梁艳艳
科学技术的飞速发展使得信息技术在教育领域得到了广泛应用,已经成为促进教育教学改革的一大助力。在初中聋校物理教学中运用信息技术可以有效降低学习难度,提高教学质量和学习效率。聋校学生听力能力不足,主要依靠视觉器官和手势语言获取信息、与他人交流,所以形象思维较为突出,抽象思维较差。本文先从聋校学生和物理教学两个角度分析信息技术在教学中的运用优势,剖析信息技术在实际课堂使用中存在的问题,具体探讨在信息技术与物理教学的融合中引导学生深度学习的策略,旨在帮助聋校学生提高物理思维能力。
1 信息技术在初中聋校物理课堂教学中的运用优势
在物理教学中运用信息技术能够将部分知识由静态转变为动态,由微观转变为宏观,增添课堂的趣味性,激发学生的学习兴趣。此外,创建特定的教学情境还有助于带领学生突破教学重难点。故信息技术在聋校物理教学中的运用优势可从两点分析。
1.1 聋生本身
(1)较强的形象记忆
听力方面的缺陷造成聋校学生没有关于声音的记忆,这使得他们的形象记忆能力较为突出,并在学习中占据重要优势。将信息技术作为聋校物理教学的辅助手段,借助有趣的视频、图片、文字信息等资源使知识点以形象、直观的方式呈现出来,能从视觉上对聋生产生刺激,在充分调动形象记忆的基础上,帮助他们获取知识、形成记忆。
(2)较强的运动记忆
聋校学生主要是通过手语和其他肢体语言与人进行交流、沟通,这使他们拥有了较强的运动记忆能力,而信息技术能在一定程度上起到调动运动记忆的作用。这是因为,物理学科以实验为基础,教学中涉及许多实验与操作,运用信息技术能生动地展示实验过程、知识重点,使学生在脑海中对实验操作步骤形成记忆,深化对物理现象的学习印象。
(3)较强的交流渴望
聋校学生受生理缺陷的影响,有着比常人更强烈的交流欲望。教学中运用信息技术能够扩宽学生的学习路径,扩大知识交流范围,避免教师一直担任“翻译者”的身份。教师还可以借助信息技术搭建供学生交流的平台,如QQ群、微信群等,为学生的交流沟通提供便利。
1.2 物理课堂
(1)提高学习兴趣
兴趣是激发学生主动获取知识的驱动力。信息技术能将物理知識以图片、文字、视频集一体呈现,增添课堂教学的趣味性,同时带有一定的启发性、真实性,充分调动学生的眼、耳、脑等多感官协调配合,提高聋生参与物理学习的主动性,以保持积极的学习态度和较高的学习情绪。
(2)提高教学效率
物理学科的实践性、抽象性较强,且概念、实验操作较多,而信息技术能图文并茂地将物理情境、基本原理以立体、直观的方式展现,既能帮助聋生理解物理概念,在良好的情境下掌握实验方法,又能节省大量板书时间,有效提升教学效率。
2 信息技术与初中聋校物理教学融合的困境
2.1 过度使用,导致教学出现“舍本逐末”现象
过度使用信息技术干预教学,反而会增加聋校学生的学习负担。这是因为过多的视频课件、精美插图会弱化教学主题,答题器、平板电脑等电子设备也会制约学生动手能力的发展,无法发挥课堂教学原有的温度与情感,遮盖了物理教学原有的内涵与本质。
2.2 使用不足,弱化物理教学功能
信息技术在聋校物理课堂教学中使用不足主要表现在:其一,课前预习,单纯布置一些纸质型任务不能使学生在教学前掌握相应的学习资源,预习效率不高;其二,课中教学,不能准确把握运用信息技术的时机,起不到提高教学效率、教学效果的作用。
2.3 使用不当,使物理教学陷入“歧途”
信息技术使用不当主要出现在教学策略的运用上,如有些教师在利用实验视频演示操作过程时,把重点放在预设、教学的正确性上,忽略了生成和师生交流;或者过于重视课件的运用,忽略了学生的体验等,均是信息技术使用不当的表现。
3 信息技术与初中聋校物理教学深度融合的有效策略
3.1 课堂导入,激发兴趣
物理学科包含众多概念和原理,且抽象性较强。而聋校学生因生理缺陷,抽象思维能力较弱,通常会感到物理知识学习困难,久而久之就会降低学习兴趣。这就需要教师合理运用信息技术,充分发挥信息技术的各项功能使物理知识生动化、具象化,帮助学生降低学习难度,调动学生的学习积极性。
例如,在光的反射教学中,主要任务是让学生掌握光的反射相关知识以及光在实际生活中的运用。传统课堂教学中,教师通常会采用理论讲解结合课堂演示的方法,但实验操作并不能让所有学生都很好地观测,导致只有少部分学生能够掌握反射原理,其他学生则是一知半解。此时就可以利用信息技术来解决这一问题。首先,备课环节。教师可从网络中收集与光的反射相关的视频资料:一面平面镜倾斜地放在讲桌上,几名学生从不同角度用激光笔照射平面镜,天花板上出现了几个晃动的光点。营造良好的物理情境,吸引学生目光,同时还要适当提出一些问题:(1)激光笔发出的光是怎么到达天花板的?尝试描述一下这个过程;(2)视频中哪个是反射面,哪个是入射光、反射光?(3)你能分清天花板上出现的光点分别是哪位同学照出来的吗?由此激发学生的好奇心。其次,教学过程中。教师可用提前准备好的平面镜、玻璃等器材,带领聋生做一些简单的小实验,如将阳光引入教室、镜子转动与光斑移动快慢对比、平面镜成像时左右手的像是否发生变化等等,让学生对本节物理课知识产生期待,打造高质量的物理课堂。
又如,在分子的世界教学中,由于分子是人体肉眼观察不到的物质,教师就可以利用信息技术展示放大后的分子,如0.1微米的染色体直径、10纳米的有机分子直径等,让聋生认识到分子是真实世界的存在,激发学生的求知欲;在学习分子运动这部分知识时,学生通常会产生疑问,分子本身就是极小的物质,又怎么知道它是如何运动的呢?此时教师可以借助模拟分子运动、撞击过程或者气体扩散过程的视频资料做出生动、具体的解答,满足学生的好奇心,帮助学生理解。
3.2 融合教学,培养思维能力
对聋校学生进行思维能力的培养和训练是非常必要的,尤其是在学习理科时,有助于学生学科能力的发展。
例如,在“浮力”教学时,教学重点是让学生掌握浮力产生的原因、测量浮力的方法、影响浮力大小的因素。教师可以以情境创设、小组合作、仿真实验等教学模式为主,以信息技术为辅,逐步带领学生深入学习。如以故事形式创设情境。周末,球球与同伴在河边玩耍时不小心掉进了河里,可是小朋友们都不会游泳,你认为球球可能用下面哪些方法自救?并说明原因。(1)将身体蜷缩在一起;(2)大声呼喊、拍打水面;(3)张开四肢、头部朝上,依靠吸气来增加胸腔内的体积,并将身体浸在水里。随后,在小组交流中大部分学生都知道方法(3)是正确的,却不能做出合理解释。此时教师可以利用希沃白板组织一场影响浮力大小的仿真实验,实验思路为从学生的生活体验着手,让学生带有目的性地进行猜想与假设,并通过合理设计实验得出正确结论,培养学生实事求是的科学精神和探究能力。仿真实验:(1)将一次性水杯杯口向上,用手压入水中,随着水杯排开水的体积不断增加,手感觉到一定压力,说明纸杯受到的浮力增大了。(2)先在水中放入生鸡蛋,看到鸡蛋会下沉;之后在水中加入食盐,并不断搅拌发现鸡蛋会浮起来。引导学生思考浮力大小可能与哪些因素有关?有的学生表示,根据实验(1)认为,浮力大小可能与物体排开液体的体积有关;有的学生表示,从实验(2)中观察认为,浮力大小可能与液体密度相关。之后,组织学生小组合作,利用器材(一支弹力测力计、一只圆柱体、同体积的水和浓盐水)设计实验验证自己的猜想,最终得出结论:浸在液体中的物体受到的浮力大小与其排开液体的体积和液体密度有关,与在液体中的深度无关。
又如,在“滑动变阻器改变电流”教学中,大部分聋生对变阻器划片移动过程中电阻线的长度变化与流过电路的电流之间的变化不理解,这个难题通常需要在实验、板演的协调中攻克,但又无法做到同步进行,所以学生的学习印象比较模糊。此时,教师可以带领学生展开实验探究,当学生知道了滑动变阻器划片移动电流会发生变化以后,再借助信息技术展示电流流向情景图,引导学生在分析、观察中明白电阻线只有在电流流过后,才能发挥自身作用。然后在此基础上,采用動画形式模拟滑片移动过程中的电流移动方向,让学生在观看、思考中突破难点。这个过程中学生不仅清晰地认知了滑动变阻器的工作原理,还能在教师的层层引导下逐步掌握滑动变阻器改变电流大小的方法,实现物理思维的培养和提升。
再以光的直线传播教学为例,可从三个环节实施教学。课前,让学生自行观看光源知识的微课课件,初步感知自然光源与人造光源的区别、了解光始终沿直线传播的道理;课中,主要是结合教材与学生共同梳理知识内容;课后,布置“收集与光的传播相关资料”的任务,让学生在自主搜索中扩宽学习视野、丰富学习体验。此外,以往课堂教学结束后,聋生在课堂中没有解决的困惑通常是留到下一节课时才能继续思考、分析。我们知道,物理知识点之间存在较强的关联性,如果不能及时解答疑虑就无法建构知识衔接,不利于物理思维的形成。而信息技术的运用能较好地解决这一问题,即便是在课后学生也能利用学习平台,如钉钉群、微信群等向教师提问,及时解决困惑,使所学知识保持完整性、系统化。
3.3 整合实验,强化学习能力
物理概念和规律大部分是从实验分析、观察中总结而来的,这赋予了物理实验多彩、有趣的特点。上述提到聋校学生因为听力能力不足,主要是依靠视觉获取信息、利用手语与人交流。但是,物理概念和规律抽象性较强,单纯依靠手语讲解很难做出清晰的解释,因此实验演示在强化聋生物理学习能力上意义重大,不仅能使学生感知实验操作过程,还能在实验分析、推导中掌握结论,加深学习印象。
例如,在大气压强这部分内容中设计了大量视频演示。如“大气压强的存在”对应实验是饮料瓶变干瘪、试管爬升、瓶吞鸡蛋等视频演示;“大气压测量”对应实验是托里拆利实验以及“无液气压计”动画原理;“科学实验”对应物理实验是“活塞式抽水机”动画演示等等。如果在课堂中将这些实验全部展示,那么学校设备、教学时间都是比较局限的。因此,教师可适当引用数学知识将这些内容整合在一起,引导学生探究压强与体积的关系、压强与浓度的关系等,通过自制课件创造解决问题的条件——制造多功能大气压强演示器(如图1)。首先,播放视频。将打气筒与气嘴D相连接,其他气嘴呈关闭状态,然后向瓶内注入气体,此时瓶内的气体浓度会逐渐上升,相应的数值也在随之提升,进而引导学生在观看中得出结论:一定体积的气体,浓度越大时,压强越大。其次,继续播放,在气嘴A(瓶内)下方位置固定一个气球并扎紧,使球嘴位置与气嘴位置相连,其他气嘴保持关闭,气筒连接到气嘴A上。视频动画中,不断向气球内部打气,气球不断变大,瓶内的气体体积逐渐变小、气压表示数增大。由此引导学生总结出另一结论:一定质量的气体,体积越小、压强越大。最后,将打气筒与气嘴D连接,其他气嘴则是去掉嘴芯后在外部位置扎好气球,然后不断向瓶内打气,可以看到,三个气球都在不断增大,这时可以得出“气体内部向各个方向都有压强”的理论。
又如,教师可将NOBOOK初中实验平台(简称NB平台)作为实验教学的信息技术支撑,由于NB平台取用便捷,对实验器材的消耗更是为零,能够随时随地完成需要的实验。该平台集多媒体技术、虚拟仿真技术、传感技术、输入输出技术为一体,在高度虚拟仿真环境中还原了实验的真实感,同时增加了互动环节,在开放性的物理实验操作中增添了实验教学的灵活性、趣味性,学生在NB平台操作中不仅能设计实验记录表格、演示实验、收集数据,还能随意调整物体位置、截图生成图片、保存等。可见,在聋校物理教学中运用NB平台有助于培养聋生的实验设计能力、综合实践能力,锻炼其计算机信息处理能力,实现在虚拟操作中提高学生的物理学科素养。但是,切记不可一味地利用虚拟实验代替实际操作。
3.4 思维导图,拓宽信息容量
上述反复讲到,聋校学生主要是依靠手语获取信息,而抽象的物理知识仅靠手语无法做到准确描述,导致学生掌握的物理知识缺乏系统性。所以教师需要借助思维导图扩大信息容量,梳理学习思路、明晰教学重点。
电学知识是整个初中物理阶段的重点,也是学生的学习难点。这部分知识的重难点为:第一,电路与电流,串联电路与并联电路中电流的规律;第二,电压与电阻,串联电路与并联电路中电压的规律以及影响电阻大小的因素;第三,欧姆定律(电路中电流与电压及电阻的关系),串联电路与并联电路的总电阻;第四,电能与电功、电流的热效应、电功率。在电学知识教学结束后,教师可先利用信息技术将知识点制作成思维导图(如图2),增添一些与电学原理相关的动画及文字、图片,幫助学生建立脑图。其次,让学生小组讨论,结合已学知识对思维导图进行补充、完善。教师从中了解学生对电学知识的掌握情况,帮助学生找出不足,以提高教学的针对性。
物理知识与实际生活有着密不可分的关系,我们在学习物理概念之前甚至已经拥有了一些感性认知,这些前概念能为物理教学提供良好基础,而借助信息技术充分发挥思维导图的“联系”功能,能使学生更好地理解概念的建立过程。因此,教师需要了解学生的前概念与物理概念的联系,再利用思维导图来突出概念的建立过程。以“弹力”教学为例,教师可先带领学生回顾小学阶段所学的形变知识,利用生活实例引导学生正确区分什么是弹性形变、什么是塑性形变,感受弹性和塑性、弹性和弹性形变的特点,进而得出弹力概念,为下一步教学打好基础。然后,借助多媒体设备出示生活中常见的几种力,如拉力、推力、压力、支持力等,调动学生的生活经验,明白这些力都属于弹力范围,深化学生对弹力的认知和理解(如图3)。
在聋校物理课堂上,学生对思维导图与信息技术的结合运用表现出了较浓的学习兴趣,他们通过自行整理教材内容、收集资料主动进入到思维导图的完善环节,并且在小组合作中互相配合,有效培养了聋生的团队协作能力。
3.5 连环画设计,提高自主能力
聋校学生之所以认为物理难学,是因为他们不能在脑海中建构清晰、明确的动态物理情景图。因听力障碍聋生只能用眼睛观察、动手操作中感知和获得物理知识,所以利用信息技术设计连环画,也能提高教学质量和促进学生能力发展。例如,在“牛顿第一定律”开篇插图中出现了一幅“频闪”照片,如果将其转换为连环画的形式,利用多媒体设备播放出来,再配上教师的步步讲解,学生就能在观察中更加形象地感知滑板车水平方向是因受到阻力作用而逐渐停止运动的。学生能在大脑中形成物体运动过程的表象认知,又能基于生活角度产生联想,可以为牛顿第一定律的学习起到铺垫作用。
当学生对某件事情产生浓厚兴趣时,就会主动融入探索环节,在深度思考中培养物理思维。以升华和凝华教学为例,教师可采用连环画的形式设计“万里雪飘”场景,让学生感受水在升华、凝华状态下的不同反应,再利用信息技术可以随意调整图片的优势进行针对性讲解。不仅增添了教学的趣味性,还能使学生的思维活跃起来,在物理现象的发生、发展过程中深度思考问题。随后,教师还可以提出问题:戴眼镜的人为什么在冬天喝开水时,镜片会变得模糊不清?引导学生把物理知识和实际生活联系起来,从生活走向物理。
4 结语
综上所述,信息技术是一种有效的教学辅助手段,教师应结合聋校学生的特点,积极寻求信息技术与物理常规教学的科学融合路径,在教学中合理运用信息技术营造良好的教学情境,调动学生的学习兴趣,以形象思维激发抽象思维,在动手实践和深度思考中发展学生的物理学习能力。
(作者单位:江苏省淮安市特殊教育学校)