“互联网+”模式对高中物理实验教学的促进

薛艳萍

【摘要】经过了计算机时代、网络时代，信息化时代的迅速发展使得越来越多的人走进了信息与知识生产的行列，信息与知识的迅猛增长，也带动了新产品、新材料、新技术、新方法的不断涌现，因此，对我们生活在当代社会的人们也提出了更高的要求，需要我们对其相关知识有所了解并能够掌握。“互联网+”模式在学科教学中的应用，为学生和教师建立了一个符合时代发展的教学环境，以提高学生和教师的学习生活质量，促进学生的全面发展为目的。

【关键词】高中物理；互联网+；实验教学

基于教育教学发展，以及物理学科的种种变革，需要全新的教学理念来支撑当前的高中物理教学，尤其是高中物理实验教学。针对目前高中物理实验教学的一些现状，在以数字化学习为核心的信息技术与课程整合的理论的指导下，我们必须认识到目前高中物理实验教学依然存在的问题。本文的研究目标在于在高中物理实验教学中合理运用信息技术促进高中物理实验教学方法创新，为教师节省备课时间，让教师将更多的时间用到课堂组织活动以及教学创新，解决当前高中物理实验教学中存在的问题。

一、教育信息化的大背景

最近几年，国家信息化的迅速发展，也有效地促进了教育信息化的发展。在大力发展推进信息技术教育的同时，更要注重信息技术在各个学科的有效应用。数字化的发展正在推动信息化教学前进的步伐，改变原来的学校传统的教学方式，发展新时代的崭新的教学，学生的实践能力和创新精神都会有所提高。高中物理实验教学需要这种“自主、探究、合作”的教与学方式，以增强学生的创新能力、动手能力和思维能力，在实验中发现问题、解决问题。

信息化环境与技术以现代化信息技术为核心的信息化教学，要能够创设丰富、多样、美好的教育信息环境，提高教学中各种软件、硬件的技术含量与信息质量，使学校教室、办公室、实验室、图书室、阅览室电子化、网络化，使学生不受时间和地点的限制就能获得充满生机和活力的校园环境的熏陶。按照建构主义思想，学习者学习和发展的动力来源于学习者与环境的相互作用，因此，教学环境的建设是信息化教学的关键所在。高中物理实验教学所需要的教学环境主要包括：多媒体教学环境；计算机网络教学环境 ；虚拟仿真教学环境 。

二、“互联网+”模式下，高中物理实验教学的三个阶段

从客观环境来看，信息技术支撑教学的经历可以分为三个阶段。

1.多媒体化阶段

这一阶段，电脑替代了传统教学中的黑板，教师可以把文字材料电子化，甚至可以在屏幕上随意书写，这一阶段也代表教学进入了信息化时代。目前，仍有许多教师在教学中完全依赖这种方法。但这样的形式对提高教学效率的效果并不明显。如果教师不完全依赖多媒体教学手段，而是能够根据教学中的实际需求，对多媒体教学手段做出正确的取舍，把它作为一种辅助教学手段，切实地解决教学中遇到的实际困难，会在一定程度上提高教学效率。然而，由于教师对多媒体和传统教学两者结合的应用并不能够完全理解，更不能灵活运用，还没有达到最优的效果，没有发挥出信息技术的真正作用。因此，促进教学方法创新的阶段就进入了新的发展空间。

2.促进教学方法创新阶段

这一阶段的主要特点就是能够为教师提供切实可行的思路与方法，引导教师如何快速准确的将信息技术应用到学科教学中，准确地找到学科中最需要技术支撑的教学内容。利用信息技术可以在原有的教学方法上进行有效地创新，节省时间，提高效率，这是这一阶段最大的优势。在促进教学方法创新的阶段的教学中，教师在课上需要做的很少，大部分的时间都会交给学生，让学生在新型的课堂上进行知识的学习以及能力的培养。信息技术手段能够有效支撑（或能够提高实施的质量及效率），也就是说一节课中任意一个教学步骤（环节、活动），在信息技术支撑下达到比常规教学手段更好的效果，也就是整合点。对于不一样的整合点，我们采用的信息技术支撑方式也是不同的，怎样才能有效地解决它就成了重点、难点？我们可以从两个方面解决这一难题，一是从教学内容本身入手，另外就是从信息技术入手。无论什么类型的整合点，一定是教学内容所包含的知识点，那么对学科知识的梳理、学习规律的总结就是解决问题的根本，然后是对信息技术进行分析，结合两者的特点，一步一步地解决整合点问题。

3.“互联网+”阶段

教学资源是开展“互联网+”教育的前提和基础，随着网络教育的逐步拓展，互联网教学资源越来越丰富，面对大量的教学资源教师如何选取、如（下转第14版）（上接第13版）何制作是教学中的一个重点，尤其是在制作适合的资源上往往会浪费很多的时间，在高中物理实验的教学中，往往会遇到一些抽象的概念规律，如果要在教学中形象地去展示对于不是专业学习多媒体资源设计、开发的物理教师来说，是有困难的。因此，要建立教育资源信息系统，使人、财、物、时间、空间等各种资源要素的调控与管理最优化。

三、“互联网+”模式下，物理实验教学资源库的有效管理

为促进高中物理实验教学手段创新，實现教学资源的有效管理，就要建立以高中物理实验概念本体为基础的、多媒体化的、开放的、智能的教学资源库，为实际物理实验教学提供更优化的服务。物理实验教学资源库需要提供高中物理实验教学案、教学课件及优秀教学案例等基础资源，同时更需要物理学科特点提供网络课程、微视频、网络答疑等创新型的数字化网络资源，教师和学生可以随时、随地通过网络访问、上传下载存放和使用库中资源，同时注意收集使用者的反馈信息，不断地更新和完善资源库。资源库中提供多种检索功能，通过资源检索（关键字搜索、全文检索、高级搜索、关联搜索）让学习者发现知识难点，利用丰富的教学资源帮助学习者突破疑难点，提高学习效率。

以资源的共享为目的网络教学是开放的，运用网络资源，在教师指导下，促进学生积极自主地探究性学习，加强师生交流，加强师生协作研讨，优化教学过程，这种教学环境具有实时交互、资源共享、信息丰富等特点。利用网络环境可以优化课堂教学信息容量，高中的物理学习内容涉及到了微观粒子，如分子、电子，还包括对天体运动的学习，这些现象用原来的仪器很难向学生进行演示，学习的时候学生总是难以理解。

计算机的辅助教学对解决这一问题可以发挥出很大的作用。如，在讲解“万有引力与航天航空知识”时，应用网络资源向学生展示天体运行规律、展示飞船发射上天过程，使学生对遥不可及的天体、宇宙飞行器有一个形象的了解，这样抽象的概念和定律就会得到更好的理解。更进一步，我们还可以利用互联网，甚至可以让学生跟一些物理学家进行面对面的交流，通过网络视频，观看物理学探究的全过程。

虚拟仿真实验室应秉承培养学生创新精神和实践能力的设计理念，以学科课程标准为指南，为教师和学生提供一个界面友好、科学准确、内容丰富的实验学习平台。为了对原有的常规实验进行补充，虚拟化的实验器材可以更加真实、形象地帮助学生了解实验室中的大部分实验器材；可以对每个演示实验提供规范的操作规程，包括分步演示、连续演示和虚拟操作，其中分步演示可以方便地让学生看到具体的展示和讲解，连续演示帮助学生了解实验的规范操作步骤，虚拟操做提供仿真的演示环境。学生在真正进行探究实验前，可以利用虚拟的实验器材，进行假试性的实验，虽然不是用真实的器材进行操作，但系统会产生与真实操作相似的效果。虚拟仿真实验室能够增强实验的可操作性，在物理教学中有很多抽象的概念难理解，若能充分利用虚拟仿真实验室模拟实验情景，可以给学生提供直观而形象的认识，使他们接受起知识更加轻而易举。试验教学中虚拟仿真技术的应用，能够让学生直观地了解实验现象，进一步加深学生对实验原理的理解。从经济效益上考虑，虚拟的实验器材的使用在一定程度上降低了学校的教学成本，实验设备的使用周期大大地延长了。

四、“互联网+”模式下，高中物理实验教学的创新思路与方法

教学经历以书本为主、以教师讲解为主、以技术应用为主这样一个发展过程，在当前的信息化时代，单纯的书本、讲授、技术支持已经不能满足教学的需求了。以人为本的时代，也就是以学生为主，因材施教，需要教师能够设计出针对学生自身特点的创新型教学，进行创新的目的就是在有效的时间内实现教学的最终目标，也就是提高教学效率。教学的最终目标是什么？简单地说，就是无论出什么题学生都能做出来，也就是通过知识与技能的学习，实现学生智能的发展。根据研究，笔者主要得出以下结论：1.高中物理实验需要教学创新。根据问卷调查的统计结果，笔者了解了当前物理实验教学的现状，对其存在的问题进行了总结，并进一步分析了影响高中物理实验教学创新的因素； 2.学科本体研究是教学创新根本。从教材出发，对高中物理学科本体进行了深入研究，以课程标准与教材内容为依据，将高中物理学科本体进行了从概念本体、方法本体到应用本体的研究；3.理想化的教学设计是实现教学创新的基础。以学科本体为文本，建立了以教与学理论为基础的理想化教学设计模型，从时间上解决高中物理存在的问题，为教学提供理论化的方法；4.信息技术环境有效支撑高中物理实验教学创新。利用信息技术环境的特点，为理想化教学设计的实现提供客观条件，最大程度满足能够达到最优教学效果的教学要求，在空间上促进教学创新，提高教学效率。

综上，确定了信息技术促进高中物理实验教学创新的思路与方法：从学科本体出发，以理想化教学设计为基础，利用信息技术环境的优势解决当前物理实验存在的问题，优化高中物理实验教学。為信息技术环境下促进高中物理实验教学创新提供了理论、方法、技术三位一体的可行的思路方法。

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