网络学习空间在高中物理电学实验教学的应用

任凡凡

摘 要：随着教学方式的多样化和自由化。网络学习空间成为一种新型教学辅助工具，在高中物理教学中逐渐被广大教师认可，利用网络学习空间对高中物理电学实验进行教学，既能保障实验教学质量，又培养了学生的探究精神。

关键词：高中物理；网络学习空间；电学实验教学

随着学校开展信息技术能力提高工程的推进，根据上级教育部门以及学校的要求，网络学习空间逐渐融入教学之中，为师生提供更广阔自由的学习环境，笔者课题组尝试着利用网络空间平台开展高中电学实验教学，不仅丰富了实验内容，还将高中几个电学实验进行融合，理顺了它们之间的联系。在实验数据统计与分析上，降低实验误差，保证实验准确性，提高了学生学习能力、创新能力和思维能力。在物理电学实验教学中运用信息技术手段，既能保障实验教学质量，又能提高学生的学习效率，培养学生的探究精神。

一、网络空间下的物理电学实验教学

高中电学实验主要有两个类型，第一种属于测量类型，第二种属于操作类型。例如：“练习使用多用电表”就是操作类的实验，利用网络空间平台，教师可以在平台给学生发送一个Flash小程序，學生可以在上面进行如何测电阻的操作，当操作步骤错误时，程序会给予提示；当指针偏转太大或太小时，程序会提示换档；尤其是使用电流档测电流时，通过模拟动画让学生知道，要选择好量程，注意正负接线柱，否则会引起多用电表的损坏。这些通过电脑的模拟实验不仅可以直观地帮助学生掌握操作过程中的一些细节，还为线下具体操作提供了可视化的理论依据，提高了实验过程的时间效率。这种方式比教师在课堂上枯燥地讲实验的注意事项更加有效。再者，测量类型的实验中最难的地方，就是如何区分内接与外接，分压与限流。笔者通过多年的教学经验发现，无论教师在理论层面多么生动细致地讲授，还是有部分学生无法理解和接受。这显然与学生的认知与理解层面有关，此时教师应该换一种教学方式。笔者课题组就自己动手做了Flash动画程序，让学生操作体验内外接法，分压限流式接法在测量不同阻值时，观察电表指针偏转的情况，来理解两种接法带来的误差。利用多媒体小程序进行实验，不仅省去了实验中连接导线的时间，而且还能清楚地知道不同连接方式在实验器材关键部位上的不同点。

网络空间的引入扩展了学生实验环境，为教师开辟了更广阔的教学空间。高中阶段需要学生掌握的数据更加细致，对实验的要求也更多，因此，将信息技术引入到物理电学实验之中，能够更加便捷地帮助学生掌握相关实验，尤其是将实验数据进行及时整理和分析，课堂上就可以提交给教师，教师利用课堂把学生的数据进行对比，了解学生对实验的掌握情况，通过信息反馈保障实验教学质量，学生之间可以相互学习，发现实验的易错点。

经过笔者课题组问卷调查研究发现，这种教学非常适合探究式实验教学，不仅让学生参与了探究学习，而且能更加有效地去发现问题、分析问题和解决问题。这样的教学比传统的探究式教学更有利于学生掌握探究的方法，理解探究式方法在物理问题研究的重要性。

二、网络空间下的物理电学实验教学优势

（一）改变一对一的课堂传统教学提问模式

在网络空间中，教师可以与学生共同围绕着一个问题开展无声的讨论，在平台上发表着各自的观点看法。教师还可以提问全班学生，学生回答的问题可以文字或图片等其他形式呈现出来，不会受到相互干扰影响。同时教师可以把刚才学生回答的答案都展现给全班学生，也可以按小组进行相互批改，让学生看到他们彼此不足的地方以及好的地方，通过共性可以加深对问题的理解。传统课堂上教师经常提问电学实验中有很多涉及电表量程的选择和器材的连接问题，它是高考的热点。教师通常会叫一两个学生到黑板上画连接电学实物图或画电路图，虽然有互动，但这样的方式的课堂效率并不理想，通过网络空间下的集体互动式人人参与，每个学生都可以向大家展示答案，相互批改，可以帮助学生更好地解决难点，不仅提高了课堂效率，也增进了师生、生生之间的互动。过去的教学中容易忽视的就是学生的参与度，受到时间的限制，没有办法让更多的学生参与，这点在网络空间的平台上就可以轻松解决。通过笔者的问卷调查，有92.6%的学生对这样的教学方式表示非常满意。

（二）让课堂更加有序更加安全

上实验课最头疼的事情不是学生实验的成功与否，而是课堂的纪律很难维持，学生在实验操作过程中跟菜市场买菜一样，调皮学生会前面看一下、后面借一个东西，做完的学生会跑到前后帮助其他学生，电学实验有的要用到220v的电源，还要时刻关注学生安全用电的问题，教师课堂上要帮助解答问题，就顾不上那些走来走去的学生，导致的结果就是课堂效率非常低，也存在很多用电的安全隐患。也有很多学生做完实验，没时间在课堂上分析数据，得出实验结论，课后这些学生也不会去进行数据处理。学生养成一种习惯——实验课就是完成实验操作，没有数据处理分析这一环节。这样的课实际上是无效的，只是为玩实验而去体验。这也导致很多教师都不愿意上实验课，因为反正都没效果，那就直接讲理论做题目，反正高考又不考具体实际操作。应用网络空间进行实验探究可以提高学生的动手实践能力，提高合作探究的成效[1]。

传统物理实验教学通常是先用一节课介绍实验原理、数据处理和注意事项，然后再花一节课让学生到实验室进行线下操作。这种方式的优点就是实验步骤过程具体，学生线下实验操作成功率高，但会导致学生过于注重实验的对与错，忽视了学生应该在整个物理实验中体验。而网络背景下的物理实验，将会进一步明确物理实验目的，开放实验思路，培养学生综合能力。其实教学的目的不仅是教学生获得某种知识，而是培养学生多种能力。将网络空间引入到物理实验教学之中，网络环境下的多媒体教学所具有的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，更能有效地激发学生的学习欲望，有利于发挥学生的课堂主体作用。在实验过程中，教师给予学生更多的时间和空间，利用交互式教学方式，开展适合学生的不同风格的学习方式，为学生开展个性化学习创造了机会，调动学生学习的内在动力，充分发挥学生学习过程的主动性、积极性和创造性，培养学生探究精神，培养学生终身学习的能力，进而提高学生的科学素养[2]。

（三）轻松突破重难点，提高课堂效率

一节成功的课，不仅要激发学生学习的兴趣，让学生积极参与到课堂中，还要解决课程中的重难点问题。例如：“練习使用多用电表”这节课，其难点在于内部的电阻与电表的连接，通过选择开关的调节，实现对电压、电流以及电阻的测量。初中阶段对电路的连接偏简单，而且结构也比较单一。但该实验由于电表可以对多种物理量的测量，对学生理解能力的要求进一步提高。在十几年高中教学中，笔者通常把这节课的内容，分成两节课到三节课来进行讲授，主要是教师先讲理论，层层分析各种接法对应的测量，由于学生构建模型的能力效果差，没有进行实际的组装操作，导致的结果就是效果不好。通过网络空间，可以把多用电表的内部结构，通过动画的形式，进行逐一拆解和组合。难点部分，理解慢一些的学生可以重复观看，尤其是细节的地方，可以通过暂停，想通了、理解了再往后看，这比在课堂上教师播放动画效果会更好。最后还可以通过Flash的课件自己动手操作组装，这不仅在视觉上让学生有一个深刻的印象，而且对电路的连接有了更深入的理解，培养了学生在电学中构建模型的能力，这让平时枯燥的课堂变得更加生动有趣。

（四）利用网络空间提升课堂的趣味性

物理课很多时候需要严谨的推导过程，这就导致课堂的乏味和枯燥。学生学习的积极性大打折扣，那么教师可利用网络空间来增强课堂的趣味性，在课堂上将他们对物理的学习兴趣激发出来，调动学生的课堂参与积极性，充分利用网络动画，网络游戏与物理相关搞笑的视频进行课堂的有机合。例如：“闭合电路欧姆定律”这节课中，笔者从网络上下载了很多搞笑的视频来加深学生对电压、电阻等物理量在电路中的作用的理解。通过问卷调查发现，有82.1%的学生对物理常规课是不满意的，学生希望教师要幽默、风趣，课堂是有趣的，这不仅对教师的素质有很高的要求，也对课前的备课也有了要求，教师要对网络上最新的资料进行收集整理，就是要让教师要接触更多方面的知识，从历史、地理到科技前沿，这让笔者意识到网络资源的价值所在，从而提高教师的信息素养。

三、网络空间下实验课后作业的分层布置

考虑学生的感受，传统的课堂上是很难实现分层次教学和作业的布置。网络空间可以解决这个难题。通常情况下，教师学生根据学习情况、认知能力，将班级学生分成三个层次，教师将这些学生在平台上进行分组，布置作业时按难易程度分组推送，例如：在高二年级“测量金属电阻率”这节课中，将2012年广东卷和2012年山东卷中实验题难度较小就推送给了层次低的学生，将2019年天津卷和2021北京卷的试题推送给了层次中等的学生，将2012北京卷和2014年江苏卷难度高的推送给层次好的学生。这样学生完成作业时既可以更有成就感，又可以考虑到他们的感受，让其得到更好的发展。

教师可以利用网络空间的数据统计功能，更好地分析学生课堂掌握情况。这可以让教师更加准确地找到学生的问题，提高课堂效率。通过查看题目的正确率可以反馈出学生对知识的理解程度，查看错误的答案可以知道学生认知偏差的方向。分层推送能够实现学生的个性化学习，更有针对性和有效性。由于这些作业内容的不同，笔者不在班级统一讲评，课题组将作业的讲评制作成了微课，并推送给不同组的学生。这可以让学生按需反复观看学习，突破传统教学时间和空间上的限制，使得各个层次的学生都能够有所收获。作业信息反馈能够促进学生自主学习，同时，学生能够开展自主订正、学习，而不必要等教师批改或讲解才能判断答案对错[3]。

（四）网络空间下物理实验教学的困难

物理实验教学资源直接决定了网络空间教学的实施，虽然网络上这些资源非常丰富，但琳琅满目的资源如若不能恰当地选择使用，也会给物理实验教学带来困扰。因此，教师在利用网络空间进行教学时，应对相关资源进行整合，创新物理实验教学情境，以此提升物理实验教学质量。此过程需要花费很多时间进行备课，这也是为什么教师不愿意开展教学的原因[4]。在备课过程中也发现很多资源有部分内容不满足教学实际需求，但又不能对资源进行改动，能真正满足要求的资源比较少。这时就要求教师掌握各种常见制作物理学科课件的软件，才能很好地对网络教学资源进行改进，这就对教师的信息技术提出了很高的要求，并不是所有的教师都能做到，最终导致网络下的线上实验教学很难开展，但相信随着越来越多的教师加入平台共享优秀的资源，这些问题就能得以解决。

高中物理实验教学应该走出传统的课堂教学束缚，要结合网络环境，引导学生先动脑再动手，线上线下相结合，拓宽学生的物理学习领域，利用网络激发学生的学习兴趣，让学生体会到物理学习的乐趣[5]。我们不应该局限于以高中物理电学实验，还应该尝试其他实验，课题组就在高一“科学探究：向心力”这节课上，针对向心力有关内容，开展一节“探究向心力”的网络空间下的教学活动，让学生通过自主研究的方式，展开影响向心力大小因素内容的探究，从而引导学生了解向心力的概念，让学生实现物理知识探究性学习[6]。

结束语

将网络空间平台引入到物理电学实验课堂教学中，不仅能够让学生的实验学习变得更加积极主动，还能培养他们的自主学习能力和探究精神。在教学中，教师应将网络平台的作用充分发挥出来，推进高中物理教学与多媒体、网络技术的融合，对优化与改进传统的高中物理教学模式具有一定的意义，使物理实验教学模式更符合新时代的学生发展需要。

参考文献

[1]温超峰.核心素养理念下应用网络空间开展物理探究式学习的研究[J].中学理科园地，2020，16（2）：22-23.

[2]巨晓红.互联网基础上网络空间引入物理实验教学的探究[J].中国校外教育，2016（15）：98，146.

[3]陈显灶.网络空间环境下分层微课程在物理教学中的应用研究[J].中学物理教学参考，2020，49（6）：59，58.

[4]宋欣航.高中物理教学中常见电学实验问题及优化改良措施[J].新智慧，2021（28）：67-69.

[5]朱存和.高中物理教学电学实验中实验电路的选择与分析[J].中学课程辅导（教师教育），2018（18）：46.

[6]赵彬，赵灯友.优化电学实验教学促进学生能力提升[J].中学物理教学参考，2020，49（4）：84-85.

本文系福建省教育科学“十四五”规划2021年度课题“基于网络学习空间的高中物理精准教学研究”（FJJKZX21-363）的主要成果之一。