大,有的学生不善于阅读和自学,物理学科的知识背景又制约着学生的学习,教师应利用信息化手段,创设物理学的独特情景,引发学生对物理学科的兴趣,如在对力进行分类的时候,首先展现出多种力的作用效果的视频,在热烈讨论下,启发学生对力进行分类,告别以往教师口述或者学生阅读、陈述抽象概念的生硬作法,利用数字化手段,让物理情景再现,使学生置身于物理现象之中,让学生切身感受到物理知识就在身边,对物理课程的学习在潜移默化中产生浓厚的兴趣。

(二) 中职物理学科信息化下教学方法急需转变

从知识、概念、规律、公式、习题的常规方法,到引导学生自觉成为知识的探究者,规律的发现者,经验的总结者,对物理的学习从课内飞跃到课外,从纸质材料的阅读,到利用网络资源去挖掘,扩大阅读范围,拓展知识视野。如,在讲授抽象的“质点”时候,提前让学生去查找我国航天事业的最新成绩,特别是天宫2号在太空中的运动轨迹,对于地球、月球,可否把它看成一个有质量的点?在研究空间站的变轨情况,可否,把空间站看成一个质点?学生在为祖国航天事业快速发展而自豪的同时,对“质点”的概念有了比较深刻的理解和感悟。在这里学生对信息化资源的收集和讨论的过程中,促进了自己的角色的变化,即以主动者的心态开展对物理现象、物理知识、物理规律的发现探索。

(三)中职物理学科信息化下教学内容急需创新

实验表明,物理教学的信息化手段,并不是简单地把书本的内容搬到电子教案中,而是增加课本以外的具有学科特色的丰富素材,体现学科的最新研究方法、研究成果,创设多样性的物理情景,让学生学会在丰富的物理现象中,学会发现和选择,形成适合自身特点的学习方法;数字化内容可以提供生活现象、自然现象,也可以是工农业生产中的真实场景,更需要把抽象的“微观世界”以数字化的形式加以体现;如,把“分子的动理论”中“分子的热运动”搬到课堂,变抽象为形象,再进一步引导学生对其它物理现象讨论分析,让课堂氛围生动有趣,教学内涵更加丰富,教学效果不断提高。

二 、 以“探究性学习”的理念进行信息化实践评价

在物理教学中信息化应用的目标是,力争实现学生学习方法的转变;力争实现学生学习兴趣的提高;力争实现学生学习信心的增强;力争实现学生学习内容的丰富;力争实现学生知识视野的拓展;力争提高学生物理学科的核心素养。

教师要同时考察比较信息化技术手段对学生科学精神和人文精神的影响作用,积极发挥物理教学中信息化手段对改变学生科学思想、科学态度、科学精神和人文精神的独特作用;教师要深刻理解美国物理学家和物理教育学家拉比所概括的“只有把科学和人文融为一体,我们才能期望达到与我们时代和我们这一代相称的智慧的顶点”的真正含义,教师要改善传统课堂上人文教育的不足,利用信息化的教学手段,把学生引入自主探究物理世界奥秘的发现之旅,物理学家的精彩故事,物理科学的艰难发现历程,可以利用数字化手段把物理学史进行情景再现,让物理教学与科学文化的传播有机结合,深刻影响学生的品格和内心世界,逐步培养学生科学精神和人文精神。

三、建設体现时代特征的物理学科课程资源

物理学科教学资源的信息化建设目标,应体现学科及学科应用领域的新理论、新技术、新材料、新方法,可以借鉴其它学科的微视频、微课件、微评价、微作业,还应开发大量的微实验、微情景故事等,创设物理情景,为高效课堂提高手段,成为学生积极学习的催化剂,为学生准确掌握知识,深化理解概念,扩大学科视野,优化知识结构提供条件。

物理教学资源的信息化建设与广泛应用,是科学创设物理情景和提高课堂效率的有效手段,如,在电磁与磁场的《电磁感应》教学设计中,采取动漫类视频,化繁为简,化难为易,把抽象的概念,从微观世界走向形象直观,降低学生学习物理的难度,达到信息技术与物理教学的有机结合,把难点分解成多个知识点,利于学生的理解。

(一)开放式原则——建立学校对师生和社会开发的物理教学资源,教师可以共享数字化的教学资源,逐步普及信息化技术手段。

(二)发展性原则——动态完成发展和推广应用,不断丰富资源种类和数量,优化信息资源结构,充实新元素 ,展现信息化的特色。

(三)互动性原则——促进教师的学习与交流,提高教与学的互动性,实现信息资源作用的最大化,搭建学与教的共同进步平台。

(四)目标性原则——紧紧围绕学科教学目标,组织信息化的资源开发,密切与课程联系,体现知识的难点和重点,深化知识的理解。

四、设计信息化下学生探究性物理学科实验项目

信息化下的物理探究性实验的设计,借助数字技术手段提供学习、生活、工作、生产的场景,指导学生借助互联网,自己采取文献法、个案研究法、对比研究法等,对自己的研究题目,进行多种方法的实验比较,选择适合自己的恰当方法,可以让学生主动动手进行实验探究,在网络学习+线下教学+实验探究的崭新的学习形式下,在锻炼学生实验动手能力发展的同时,鼓励学生在探寻中,学会利用网络信息检索,技术查新,普遍提高信息技术的应用能力。常规教材中实验探究性不足,在一个文本中,已经整体性地把实验的目的、方法、过程、结论印刷出来,失去了应有的探究性和神秘感,导致课本中的演示实验,变为验证实验,降低了实验的趣味性,也很难激发学生的好奇心和求知欲。如在物理教材中“滑动摩擦力的实验”,已经把实验的结论总结印刷出来,导致学生对实验失去了神秘感和强烈的求知欲,教师采取新的信息化的实验设计,会给学生提供足够的思考的时间和探究的空间,让物理实验教学回归到真实的物理学的艰苦卓绝的发现之旅,在探究性的实验中,培养学生的观察能力、分析能力、动手能力,在自觉的发现、讨论和多次的反复实验中,加深对物理现象、物理规律的理解,同时提高了学生的实验技能和创新实践能力。

经过教学实践,笔者认为信息化下的物理课堂教学与传统课堂教学存在以下几点区别:

(一)学生实验的题目,不仅有文字的描述,还应有问题情境的小视频等题设条件,让学生仿佛置身于现实环境之中,有利于对实验方法的思考,将对实验的价值意义有新的认识。

(二)学生实验的器材,除了基础的器材提供外,学生也可以在网上寻找更加适合的元器件,来完成自己实验,也可以借鉴别人的方法,用新的方法,进行实验创新。

(三)学生实验的团队,可以是本班的同学,也可以是在互联网平台上认识的学友,共同探究物理实验,学会协作研究。

(四)学生的实验作业,提交形式,即可以是传统的纸质作业,也可以是以视频的形式,把实验方法、实验过程、实验结论动态化地呈现出来。

(五)学生的实验作业,可以通过音效、色彩等编辑手法加以完善,让学生体会物理与美学、工程学的关系,鼓舞学生对科学之美的不断追求。

五、激发学生大胆应用物理知识进行创新发明

借助于信息化手段,引导学生进行科技创新发明,达到学以致用的目的,鼓励学生利用物理知识解决实际问题,深化对规律本质的理解,感悟科学研究与创新发明的方法,增强创新意识,培养科学精神和质疑精神,让学生在物理知识创新应用中获得成功与喜悦。如教师在教授热的传递现象时候,启发学生观察,哪些生活用品需要减少热量的传递。学生发明出“真空外壳”的豆浆机,即可以保温,又显著降低了在打磨豆子时候产生的噪音;教师鼓励学生在专业实习实训中应用物理知识进行发明创造,学生发明出“新型自动控制话筒”获得国家专利;教师指导学生进行发明创造,可以结合专业特点、当地产业进行创新发明,如,学生的专业是机电技术应用,指导学生利用物理知识和专业知识结合,创新设计出一种自动感应冲床,创新点是当操作者发生失误,手臂进入冲压区,冲床安全感应装置检测到人体发出的生命频谱,自动停止冲压,科学有效地防止事故发生;教师可以充分利用发明创新活动,深化学生对物理知识的理解,深刻体会创新思维方法,显著增强学生的自信心和社会责任感。

六、物理教学信息化在实践中应用的思考

(一)避免一味为学生提供信息化素材而忽视引导学生自主收集信息

应用信息化的根本目的是积极创设物理情景,提高学生学习兴趣,扩大学生视野,提高课堂效率,降低学生学习难度,积极鼓励学生利用信息化手段去学习。但在现代物理教学中,对学生信息分析和应用能力的提高同样不可忽缺。

(二)避免仅仅重视信息资源丰富而忽视对学生思维方法的指导

筆者在调查中发现,有的教师采取了信息化技术手段,物理课堂的氛围良好,但是,有时会出现信息化内容过多,而占用了课堂过多的时间,导致对学生物理学科的思维方法的指导和训练不足。

(三) 避免物理信息资源冗长而弱化学生对物理规律深度思考

信息化手段的应用是提高物理教学效率的重要方法,在实际应用中,发现有的课堂上表面“很热闹”,但是,教师不善于对信息资源优化,导致教学过程被信息资源所束缚,影响了学生对物理规律的深刻理解,影响了物理教学质量的提高。

参考文献

[1]王秋丽,田仲. 实现信息技术与学科教学的深度整合[J].教育学文摘,2019,07.

[2]彭前程.高中物理新课程改革的实践与探索[J].中学物理,2005,05.

[3]蒲璠. 信息化背景下中职会计专业教学改革的实践探索与思考[J]. 职业教育,2020,10.

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