创设信息化实验教学情境 提升物理学科核心素养

罗华权 林钦

摘   要：利用信息化技术创设情境进行教学有利于培养学生的物理学科核心素养。本文主要以创设信息化教学情境提升物理学科核心素养为重点进行阐述，结合当下高中物理学科教学实际情况，首先分析传统高中物理教学中存在的问题，其次从帮助学生形成系统的学习观念、激发学生学习动力、培养学生学科思维及加强学生社会责任感等方面进行探讨，利用信息化手段创设一个多元化、互动性强、学生自主意识强的物理实验学习情境。

关键词：信息化;情境教学;物理;核心素养

高中正是建立物理科学观念的重要阶段，物理实验是物理教学的核心。随着新课程标准改革的不断深入，创设情境式物理教学，是培养高中生物理学科核心素养的关键。就当下信息化时代而言，高中教师应在物理实验教学中创设多样化情境、激发学生学习动力、带领学生自主探索与应用信息技术，以指引学生将生活实际情境和课堂物理知识联结起来并进行加工和融合，帮助学生把抽象、枯燥的物理概念理解的更形象，以此为学生营造轻松愉快的学习氛围，推动学生物理核心素养目标达成。

1  传统高中物理学科教学存在的问题

在信息化的时代，信息技术正在逐渐改变人们的生活和学习方式，使得世界各名校的教育课程逐步走向网络信息化、虚拟化和国际化。信息技术与物理课程教学相结合已然成为当前新课程标准改革下的重点内容。传统高中物理教学中存在的问题有：（1）传统的物理教学模式更多的是通过讲、背、练等方式进行学习和记忆教材中的疑难点。课堂中较少利用信息化技术创设教学情境，信息技术与课堂教学不能深度融合。（2）教师教学方式单一，缺少与学生的互动，导致课堂气氛沉闷，学生对物理学科缺乏兴趣，很少积极主动地参与到课堂及实验中来。（3）学生的科学性思维和实验探究能力不足。部分任课教师对实验教学不够重视，很少组织学生亲自动手实验，致使教师的理念与“新课改”完全脱离，学生动手能力得不到锻炼。更多地结合现代化的信息技术，才能有效地将这些潜藏已久的问题逐渐改善，使学生的核心素养得到更好的提升。

2  创设信息化教学情境培养核心素养的途径

2.1  创设实验教学情境互动，帮助学生形成系统的物理观念

由于学生的生活阅历和经验积累较少，在学习物理概念及原理之前，头脑中对原理的理解并不够透彻，仅积累了一些不算完整的常识性经验。通过课堂创设的情境互动式实验教学，能够将实验中实验材料的属性在情境中更好的展现出来，帮助学生更好地掌握实验材料的本质。进一步提升学生的分析能力和理解能力，有助于学生系统地将常识性经验转化为科学的物理观念。

2.2  创设信息化实验教学情境，激发学生学习动力

在现代信息技术的帮助下，我们可以利用视频、声音、图片等进行实验模拟，这样能够让枯燥、抽象的物理知识，更生动形象地在学生面前展示出来，带动课堂活跃的氛围，让学生在教学情境中完全投入，增强对教学内容的理解，提升学习动力[ 1 ]。运用现代信息技术使得课堂教学内容更加充实，通过更直观、生动形象的实验角度让学生对物理学科更感兴趣，激发出学生的学习兴趣。物理教师可以通过演示趣味性实验、探究性实验创设情境，以提高学生的科学探究能力。比如，在探究两个不同重量的物体哪个先落地的问题中，凭借学生已有的知识经验，找两个大小相同的纸片和铁片，让它们从同样高度同时落下。引导学生认真观察哪个先落地，实验结果是铁片先落地。启发学生思考造成这一结果的原因，学生凭借生活常识认为重量大的物体下落更快。随后教师将纸片揉搓成小纸团，再次进行实验，结果表明纸团落得快，学生发现之前的解释是不准确的。经过教师引导学生进行更深层次的思考，发现是空气阻力影响物体下落快慢。教师通过播放多媒体视频阿波罗15号宇航员在月球表面做羽毛与铁锤自由落体实验，羽毛与铁锤几乎同时落地。引导学生对实验现象进行深入分析与探讨，这有助于学生重塑已有的知识结构，提升学生的科学素养。

2.3  创设物理探究实验，培养学生科学思维

物理探究实验可以让学生在自主学习思考中积极探索物理概念及定理的研究过程。在平常的教学过程中，教师可以创设一些实验任务，让学生分组探讨怎样使用信息化手段完成实验任务。比如，探究磁是如何生电实验、探究小灯泡的伏安特性曲线实验、探究作用力与反作用力关系实验等。学生们通过互相合作探讨，对之前的实验方法产生疑问，自主分析原因，这样能够充分调动学生潜能，使其在探索中增强自身分析及解决问题的能力。例如，在探究作用力与反作用力关系实验中，利用多媒体播放经典小品《卖拐》视频片段，教师引导学生思考为什么范伟跺脚脚会麻？由此引出相关的物理概念。鼓励学生思考生活中类似的例子，比如：掰手腕，双手用力推墙，鼓掌等，对其概念进一步理解掌握。教师向学生提供实验器材：相同的弹簧测力计两个。让学生拉动测力计挂钩显示的是手的拉力，引导学生思考弹簧测力计对手的拉力需要怎样显示出来，学生认为用另一个弹簧测力计对拉，并把测力计示数调零，使其保持水平，同时用力拉，让学生分组体验。在整个实验过程中，教师是学生学习物理的引路人，带领学生严谨地对待实验过程和结果。创设信息化教学情境，要结合“新课标”理念，让学生在已有生活常识的基础上更高效的将抽象、枯燥的物理知识融会贯通，达到理解和掌握的目的[ 2 ]。所以，在教师和学生之间建立这样的平台，将情境融入到教学课堂中，使其更有效地达到既定目标。

2.4  创设充满实验的生活情境，加强社会责任感

物理学科在生活各处都有涉及，教师可以将实验情境从教材及课堂拓展到课外生活中，带领学生走出课堂，着眼于发现更多的物理与信息技术与社会环境的关系，激发学生自主探索的潜力，积极帮助学生养成团结协作、乐于探索的科学态度，使学生责任感加强[ 3 ]。例如，在讲能源与可持续性发展这节课时，教师先在课前组织学生分组合作，到网络上查询目前自然界中被消耗的资源种类主要有哪些？不可再生资源的使用年限预计还有多久？带领学生在课上讨论、交流。就我国而言，消耗的不可再生资源，如：使用煤碳的比例较大，结构不合理，可持续的能源和消费较少，亟待开发新能源应用到日常生活中。学生通过使用煤炭能源对环境造成的污染和出现的雾霾等，产生了强烈的保护环境从我做起的责任意识。如何找到经济、洁净的可再生能源？学生利用信息技术对水能、太阳能和风能发电等进行实验。加强学生社会责任感，为社会提供优秀人才。

3  结束语

综上所述，让实验教学情境更加信息化，使学生在实验情境中充分体会、感受和探索科学问题，首先要运用信息技术创设丰富多样的实验情境，完成信息技术与物理实验教学的高度融合。其次，学生在体验信息化情境、探索与运用的过程中，能够形成系统的物理观念，发展科学思维，提高探索能力。最后，還能够通过创设课外活动、小组团结合作等多种方式来培养学生认真探索的科学态度，增强学生社会责任感，提升物理学科核心素养。

参考文献：

[1]徐新兵，叶萍. 依托“互联网+” 别有洞天——论网络信息环境下物理教学对学生物理学科核心素养的培养[J]. 苏州教育信息化，2018，72（1）：36-38.

[2]陈阁，徐晓梅. 例说核心素养下高中物理试题中的情境创设——问题与思考[J]. 物理通报，2019（5）：35-39.

[3]陈青妹. 浅谈如何在高中物理教学中利用“情境创设”提高学生的核心素养[J]. 数理化解题研究，2018，418（33）：51-52.