初中物理探究学习支撑系统研究

◆邢爱艳

(河北省秦皇岛市第七中学)

目前的探究性学习系统，总的来说仍然处于基础阶段，大多数的探究学习系统都缺乏对知识的深入研究，同时也缺乏科学性的设计以及利用学习工具进行个性化探究的学习支撑系统，同时更缺乏对教学中抽象知识理解的探究。因此，本文主要结合初中物理教学的教学特征，从电学、力学以及光学三个方面探讨了学习活动基础支撑工具的内容。

一、设计思路与依据

(一)知识点的选择

进行初中物理学习，并不是每一个知识点都需要用信息化的环境来支撑其进行探究的学习活动，并且不同的知识点的探究活动的支撑方式也存在着巨大的差别。研究表明，满足下列情况的物理知识点可以选择用信息化的环境进行支撑:

1.在常规的条件下进行探究时，只能对知识的表象进行认识，但是不能对知识进行更深层次的理解与研究。

2.采用常规的方式进行探究，探究的时间相对较长，因此不能在正常的教学时间内完成探究活动。

3.进行常规的探究，所需投入的成本以及精力较高，或者是进行常规探究，探究的风险较高的知识点。

4.进行常规探究，不能将知识运用到实际的生产、生活中。

(二)学习任务的分析

初中物理的探究性学习活动，主要包含了问题提出、假设与猜想、实验的设计以及计划的制定、还有证据的收集以及实验的分析，等等。对这些探究性学习活动的内容进行分析和归纳，可以将其概括性的分为记忆、分析、观察、操作与理解等几个部分。目前，初中物理的学习方式主要有四种，特闷分别是探究、讲解、案例释放以及练习，通过进一步的统计与分析，上述4 种学习方式对各个学习的支撑程度如表1 所示。

(三)支撑方式的选择

进行初中物理的学习需要通过探究性学习活动的方式进行知识点的学习，主要应该从知识的理解与认识、过程的模拟以及知识在实际生活中的应用三个方面进行支撑。研究表明，在进行信息的获取时，83%主要依靠视觉的作用，而听觉的作用在11%左右，嗅觉与触觉的作用仅仅在6%。但是通过长期的教学统计与研究发现，在进行疑难知识的理解时，单单依靠某一方面的作用是很难达到良好的教学效果的，因此在进行初中物理教学时，最好能够将触觉、听觉以及视觉进行综合的运用，同时进行探究性学习支撑系统的研究与设计时应该充分的调动这三项感官的作用。目前初中物理的探究性活动的主要支撑形式有协作交流、情境创设、实际应用、资料关联、驾驭控制、操作模拟以及还原与形象化几种方式。

二、基础支撑工具

(一)支撑系统的总体结构

初中物理的探究学习支撑系统主要是又文献库、资源库、题库、集成工具、人机交互界面等模块以及光学、力学和电学探究支撑工具所构成，该系统所包含的学习功能主要有拓展应用、深度练习、知识理解、探究学习以及问题的提出几个部分，其具体的结构如图1 所示。

初中物理的探究学习活动，不仅需要对知识点进行学习和掌握，同时还应该给学生提供知识综合运用的环境，因此在该探究的学习熊中，我们主要提出了学习活动的基础支撑工具，主要包好了电学、力学以及光学三类。

(二)电学

在进行电学的学习时，应该根据知识点学习的需要进行电路的组装，滑动变阻器、电流表、电压表以及灯泡等属性的调节与控制，并且应该快速的进行电路的搭建。应该确保能够实现自动连接或者是手动连接，同时还应该根据电路中的各个电器元件的属性进行自动的计算，并进行仿真的实验现象模拟。

(三)力学

初中物理的力学探究支撑，主要是对力的相互作用力以及与力之间的的关系的理解与认识提供支撑。力是一种抽象的东西，力之间的相互作用力以及力之间的关系就更加的抽象。在进行力学的学习中，力之间的相互作用力以及力与力之间的关系是力学的重点，同时也是教学的难点。在进行力的相互作用力这一知识点的掌握时，不仅需要学生具有良好的理解能力，同时对学生的想象能力与抽象思维能力都提出了较高的要求。因此，为了有效地帮助学生对知识点的理解，除了可以借助虚拟的探究学习软件以外，还可以通过摩擦力、浮力、滑轮组探究学习的支撑工具辅助学生进行知识点的学习。

(四)光学

初中物理的光学探究支撑工具主要包含了凸面镜、理想凹、凸透镜，真实凹、凸透镜以及三角形介质与方形介质等等仿真元器件。在进行光学知识点的学习时，应该根据知识点的需要搭建相应的光学探究环境，同时应该根据学生实验的需要对各种光学元件的属性进行调整。光学的探究支撑工具，不仅能够给学生提供初中物理中的光学规律，还可以进一步地实现常规实验不能实现的实验。

［1］胡昕捷.初中物理电学实验探究式学习支撑系统研究［D］.东北师范大学，2010.

［2］高传富.浅谈初中物理探究性实验教学［J］.考试周刊，2007，(12):83.

［3］王春晖，钟永江，张语函.初中物理智能学习系统的设计研究［J］.中国电化教育，2014，(10):90 -95.

［4］王润兰，白然，黄金辉.信息技术环境下初中物理实验探究教学模式研究［J］.中国电化教育，2007，(03):84 -88.