網(wǎng)絡(luò)課堂優(yōu)化高中物理實驗教學(xué)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習網(wǎng)

網(wǎng)絡(luò)課堂是一種直接面向課堂教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式,它與課堂教學(xué)緊密結(jié)合,通過網(wǎng)絡(luò)課堂這一虛擬的課堂,服務(wù)、輔助真實的、師生之間面對面的課堂教學(xué)。引入網(wǎng)絡(luò)課堂,目的在于優(yōu)化課堂教學(xué),引入新的教與學(xué)的觀念和教與學(xué)的理論,使教師由教學(xué)活動的主體,轉(zhuǎn)變?yōu)檎麄教學(xué)過程中的組織者、指導(dǎo)者、幫助者,學(xué)生成為學(xué)習過程的積極參與者、主動探索者;引入網(wǎng)絡(luò)課堂,目的在于提高教學(xué)質(zhì)量,通過信息技術(shù)加強教師在課堂教學(xué)中的主導(dǎo)作用,把信息技術(shù)真正整合到課堂教學(xué)中去,使之更好地為課堂教學(xué)服務(wù),為師師的教學(xué)切磋、師生的教學(xué)相長、生生的學(xué)習交流服務(wù)。以物理網(wǎng)絡(luò)課堂為例,它是一種直接面向物理課堂教學(xué)的教學(xué)網(wǎng)站,它與日常的物理課堂教學(xué)緊密結(jié)合,為真實的課堂教學(xué)服務(wù),為教師服務(wù),為學(xué)生服務(wù)。當然,網(wǎng)絡(luò)課堂與其它的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式還是有區(qū)別的:

首先,物理網(wǎng)絡(luò)課堂不是直接用因特網(wǎng)進行物理教學(xué):因特網(wǎng)上關(guān)于高中物理的教學(xué)資料非常多,也有許許多多做得很好的物理教學(xué)網(wǎng)站,幾乎每一個知識點都可以找到一個相關(guān)的網(wǎng)站。如果我們直接用因特網(wǎng)上的這些網(wǎng)站進行教學(xué),大量其它的信息勢必影響學(xué)生的選擇,對我們的課堂教學(xué)造成干擾。網(wǎng)絡(luò)課堂要求物理教師事先對信息進行篩選、修飾、排列,形成形式單一、內(nèi)容集中的教學(xué)網(wǎng)站,再展現(xiàn)給師生,供師生選擇學(xué)習;

其次,物理網(wǎng)絡(luò)課堂也不等于物理遠程教學(xué):通過因特網(wǎng)的遠程教學(xué)確實是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要形式,但這絲毫不能降低我們對網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)探索的價值。因為,在當前的中學(xué)學(xué)習階段,課堂教學(xué)是主要的教學(xué)形式,所以開展網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)的實踐研究具有很重要的意義;

再次,物理網(wǎng)絡(luò)課堂不是純粹的人機對話:在網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)中,教師的指導(dǎo)能力、協(xié)調(diào)能力、組織能力成為教學(xué)成敗的關(guān)鍵。在網(wǎng)絡(luò)課堂中,教師應(yīng)針對教學(xué)內(nèi)容差異、學(xué)生水平差異、課堂氣氛等等及時進行有效的教學(xué)組織、學(xué)習指導(dǎo);

還有,物理網(wǎng)絡(luò)課堂不是多媒體演示教學(xué):利用網(wǎng)絡(luò)課堂進行教學(xué),并不是教師將網(wǎng)站內(nèi)容通過大屏幕展示給學(xué)生,學(xué)生只能被動地接受教師知識內(nèi)容的傳輸,網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)應(yīng)該允許教師通過大屏幕集中講解或指導(dǎo)一些重要內(nèi)容,但應(yīng)避免過多過濫。

有鑒于此,筆者用了將近一年的時間收集物理素材、學(xué)習網(wǎng)頁制作和服務(wù)器相關(guān)知識,終于建成了基于校園局域網(wǎng)的物理學(xué)科教學(xué)網(wǎng)站,在局域網(wǎng)上作為網(wǎng)絡(luò)課堂應(yīng)用于課堂教學(xué)實踐一年多,并對網(wǎng)絡(luò)課堂如何輔助高中物理實驗教學(xué)進行了有益的探索,取得了較好的教學(xué)效果,受到了師生的一致好評。

物理實驗是人為復(fù)制和控制物質(zhì)運動的狀態(tài)和過程,并主要依賴儀器進行的、以掌握物理要素及其相互間規(guī)律為目的的一種科學(xué)實驗 。所謂物理要素,是指影響某研究結(jié)果的主要物理因素。物理實驗是高中物理教學(xué)中極為重要的組成部分。實驗做得好,可以使學(xué)生獲得生動的感性認識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,為學(xué)生學(xué)好物理鋪平道路。教師通過指導(dǎo)學(xué)生觀察和進行物理實驗,可以使學(xué)生更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律,可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗技能、綜合能力和思維能力。在高中物理階段,實驗教學(xué)主要包括課堂演示實驗、學(xué)生分組試驗和課外實驗等形式 。如何將網(wǎng)絡(luò)課堂與物理實驗教學(xué)進行有效的整合,達到最佳的教學(xué)效果,實現(xiàn)實驗教學(xué)過程的最優(yōu)化,應(yīng)該是一個很值得探討的問題。筆者以“用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶W(xué)生分組實驗 ”為例來體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課堂對物理實驗教學(xué)的輔助作用。

???用單擺測定當?shù)刂亓铀俣葘W(xué)生分組實驗教學(xué)設(shè)計

一、學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,獨立完成實驗報告單的框架設(shè)計,其中包含:實驗?zāi)康摹嶒炂鞑、實驗原理、實驗步驟、實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)及結(jié)論、誤差分析與討論、實驗感受、實驗探究等九部分內(nèi)容。最后給出網(wǎng)絡(luò)課堂上已設(shè)計好的實驗報告單,請學(xué)生參考比較。(用時5到7分鐘)

二、向?qū)W生展示實驗所需儀器,令其識別辨認(運用專業(yè)術(shù)語),并向?qū)W生提出下列問題以喚起學(xué)生思考的興趣并在隨后的實驗中得到解答:

①什么樣的裝置可視為單擺?單擺是理想化模型嗎?其理想化表現(xiàn)在哪里?(在網(wǎng)絡(luò)課堂上通過實驗課件給出演示)。

②用單擺測定重力加速度需要哪些儀器,試一一列舉并指出它們在實驗中的具體作用與功能。

③若已知單擺周期公式,能否推導(dǎo)出關(guān)于重力加速度g的表達式,試說出該表達式中各字母的物理含義。

④在現(xiàn)有儀器條件下,如何使單擺周期的測量更準確,請同學(xué)們設(shè)計相應(yīng)的方案。

⑤順次改變擺長、振幅、擺角、擺球質(zhì)量,周期是否有變化?試確定周期與哪些因素有關(guān),與哪些因素無關(guān)。

⑥在具體的實驗操作過程中,應(yīng)注意哪些問題?教室在網(wǎng)絡(luò)課堂的“實驗教學(xué)”板塊中,打開動態(tài)的交互實驗課件,同時打開電子書籍《高中物理實驗大全》中的“單擺測定重力加速度”一節(jié)中的實驗注意事項,與學(xué)生所想進行驗證,以加深理解。(15到20分鐘)

三、在學(xué)生進行實驗的過程中,教師巡回檢查,進行必要的幫助和指導(dǎo)。(15到20分鐘)

⑧在臨近下課7、8分鐘,教師對整個實驗過程進行中肯的評價和總結(jié),作為學(xué)生中的首席代表參與學(xué)生的討論、與學(xué)生交流試驗感受、回答個別學(xué)生的提問。同時告訴學(xué)生到網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)生區(qū)的“自習室”完成該實驗的相關(guān)習題、到師生互動區(qū)的“留言板”和“在線討論”中與教師、學(xué)生就該實驗的相關(guān)問題進行討論、到教師區(qū)的“實驗教學(xué)”板塊瀏覽其他的實驗探究和實驗課件展示。其中的實驗探究包含如下幾種情況:

①如何用滴水法測量當?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

②若不能測出擺長:比如小球不均勻或擺掛得很高、擺長很長,能否測出當?shù)氐闹亓铀俣龋?/p>

③能否用驗證機械能守恒定律的實驗裝置測量重力加速度?

④能否利用平拋物體的實驗裝置測重力加速度?

四、請同學(xué)們將實驗儀器擺放整齊,檢查實驗儀器是否有丟失或破損,將桌凳擺放整齊后安靜地離開實驗室。

五、備注:

1.實驗教學(xué)有利于發(fā)展個性:實驗教學(xué)主要的教學(xué)形式是個別化教學(xué),這是由實驗教學(xué)本身的特點決定的。實驗教學(xué)有著相對的靈活性和獨立性,使學(xué)生的個性發(fā)展成為可能。在實驗教學(xué)中,學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)課堂上留言,對實驗發(fā)表意見,綜合應(yīng)用相關(guān)知識,親自動手,通過觀察、分析排除次要因素,抓住主要因素,還必須對實驗結(jié)果做出判斷、推理,充分展現(xiàn)學(xué)生自身的特點。

2.實驗教學(xué)可以促進手腦的協(xié)調(diào)發(fā)展:實驗教學(xué)使手和腦的發(fā)展通過實踐活動相結(jié)合,并相互促進。合理的操作要有思維的指導(dǎo),而在思維指導(dǎo)下的熟練操作往往是產(chǎn)生新思想的源泉,即所謂“熟能生巧”。

3.實驗教學(xué)可以促使認知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化:教學(xué)的重要任務(wù)就是促使學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化,實驗教學(xué)可以在搞清學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)對新認知結(jié)構(gòu)的影響,在適應(yīng)學(xué)生認知發(fā)展水平的情況下,提供能激起矛盾的新刺激,通過調(diào)節(jié)形成新的平衡狀態(tài)。

4.實驗教學(xué)可以發(fā)展非智力的因素:非智力因素對學(xué)生學(xué)業(yè),特別是后來成材有著明顯的作用。培養(yǎng)學(xué)生的非智力能力,成為教育的一個重要任務(wù)。實驗教學(xué)由于其自身的特點,在培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生非智力因素方面有特殊的功能。通過實驗,有助于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、意志品質(zhì),科學(xué)態(tài)度和理論聯(lián)系實際的作風。

網(wǎng)絡(luò)課堂引入實驗教學(xué),有助于學(xué)生順利地完成分組實驗和課外實驗,有助于學(xué)生正確的理解演示實驗的意義。例如,演示實驗的課件包括視頻演示和動畫演示兩種形式,教師在課堂教學(xué)中做演示實驗時有時并不能保證演示實驗一定會成功,這是因為實驗本身受到多種因素的影響。如在陰天做摩擦起電的實驗就比較困難,成功率很低。另外有些演示實驗還有一定的危險性,可能對教師和學(xué)生帶來不良的后果。拍攝網(wǎng)絡(luò)課堂中的演示實驗時,我們可以進行充分的實驗準備工作,多次拍攝,選擇最好的放到服務(wù)器上,在教學(xué)中使用。動畫演示也是在網(wǎng)絡(luò)課堂中常用的演示方式,動畫演示在演示實驗教學(xué)中較之實物演示有其特殊之處。使用實物來進行演示實驗有時并不能達到實驗效果,如上面提到的陰天做摩擦起電的實驗是比較困難的,有時因為實驗設(shè)備本身的原因造成實驗的失敗。特別是在物理實驗中,許多演示實驗設(shè)備本身就是實際設(shè)備的模擬。基于這些原因,用動畫來進行演示實驗在表現(xiàn)實驗的準確性和教學(xué)效果方面有著特殊的優(yōu)勢。使用動畫進行演示實驗可以精確的表現(xiàn)實驗過程,去掉那些不需要的部分,凸顯教學(xué)的中心內(nèi)容。設(shè)計者還可以在動畫演示中加入數(shù)值顯示,給學(xué)生進行提示,或者提供交互接口,讓學(xué)生來輸入相關(guān)數(shù)據(jù)以控制動畫演示的實際過程。實驗課件既可模擬實驗現(xiàn)象,又可預(yù)演模擬實驗過程,使得教師可以控制“實驗進程”,把瞬時發(fā)生的過程慢慢展開,也可以把漫長的過程濃縮在計算機上模擬,然后再真實地做實驗,從而減少了由于學(xué)生操作不熟練而導(dǎo)致的試驗器材的不必要的損壞,節(jié)省了實驗時間,這些優(yōu)勢是傳統(tǒng)教育無法達到的 。總之,網(wǎng)絡(luò)課堂引入物理實驗教學(xué),可以有效的實現(xiàn)實驗教學(xué)的各項功能。


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