TPACK视域下信息技术融合初中物理习题课教学实践.pdf

物理版 年 月 日 第 期 .一违背物理原理的结果.除了通过简单机械提升重物之外利用简单机械对物体做功的其他情形(比如通过竖直设置的滑轮组结合固定于地面上的定滑轮去水平拉动地面上的物体使其水平运动的情形)计算机械效率时需要考虑的过程与上面我们分析的竖直向上提升物体需要考虑的过程类似这里不再重复剖析.另外在编拟类似于例题 给出的物理情景对应的题目时应该添加必要的数据条件使得根据相关的已知条件可以求解在一个完整工作循环内简单机械的机械效率.参考文献:刘旭红夏兆省.简单机械的机械效率推导题的赏析.理科考试研究():.刘信生.新制实验教具 培育核心素养 以改进“测滑轮组机械效率”实验装置为例.中学物理教学参考():.曹可攀.由“提水桶”问题到突破滑轮组机械效率的计算问题.物理教师():.(收稿日期:)视域下信息技术融合初中物理习题课教学实践葛兴烁(石家庄市第四十八中学 河北 石家庄)摘 要:初中物理教学中习题教学不仅是巩固教学质量更是促进学生核心素养发展的必要环节.随着信息技术的高速发展合理运用信息技术融合教学既能有效应用习题情境可视化模式增强学生直观感受激发学生学习兴趣又能展示习题思维过程引发学生深度思考和研究构建完善的物理思维体系更是教师及时评价优化教学内容打造符合新时代优质初中物理学科信息化讲评教学的要求.本文以初中物理习题教学中的实际案例展现信息技术融合习题教学的效果以期为优化习题教学提供新的途径.关键词:信息技术融合可视化习题教学基金项目:石家庄高等教育科学研究项目“双减背景下中学物理教学案例库建设研究”(项目编号:)河北省创新教育学会教育科学研究“十四五”规划一般课题“培养初中生物理学习兴趣的策略研究”(项目编号:.).作者简介:葛兴烁()男河北石家庄人硕士中学一级教师研究方向:物理教学物理实验改进和实验器材制作.随着教育信息化建设水平的不断提高将现代信息技术与传统教育教学相融合已是大势所趋新的软件工具和信息技术越来越多地应用到日常教学中.在义务教育物理课程标准(年版)中也倡导物理教师应采取多样化的教学方式注重融合信息技术与课堂教学引导学生理解物理概念形成科学思维提高学生的科学探究和解决实际问题的能力发展学生核心素养提高学科教学质量.由此看来教师要积极学习信息技术并将信息技术和物理教学相融合应用于真实课堂中才能更好地促进学生的发展.本文以初中物理习题教学实践为例探讨了 视域下信息技术融合的习题课教学.视域下的物理习题课框架模型()即整合技术的学科教学知识是由马修科勒和庞雅米什拉两位学者在著名心理学家舒尔曼的 理论的基础上提出的一种科学知识结构框架.它是在学科内容知识()、技术知识()和教学法知识()这 种基本元素基础上交互融合形成了 种复合知识元素即:学科教学法知识()、整合技术的学科知识()、整合技术的教学法知识()和整合技术的学科教学知识().理论框架虽然没有具体学科教学实践活动设计方案但该理论为指导教师的信息化教学和提高课堂教学效率具有重要的指导意义.将 理论正向迁移用于物理习题教学中构建 视域下初中物理习题课框架如图 所示.整合技术在物理习题课中的应用策略在教育信息化.时代的背景下 是教师应当具备的教育教学与通识知识.在物理习题教学中最能体现其价值的就是习题情境化、概念可视化、模型可视化和思维可视化.传统的习题讲评 年 月 日 第 期物理版:/.主要依靠教师讲授再结合适当的作图和简单的实验演示等方法帮助学生理解学生思维品质的深化得不到保证影响学生学习效果.因此将信息技术手段融合在习题讲解过程中将试题内容和知识内容可视化让学生更加直观地理解题目加深学生对知识的记忆培养学生的思维能力提高学生科学探究能力达到教学相长的教学效果.融合信息技术激发学习兴趣“知之者不如好之者好之者不如乐之者”兴趣是学生学习动力的源泉.基于物理学科的基础和特点习题教学过程中教师有机融合、等信息技术手段呈现生动有趣的习题情境可以有效激发学生学习兴趣提高学习积极性.融合信息技术优化思维过程物理习题授课过程中利用信息技术辅助教学可以展示物理习题完整情境涉及物理量的变化现象明显思维过程清晰.利用信息技术可以反复查看提取习题中的有效信息仔细研究每一个变化细节使得习题分析的思维可视化.融合信息技术突破教学重难点物理习题教学中概念原理抽象导致学生容易丧失学习兴趣.运用信息技术首先可以将抽象的原理直观形象地呈现给学生其次可以展示复杂或不易观察的物理模型提高学生的认知程度最后信息技术手段的使用增强了物理情境的可视性缩短了形象思维过渡到抽象思维的时间可以有效突破教学难点.融合信息技术提升核心素养义务教育物理课程标准(年版)中提到四大核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任.物理教师可借助信息技术与学科教学知识的有效融合把知识拓展到课外从课外回归课内促使学生掌握基础知识训练技能方法提高物理能力落实核心素养.基于 整合技术的初中物理习题课案例.基于整合技术教学法知识()的备课思路基于整合技术教学法知识()是 系统中重要研究内容之一 在内容上不是技术和教学法的简单拼接而是教学方法、信息技术等多种知识的融合创新.就是要求教师根据习题课内容对教学对象和教学内容充分分析确定好教学目标.然后采用适当的教学方法融合恰当的信息技术激发学生学习兴趣突破教学重难点其具体教学流程如图 所示.基于整合技术学科内容知识()的建构.整合技术支持建立物理模型凸透镜成像规律是初中物理的难点习题中除了直接考查成像基本规律还会涉及透镜变焦和不同色光通过透镜对像的位置及大小的影响.这类习题采用传统的实验演示操作复杂或缺少对应的器材教师通过作图法讲授效果一般.借助 软件可以轻松快捷突破上述难点.例题 在探究凸透镜成像的实验中蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图 所示蜡烛在光屏上恰好成一清晰的像.下列说法正确的是().凸透镜的焦距为.若物体如图成像时发出的是单色红光将发光体换成发单色绿光的物体位置不变要想在光屏上成清晰的像应将光屏适当向右移动一段距离.当光屏上成清晰像时在贴近凸透镜左侧的位置放一个远视镜向右移动光屏光屏上仍能成清晰的像.换用 的凸透镜只向右移动光屏可在光屏上成清晰的像在 软件中找到光学模块根据需要设置好透镜等相关参数.结合选项改变透镜的焦距大小调节单色光的颜色可以直接观察这些参数改变物理版 年 月 日 第 期 .后像的大小、位置的变化如图 所示.通过软件模拟可以丰富学生几何光学知识体系的建构学生亲眼所见规律记忆更加深刻相对应的知识难点更容易理解.整合技术支持巧设问题情境初中力与运动的关系涉及速度变化、平衡力、能量转化等内容整个运动过程复杂考查内容抽象.教师可以借助 软件仿真实验或 软件创设问题情境先让学生通过仿真实验或直接观察真实的物理情境的整个过程再引导学生对问题进行分析推理.仿真实验过程能够加深学生对物体运动过程的理解进而形成正确的解题思路同时提高了学生运用所学知识思考问题的能力实现学生科学思维品质的深化.例题 如图 甲所示小明在水平地面上用力向右推木箱推力随时间变化关系如图乙所示木箱速度随时间变化的图像如图丙所示以下对于这一过程的分析中正确的是().内木箱没有动是因为人对木箱的推力小于地面给木箱的摩擦力.如果 后人停止用力木箱将做匀速直线运动.内木箱受到的摩擦力大小为.如果 后人突然用 的力往回拉箱子此时物体立刻向左加速运动在 网页上找到“运动”标签下载并打开“力与运动”模块根据需要设置物体质量、摩擦系数、推力大小变化等勾选对应的受力分析选项模拟播放观察整个运动过程中物体的速度、推力、摩擦力的变化情况如图()所示.通过软件的模拟可以很好地规避 选项中这种错误的前概念再分析每一阶段的力与运动的关系学生接受这类问题会更加容易.最后还可以继续拓展条件让学生猜想并分析当推力为零时物体的运动与受力情况如图()所示深化学生对力与运动关系的理解.例题 如图 所示是一位勇敢的“蹦极”爱好者纵身跳下时的情景 点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置 点是蹦极者速度最大的位置 点是蹦极者下降的最低点(不计空气阻力)则下列说法正确的是().从起跳点下落到 点的过程中蹦极者受到重力和拉力的作用.从 点下落到 点的过程中小石块的动能先增大后减小.蹦极者过 点后动能和重力势能都减小橡皮筋的弹性势能增大.若蹦极者到达 点时外力消失小石块将静止习题讲解时先用手机录制铁球下落过程再进入 软件的主界面导入已拍摄好的视频选取要分析的起始帧和结束帧进行追踪可得到铁球下落运动的轨迹点如图()所示.利用软件中的选项查看铁球整个运动过程中的速度与时间的关系如图()所示.这样以图像形式展示避免了繁琐的理论分析更有利于学生直观感受突破在教学过程中的难点.软件即可以直观显示运动中的物理量也可实现物体运动规律的定量分析.通过真实的物理情境展示更多的运动情况信息培养学生观察分析运动规律建立物理模型解决实际问题的能力.整合技术支持促进科学探究受实验安全等的限制家庭电路中的故障分析成为了初中物理学习的一大难点.而 虚拟仿真实验恰恰能够突破实验安全的限制创造一个理想安全的实验环境使学生知识的运用和问题的分析不局限于课堂.在安全条件下培养学生的动手能力 年 月 日 第 期物理版:/.验证自己答案的正确与否有助于提高学生自主探究学习的能力.例题 在如图 所示的家庭电路中闭合开关灯泡不能发光用试电笔检测双孔插座左右两孔氖管都发光.若电路中只有一处故障则发生的故障是().灯泡发生短路 .插座发生断路.进户零线 间断路.导线 间断路在 软件中选择“电与磁”模块根据题干信息从右侧工具栏中拖选题目中所需要的实验器材连接好电路如图 所示.学生在虚拟安全环境下体验检测电路故障既验证了自己的答案又培养了学生的动手能力.软件强大的电学模块还可以对每个元件设置不同的状态和参数快捷呈现题目中不同故障的实验结果高效解决电学中电路故障类的习题突破教学中的教学难点.最后学生在课后作业遇到其他电学困惑时也可以利用 软件创建实验提高学生的实验探究能力.视域下的初中物理习题教学反思.更新教育观念提升教师自我效能基于 视域下的理论基础进行教学可以改变教师的传统教学观念让教师在设计教学之前考虑什么信息技术可以融合教学如何将信息技术融合促进教学.同时经常使用信息技术可以促进教师 理论的理解在熟练应用信息技术的基础上创造性地开发信息技术辅助教学提升教师的自我效能感.信息技术融合提高教学效果教师在教学过程中正确合理融合信息技术是教师知识与能力的体现.在教学开始之前教师要先拟定教学目标了解本节课的特点同时寻找适当的技术工具并与学科知识、教学策略有机融合创设恰当的教学情境.形成以教师为主导学生为主体学生积极主动构建知识的新型课堂这样才能真实有效地提高教学效果.注重教学评价多进行教学反思教学评价是基于通过评价学生的学习情况和教师教学情况的一种教学反馈.教学评价是一种手段同时教学评价形式是多样的因此评价时不仅要关注学生对知识的掌握情况更要关注学生的全面发展.融合信息技术的教学评价教师可以在课堂上和课后使用在线测试来收集和分析学生的数据对教学知识进行总结反思提高教学质量.其次教师还可以进行实验拓展利用软件和网页等信息技术布置实验探究作业通过学生完成在线实验报告评估学生的实验技能落实学生物理核心素养.结束语信息技术与课堂教学的融合是必然趋势信息化时代教师要树立终身学习的理念不断更新自己的教学方法提升自己的专业能力.是教师提高数字化教学能力的科学理论基于 视域下的备课和教学可以合理找到技术的切入点平衡技术与教学的融合促使教学效果最大化.同时我们需要注意的是不可盲目追求技术忽略学生的参与性、过程性和思维性要及时总结信息技术融合教学的方法与途径助力物理习题教学的质量提升.参考文献:中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(年版).北京:北京师范大学出版社.张睿李静季卫新.基于 整合技术的初中物理研究性备课 以苏科版教材“速度”为例.中学物理():.葛兴烁李强.软件在初中物理教学中的应用实例 以“蹦极过程中机械能及其转化”为例.物理通报():.曹平.可视化软件助力初中物理习题教学.理科考试研究