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          信息技術支持下的教學實踐研究

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          信息技術支持下的教學實踐研究

          在大數據計算、云計算、移動互聯網等先進信息技術的基礎上,與各行各業跨界融合,構建連接一切的應用過程改變了人們的生活方式、改變了人們的思考方式,改變了各行各業,改變了學校的教學模式。應用“互聯網+”,人工智能、人機交互等教學形式在物理課堂中得以實現,在網絡中自主預習、課前檢測、問題解析、提問互動、課后提升、興趣拓展……這一切都可以在線上進行,線上與線下的課堂教學高度融合使學生的自主學習、教師的引導教學與課后的鞏固提升很好的統一在一起。這種新的教學模式更尊重師生的互動、更有利于學生的個性化發展,該模式將使未來學校在“互聯網+”教育里得到新生。

          1.掌握平拋運動規律的方法與教學策略

          平拋運動是一種非常基本且重要的曲線運動,在學習其規律時重點要讓學生探究得到平拋運動在水平方向和豎直方向上的分運動屬于什么性質的運動。本節課的教學嘗試以互聯網為平臺,利用多種信息技術,在線上、線下逐次引導學生構建平拋運動規律體系,使學生能夠熟練的掌握有關平拋運動問題的解題方法與策略,促進學生在“平拋運動”這節課上的進階發展。

          2.基于信息技術平臺的教學實踐

          2.1課前準備

          教師首先要根據物理學科的核心素養制定學生在線上的學習任務,并上傳教學輔助資源,包括預習目標、預習內容、預習檢測等,方便學生的自主學習。以微課視頻為主要素材,上課使用的課件、教案、練習作為補充素材讓學生學習,同時通過QQ社交軟件建立的班級聊天群供學生自主學習時留言、交流與提問。微課制做可分為3個模塊:平拋運動的概念及特點;平拋運動在水平方向和豎直方向的運動探究;平拋運動的飛行時間及水平射程。

          2.2學生在線自主學習

          學生根據教師在QQ群公告欄上公布的預習目標登錄互聯網資源平臺進行自主學習,了解本節課的預習內容和目標,并學習QQ群“文件”中的微課視頻、課件、教案及其他素材。初步形成對平拋運動的認識,構建平拋運動規律知識體系。學生通過在線自主學習完成教師布置的各項學習任務。進入QQ群與教師、同學們進行互動,提出在自主學習過程中遇到的問題,解決疑惑,提高學習效率。

          2.3課堂互動探究

          在課堂教學過程中,利用動態圖片、視頻、學校購買的IQ智能端和flash小游戲等多種信息技術引導學生對本節課內容的整體提升。

          (1)新課引入

          通過網絡在線播放視頻:觀察轟炸機上不斷掉落的炸彈,吸引學生興趣,引發學生思考:為什么掉落的炸彈在空中始終排列成一條直線?要回答這個問題,首先對平拋運動的規律要有充分的了解。通過平拋運動在水平方向上做勻速直線運動這一規律可得,從轟炸機上不斷掉落的炸彈近似做平拋運動,其在水平方向上的運動屬于勻速直線運動,即速度與飛機的速度相同,保持不變(忽略空氣阻力的影響)。那么所有拋出的炸彈在水平方向上經過相同的時間發生的位移也相同,由于拋出的時刻不同,導致在豎直方向上下降的高度不同,所以在任一時刻,導彈均在轟炸機的正下方排列成一條直線。當然這個問題對于大部分剛接觸平拋運動的學生而言,并不是一下子就能解決的,因此教師可帶著這個問題進入新課。

          (2)新課教學

          首先通過IQ智能端調出學生經過自主學習完成的課前檢測,利用IQ智能端對學生完成的課前檢測進行批改并對結果進行分析統計。教師利用分析統計結果相應抽取其中幾位學生的作業進行點評。初步了解學生對本節課的掌握程度,以便更好地調整后續的教學環。

          ①平拋運動特點及性質

          為了讓學生更好的掌握平拋運動的特點,可通過播放四張動態圖片讓學生充分對比、判斷,并找出屬于平拋運動的那張圖片,以培養學生的觀察能力、判斷能力、應用能力和交流能力,提升學生的綜合素質。這四張動態圖片分別為:

          a.戰斗機上發射出的導彈的運動;b.做極限運動的人從滑道飛出后的運動;c.在大壩上水平拋出的籃球的運動;d.水平拋出的小鐵球。

          分析判斷:a.其中導彈的初速度斜向下并且受到重力、空氣阻力、推力等多個力作用,因此不符合平拋運動的特點,不是平拋運動;b.做極限運動的人從滑道飛出后初速度斜向上,也不是平拋運動;c.籃球水平拋出后初速度方向水平,但受到重力與空氣阻力的作用,其中空氣阻力不可忽略,也不是平拋運動;d.,水平拋出的小鐵球初速度方向水平,雖然受到重力與空氣阻力作用,但空氣阻力可忽略不計,因此小鐵球的運動可看成是平拋運動。通過這一互動過程,學生能夠較好的掌握平拋運動的三個特點并用于實際判斷。

          在這一部分內容中,教師再對其中的加速度為重力加速度這一特點做進一步強調:重力加速度保持不變,而加速度保持不變的運動叫做勻變速運動,由于其軌跡為曲線,因此平拋運動稱為勻變速曲線運動。

          ②平拋運動在水平方向和豎直方向的運動探究

          首先通過自主學習,學生已經了解平拋運動在水平方向上和豎直方向上的運動情況。但畢竟是通過視頻獲取的別人的實驗總結,因此有必要讓學生親自動手實驗,經過自己的動手檢驗、探究已得結論的真實性。以提高學生在物理探究中形成“提出問題”“找出證據”“解釋”“交流”等四項能力。本次實驗由于器材比較貴重,數量不多,因此以6-8人為一小組,進行分組實驗。該實驗采用控制變量法,教師適當引導學生,讓學生懂得利用運動合成與分解的方法探究平拋運動。具體過程如下:

          a.首先讓兩小球處于不同高度的兩個相同的軌道上,兩小球相對兩軌道的位置相同,接著同時釋放,其中一小球離開軌道后做平拋運動,另一小球到達水平軌道上做勻速直線運動。實驗現象:無論如何改變兩小球在軌道上的高度(依然要保障兩小球相對兩軌道的位置相同),兩小球都能在水平面上相遇。

          b.讓其中一小球做平拋運動,另一小球做自由落體運動,并利用光電門保障兩小球的運動同時進行。實驗現象:無論下降的高度如何,兩小球總是能同時落地。實驗結束后引導學生在理論上從力學的角度交流、討論與分析,以小組的形式選一代表發言。平拋運動的規律是本節課的重點內容,因此根據學生剛才探究實驗得到的結論,讓學生完成導學案中的填空。通過IQ智能端讓學生對填空內容進行拍照上傳,抽取部分學生的作答,由學生相互評論,發現問題,自主解決、攻克重點,體現“以學生為主體”的教學理念。③平拋運動飛行時間及水平射程通過自主學習的學生已了解飛行時間和水平射程的計算方法,接下來可利用一個flash小游戲:“轟炸機投彈”來活躍課堂氣氛。同時培養了學生對物理知識的應用能力。④課堂互動交流回顧引入部分的視頻:轟炸機上不斷掉落的炸彈。由學生討論交流“為何為什么掉落的炸彈在空中始終排列成一條直線?”以及在自主學習過程中學生提出的問題。設計課堂交流環節目的在于讓學生在對知識的理解上得到升華。在這個環節中,教師可以適當進行個性化點評或集體講解,通過觀察學生的總體表現,以此判斷教學目標是否達成,再總結解釋,從而實現學生知識體系的自主構建和學科素養的自主提升。

          2.4課后在線交流提升

          在規定時間內,學生登陸QQ,在QQ群內互動交流,對本節課進行反思和總結。教師提出本節課后續學習任務。

          2.5在線檢測評價

          學生登錄互聯網,在指定的資源平臺上完成教師的作業。學生在線完成檢測后,計算機后臺系統會對學生提交的檢測進行在線批改與統計分析,并將最終數據反饋給教師。教師根據系統反饋的結果,就可以了解學生在解答過程中的思維變化以及對知識點的掌握程度,以方便在之后的教學中能夠針對學生出現問題加以指導和糾正。使得“互聯網+”模式的應用變得實際且有效?;谛畔⒓夹g的課堂教學模式營造了一種更為和諧、高效的教學模式,這種教學模式可以大幅度提高學生就拿它們來做沉浮實驗,并引導他們猜測:“你知道蘋果、梨子、香蕉、葡萄它們是沉下去的還是浮上來的?”然后分別將水果放入水中,每放一個下去都要猜沉與浮,鼓勵孩子們與同伴交流互動。他們時而猜錯,時而猜對,實驗氛圍特別熱烈,兒童因為獨特的年齡特點,還不能做到很好的傾聽理解別人的意見,但是只有大膽表達自己的觀點,才會發現別人的不同意見和觀點,所以,他們在為證明自己的看法而爭得面紅耳赤的過程中,逐漸學會了與他人交往和對話。另外值得注意的是,兒童雖然對這些水果很熟悉,但并不明白其中科學的概念,比如有的孩子知道蘋果可以漂浮在水面,而葡萄和桔子會沉到水底,但卻從沒有對“為什么蘋果能夠飄浮在水面上”“為什么葡萄和桔子會沉到在水底”產生思考,這就需要教師引導孩子們多問問“為什么”,引發他們進一步的思考,將經驗性知識與科學知識聯系起來。又如在“奇妙的鼻子”中,我們在科學區提供各種不同味道的生活中的物品,如各種水果、各種蔬菜、鮮花、干花、香菇干等等,讓孩子們聞氣味,并引導他們動手做實驗制作香皂,收集各種瓶子、杯子容器,如一次性紙杯,礦泉水瓶、小碗等等,供孩子們進行操作實驗,讓他們與操作材料相互作用,這樣的科學教育能使孩子們通過操作獲得相關的科學知識經驗;能讓他們感受到科學就在身邊,學習一些科學實驗的操作方法,并通過親手實踐獲得直接經驗,還可以引導他們創造性地進行科學小實驗操作,引發他們進一步思考,體驗到創造帶來的快樂,從而真正樂于探究、喜歡學習、大膽創造。

          3.遞進式的學習方法培養科學精神與行為

          我們根據科學活動內容遞進式地投放材料,為孩子們的發展提供適宜的支持與幫助??茖W活動所提供的材料應體現著探索的價值,體現著隱性指導,為孩子們準備材料時,要根據科學活動的內容和目標一步一步地進行科學投放,而且還要根據孩子們的興趣進行有目的投放,讓孩子們在與材料充分接觸的過程中,運用多通道各種感官認識材料的特性,并在操作的過程中不斷豐富經驗,培養科學精神與行為。如在做“靜電”的試驗中,投放進相應的材料:塑料棒、玻璃棒、碎紙屑、羽毛、毛巾、絲綢布等。研究摩擦起電的實驗中,讓孩子們使用多種感官運用觀察、測量、調查等方法搜集相關的信息,思考觀察到塑料棒吸住碎紙屑的現象的原因,得到摩擦后的塑料棒有靜電的結論,同時鼓勵孩子們進行大膽的猜測,探索不同材料摩擦塑料棒能否起電?不同材料摩擦玻璃棒能否起電?哪種材料起靜電的時間更短……層層遞進,并根據自己的猜測,通過進一步的觀察、實驗操作、測量記錄等方式驗證猜測是否正確,雖然孩子們的驗證可能并不嚴謹,得到的結果也不一定十分科學,但要保護兒童的這種積極性,并引導他們養成這樣的思維方式。在此過程中,還要注意引導孩子們用語言與同伴或成人就探索的過程和結果、自己的感受和發現等等進行描述和解釋,在互動分享中大膽的表達自己的觀點,并學會耐心傾聽他人的意見。有時兒童雖然有明顯的興趣和關注點,卻不懂得提出自己的問題,教師則要善于及時抓住兒童感興趣的關注點,層層遞進,不斷拋出新問題,引導兒童一步一步地進行思考和探究。學校的教育方向和教育結構能夠影響到兒童的心理及身體的健康成長,在學校里開展科學區游戲活動,創造出合理的正規的科學區角活動,幫助孩子們在科學實驗的過程中,發現科學和知識中的奧妙,激發出孩子們主動探索知識的樂趣,通過動手實踐讓孩子們嘗試解決問題,不斷地積累著經驗,對科學知識和學習產生強烈的興趣,最終實現科學教育的目標。

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