利用信息技术提升初中物理探究式教学效率的课例研究.docx

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利用信息技术提升初中物理探究式教学效率的课例研究

摘要：

利用信息技术不但可以解决在非信息技术环境下初中物理探究教学

中出现的种种问题，而且还可以激发学生的探究兴趣，帮助学生迅速抓住所探物理问题的核心、理清探究思路，优化探究过程，使学生在较短的时间里获取大量的知识信息，从而大大提升课堂探究教学的效益。

关键词：

信息技术；初中物理；探究式教学；教学效率；课例研究

一、问题的提出

以探究性学习为基础重构基础教育课程已成为世界各国课程改革的突出特点，但在初中物理探究式教学的实施过程中还存在着种种问题，如学生不能迅速抓住所探物理问题的核心，不能进行合理的猜想与假设，不能很好地确立实验探究方案；学校存在实验场地、器材不足等状况，使得探究式教学的实施被严重制约，影响了探究式教学的效果。

当前，以信息技术为主体的现代教育技术对教育观念，教学方法，教学呈现形式带来了深远的影响，许多知识必须运用现代教育技术手段传授给学生，在物理探究式教学中如果发挥好信息技术功能优势，提升初中物理探究式教学效率，是当前教育技术发展和学科教学改革所面临的极富理论意义和实践价值的研究课题，是我国面向21世纪新一轮基础教育课程改革的新视点。

本文基于“义务教育物理课程标准”及“学生的认知发展规律”， 客观地阐述如何充分发挥信息技术功能与优势，并结合课例实践，探索利用信息技术提升物理探究教学效率的途径和具体做法。

二、“利用信息技术提升初中物理探究式教学效率”的功能与途径

以计算机为核心的多媒体信息技术在提升初中物理探究式教学效率的应用，具有以下主要的教学功能。

（一）、利用信息技术丰富的表现力，创设充满趣味的问题情境，激发学生

的探究学习热情

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在传统的课堂讲授中，难以提取学生记忆中的有关内容，因而会使学习者对知识的意义建构发生困难。

多媒体课件把符号、文字、声音、图形、动画和视频图像等多种媒体信息集成于一体，具有丰富的表现力。

在教学中,通过多媒体课件,向学生展示图

第10页共10页

文并茂、声像交融、形象逼真、充满趣味的画面,为学生提供丰富的感性材料，充分刺激学生的多种感官, 引起学生良好的情绪体验，能有效地创设物理问题情境,激发学生求知的欲望和探究的热情，使课堂的探究教学活动顺利展开。

【课例实践一】

[教学课题]

人教版九年级第十八章第2节——电功率（课题引入）

[教学目标]

一、知识与技能

1、知道电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，知道电功率的单位是瓦。

2、会用功率的计算公式P=W/t、P=UI进行简单的计算。

3、能区分用电器的额定功率和实际功率。

二、过程与方法

1、利用交互式多媒体动画设置问题情境，激发学生的探究兴趣，帮助学生迅速抓住所探物理问题的核心。

2、观察体验电能表铝盘转动快慢跟用电器功率的关系。

三、情感、态度和价值观

1、通过对用电器额定功率的认识在选择用电器时有节能意识。

2、通过对实验进行讨论和交流，培养学生合作学习的意识和态度

[教学重、难点]

1、理解电功率的含义，会用公式P=W/t、P=UI进行简单的计算。

2、能区分用电器的额定功率和实际功率。

[教学过程]

情境设置

小明：

妈妈，我要到房间里做作业。

妈妈：

好的，可别做得太晚了。

小明把房门关得严严实实的，却在房间里玩电脑游戏，但还是被妈妈发现了。

小明：

妈妈，对不起，我错了。

可是，你是怎么知道我在房间里玩电脑

的？

交流研讨

学生甲：

妈妈是透过门缝看见的。

学生乙：

妈妈是在门外听到小明在房间里玩电脑游戏时发出的声音。

教师：

都不是的。

门包裹得很严，隔音效果也很好，小明在房间里玩电

脑游戏时发出的声音也不大。

学生：

那么小明的妈妈你是怎么知道小明在房间里玩电脑的？

播放动画

交流研讨

学生：

哦，原来小明的妈妈是看到电能表转得飞快才发现的。

教师：

是的，小明骗得了妈妈，却骗不了电能表。

学生：

电能表有时转的快，有时转的慢，这是为什么？

教师：

下面让我们通过实验进行探究。

引入探究

分别把一只24W节能灯和一只500W的电吹风机接在电路里，比较电能表

铝盘转动的快慢？

……

（二）、运用信息技术多重交互、操作性强的特点，优化科学要素的呈现方式，突破探究教学中的重、难点，培养学生探究性学习能力

交互型课件可以实现人机交互，不断地用文字、图片、声音、动画交互刺激学生，化难为易、化繁为简、化静为动、化抽象为直观，把科学探究内容中的抽象部分转化为学生可以直接接受的形式，较彻底地分解知识技能的复杂度，优化科学要素的呈现方式，减少信息在学生大脑中从形象到抽象再由抽象到形象的加工转换过程，符合学生的认知规律，利于学生对科学内容的理解和掌握；可以增强学生的投入意识，并使探究学习的进程始终与学生的思维活动联系在一起，能始终保持学生的探究兴趣，确保学生时刻集中注意力，积极参与到物理探究学习活动中；能让学生及时获得反馈信息与帮助，缩短了学生接受、消化、巩固知识的时间，从而提高探究学习效率，在潜移默化中培养了学生的探究能力。

【课例实践二】

[教学课题]

人教版九年级第二十章第5节——磁生电（后半节）

[教学目标]

一、知识与技能

1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件，知道感应电流的方向与哪些因素有关。

2、知道发电机的工作原理，能说出发电机为什么能发电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。

3、知道我国电网以交流电供电，频率是50Hz，知道什么是交流电，能把交流电和直流电区分开来。

二、过程与方法

1、通过介绍科学家逆向思考问题，并取得成功的的事例，认识逆向思维方法的重要性。

2、经历实验探究过程，体验磁生电的过程，进一步了解电和磁之间的相互联系。

3、利用交互式多媒体动画模拟物理过程的直观性，让学生感受和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。

三、情感、态度和价值观

1、认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法。

2、认识到生活中应用的许多工具，都源于物理学的发明创造，感悟实验的价值，初步培养具有发明创造的意识。

3、认识发明发电机的作用和意义。

[教学重、难点]

1、知道发电机的工作原理。

2、交流电概念的建立。

[教学过程]

提出问题

发电机是怎么样发出电的，它发出的电流跟我们原来从电池得到的电流

有什么不同？

动手探究

1、先点击“play”观察线圈与电流表指针总体运动情况。

2、点击“stop”，再点击“0°”，观察线圈ab、cd两边与电流表指针相对应的运动情况，并结合右边的文字说明进行分析。

3、依次点击90°、180°、270°、360°，重复上步操作，分步分析。

交流研讨

学生：

从第1步可以看到电流表指针左右摆动，教师引导学生分析：

电流的大小与方向在周期性地重复变化。

教师：

为什么这种发电机产生的电流大小与方向在改变呢？

引导学生分析：

当线圈两边转到0°、180°、360°时，线圈两边没有作切割磁感线的运动，线圈中没有电流；当线圈两边转到90°与270°时，线圈两边作切割磁感线的运动方向与割磁感线垂直，线圈中的电流达到最大，且线圈两边在前、

后半周作切割磁感线的运动方向相反，产生的感应电流方向也相反。

教师小结

线圈平面每次转动到与磁感线垂直时，切割磁感线的运动方向发生改变，

电流方向就要发生改变，电流的大小也随之发生变化。

若线圈持续转动下去，线圈中的电流的大小与方向就会呈周期性变化。

引入定义

这种呈周期性重复变化的电流叫交流电。

交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数，我国电网以交流电供电，频率是50Hz。

交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。

这种发电机由于产生的电流是交流电，所以称为交流发电机。

（三）、借助多媒体信息技术模拟理想的探究环境，为学生积极的自主探究学习创设更多有利条件

有些探究性物理实验，所需实验器材多，费时费力，加上实验条件难以人

为控制，最终很难得到正确的实验结果，不但实验效果差，而且对学生建立正确的物理概念与规律非常不利。

如探究固体的熔化实验，课前要做大量的准备工作，上课时需要用两套相同的器材同时进行实验，尤其在做晶体海波的熔化实验时，加热的火焰、海波与杯中水的温差不能太大，要不断地搅拌海波，并不断地调整温度计的玻璃泡在海波中的位置，使玻璃泡始终处于固、液的交界处。

否则在海波没有完全熔化完毕，温度计的示数就会上升，学生就不能正确地建立并区别晶体与非晶体的概念和方法。

倘若借助多媒体信息技术模拟理想的探究环境，让学生在近乎完美的条件下进行探究，就能为学生获取物理知识奠定良好的基础。

【课例实践三】

[教学课题]

人教版八年级上册第三章第2节——熔化和凝固

[教学目标]

一、知识与技能

1、能区别并描述气态、固态和液态物质存在的三种形态与基本特征。

2、知道物质的固态和液态之间是可以转化的，知道什么是熔化和凝固。

3、知道什么是熔点和凝固点，知道晶体和非晶体的区别，会根据图像判断晶体和非晶体，以及物体的状态，吸、放热与温度的变化。

二、过程与方法

1、通过探究固体熔化时温度变化的规律，了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法。

2、使学生了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法。

3、借助多媒体课件提升物理探究教学效率，让学生感悟信息技术在物理探究教学中的作用与意义。

三、情感、态度和价值观

1、通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生乐于探索自然现象的情感。

2、树立规范实验、仔细观察、勤于思考的科学态度。

[教学重、难点]

1、晶体熔化和凝固的规律，理解熔点和凝固点。

2、通过对实验的观察与分析，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图像表示出来。

[教学过程]

提出问题

固体在熔化时需要什么条件？

不同的物质在熔化时温度会如何变化？

熔

化后的液体在自然冷却时，又会怎样？

猜想假设

请同学们根据生活经验和已有的知识提出自己的猜想。

自主探究

采用并进式实验，海波和蜂蜡同时开始加热，每隔1分钟记录一次温度，直到固体完全熔化；然后撤去酒精灯，让它们自然冷却，实验完毕后，在方格坐标纸上将实验数据描点、连线，完成图像。

分析论证

教师：

两种不同的固体在受热熔化时，其变化规律一样吗？

有什么不一样？

它们的液体在凝固时又是怎么样的？

学生：

不一样。

教师引导学生分析：

海波在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，这类固体有确定的熔化温度；海波的液体在凝固过程中尽管不断放热，但温度也保持不变，这类液体有确定的凝固温度。

蜂蜡在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度；蜂蜡的液体在凝固过程中不断放热，温度就不断地下降，这类液

体没有确定的凝固温度。

引入概念

晶体和非晶体：

有确定熔化温度的固体叫做晶体；没有确定熔化温度的固体叫做非晶体。

熔点和凝固点：

晶体熔化时的温度叫做熔点；晶体的液体在凝固时的温

度叫做凝固点。

建立规律

晶体有熔点和凝固点，非晶体没有熔点和凝固点；同种晶体熔点和凝固

点相同：

熔化要吸热，凝固要放热。

（四）、利用“仿真物理实验室”，为强化训练学生的自主探究学习技能提供更多的锻练机会

一个“仿真物理实验室”软件，实质上就是一个设备齐全、功能完整、全开放性的物理实验室。

学生要做哪个实验，需要哪些器材做实验，直接打开

软件，将需要的器材点击或拖拉出来，便自动生成一个文件。

不仅如此，在仿真实验室中，通过对实验器材和实验环境的布置和搭配，可以方便地创建出各种各样的物理实验，学生可以自主选取实验器材，自行设计实验方案，设置不同的实验参数，进行开放性的探究实验；甚至能让学生亲自动手创建自己所能想象的电子实验，给学生一个无限的想象空间，促使学生更加积极主动地进行自主化、个性化的探索式学习。

【课例实践四】

[教学课题]

利用初中仿真电学实验室强化中考物理电学加试实验复习效果

[教学目标]

一、知识与技能

让学生熟记中考物理实验加试可能要考查的七个电学实验（题目详见下面

“教学过程”中的第2点）的实验原理、电路图、步骤及有关注意问题，能按中考物理实验加试规范要求，在规定时间快速、准确地完成实验。

二、过程与方法

在多媒体教室，一人一机，利用初中电学仿真实验室，按电学实验一般步骤与规范要求，集中强化训练中考物理实验加试可能要考查的七个电学实验。

三、情感、态度和价值观

通过仿真电学实验强化训练，使学生能规范熟练地掌握七个重要电学实验的全过程，为中考物理实验加试取得好成绩增添自信心。

[教学过程]

1、在多媒体教室，一人一机，点击打开如下图初中电学仿真实验室。

2、集中利用2至3课时，强化下列中考物理实验加试可能要考查的七个电学实验：

⑴连接关联电路；⑵探究并联电路电流规律；⑶探究串联电路电压规律；⑷用滑动变阻器改变电流；⑸探究欧姆定律（只考虑电压的影响）；⑹测小灯泡电阻；⑺测小灯泡额定电功率。

3、实验步骤与规范：

⑴针对不同的实验，根据实验原理设计电路图与数据表格；⑵在“▲器材室□×”处点击选取实验所需器材；⑶按电路图连接电路，连接电路时开关要断开，若有滑动变阻器的要把阻值调到最大处；⑷检查电路

是否正确，确认无误后，闭合开关，开始进行数据测量；⑸在表格中记录不同时刻，不同电路组成情况下的实验数据和实验现象；⑹断开开关后，分析实验数据和现象，归纳实验结论；⑺实验完毕，拆开电路，整理器材；⑻总结实验的得失。

三、结束语

利用信息技术优势合理使用信息技术手段，顺应信息技术与课程有效融合的时代要求，建构适宜学生探究的信息技术环境，确立在信息技术环境下促进学生自主探究学习的教学方式与方法，使信息技术逐步成为学习者强大的探究工具，才能不断提升课堂探究教学的效益，最终实现教学方式的根本变革。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部制定. 义务教育物理课程标准（2011年版）.

北京：

北京师范大学出版社，2012.6

[2]廖伯琴.初中物理教学策略[M].北京：

北京师范大学出版社，2010.5

[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合理论[M].北京：

北京师范大学出版社，2008.8

[4]王馨,郭丽文.信息技术环境下教学设计基础[M].北京：

清华大学出版社，2011.4

[5]毛岁红.多媒体在物理教学中的作用浅析[J].成才之路，2011（14）

[6]臧国铭，宋大全.网络环境下探究性学习模式的构建与应用[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2010（02）

[7]乔立梅,张佳.多媒体课件理论与实践[M].北京：

清华大学出版社，

2011.4

[8]陶礼华.信息技术环境下学生主题探究学习活动的探索与实践[J].中国电化教育2013（07）