網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間在高中物理電學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用

任凡凡

摘 要：隨著教學(xué)方式的多樣化和自由化。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間成為一種新型教學(xué)輔助工具，在高中物理教學(xué)中逐漸被廣大教師認可，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間對高中物理電學(xué)實驗進行教學(xué)，既能保障實驗教學(xué)質(zhì)量，又培養(yǎng)了學(xué)生的探究精神。

關(guān)鍵詞：高中物理；網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間；電學(xué)實驗教學(xué)

隨著學(xué)校開展信息技術(shù)能力提高工程的推進，根據(jù)上級教育部門以及學(xué)校的要求，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間逐漸融入教學(xué)之中，為師生提供更廣闊自由的學(xué)習(xí)環(huán)境，筆者課題組嘗試著利用網(wǎng)絡(luò)空間平臺開展高中電學(xué)實驗教學(xué)，不僅豐富了實驗內(nèi)容，還將高中幾個電學(xué)實驗進行融合，理順了它們之間的聯(lián)系。在實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析上，降低實驗誤差，保證實驗準(zhǔn)確性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和思維能力。在物理電學(xué)實驗教學(xué)中運用信息技術(shù)手段，既能保障實驗教學(xué)質(zhì)量，又能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。

一、網(wǎng)絡(luò)空間下的物理電學(xué)實驗教學(xué)

高中電學(xué)實驗主要有兩個類型，第一種屬于測量類型，第二種屬于操作類型。例如：“練習(xí)使用多用電表”就是操作類的實驗，利用網(wǎng)絡(luò)空間平臺，教師可以在平臺給學(xué)生發(fā)送一個Flash小程序，學(xué)生可以在上面進行如何測電阻的操作，當(dāng)操作步驟錯誤時，程序會給予提示；當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)太大或太小時，程序會提示換檔；尤其是使用電流檔測電流時，通過模擬動畫讓學(xué)生知道，要選擇好量程，注意正負接線柱，否則會引起多用電表的損壞。這些通過電腦的模擬實驗不僅可以直觀地幫助學(xué)生掌握操作過程中的一些細節(jié)，還為線下具體操作提供了可視化的理論依據(jù)，提高了實驗過程的時間效率。這種方式比教師在課堂上枯燥地講實驗的注意事項更加有效。再者，測量類型的實驗中最難的地方，就是如何區(qū)分內(nèi)接與外接，分壓與限流。筆者通過多年的教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，無論教師在理論層面多么生動細致地講授，還是有部分學(xué)生無法理解和接受。這顯然與學(xué)生的認知與理解層面有關(guān)，此時教師應(yīng)該換一種教學(xué)方式。筆者課題組就自己動手做了Flash動畫程序，讓學(xué)生操作體驗內(nèi)外接法，分壓限流式接法在測量不同阻值時，觀察電表指針偏轉(zhuǎn)的情況，來理解兩種接法帶來的誤差。利用多媒體小程序進行實驗，不僅省去了實驗中連接導(dǎo)線的時間，而且還能清楚地知道不同連接方式在實驗器材關(guān)鍵部位上的不同點。

網(wǎng)絡(luò)空間的引入擴展了學(xué)生實驗環(huán)境，為教師開辟了更廣闊的教學(xué)空間。高中階段需要學(xué)生掌握的數(shù)據(jù)更加細致，對實驗的要求也更多，因此，將信息技術(shù)引入到物理電學(xué)實驗之中，能夠更加便捷地幫助學(xué)生掌握相關(guān)實驗，尤其是將實驗數(shù)據(jù)進行及時整理和分析，課堂上就可以提交給教師，教師利用課堂把學(xué)生的數(shù)據(jù)進行對比，了解學(xué)生對實驗的掌握情況，通過信息反饋保障實驗教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生之間可以相互學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)實驗的易錯點。

經(jīng)過筆者課題組問卷調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)非常適合探究式實驗教學(xué)，不僅讓學(xué)生參與了探究學(xué)習(xí)，而且能更加有效地去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。這樣的教學(xué)比傳統(tǒng)的探究式教學(xué)更有利于學(xué)生掌握探究的方法，理解探究式方法在物理問題研究的重要性。

二、網(wǎng)絡(luò)空間下的物理電學(xué)實驗教學(xué)優(yōu)勢

（一）改變一對一的課堂傳統(tǒng)教學(xué)提問模式

在網(wǎng)絡(luò)空間中，教師可以與學(xué)生共同圍繞著一個問題開展無聲的討論，在平臺上發(fā)表著各自的觀點看法。教師還可以提問全班學(xué)生，學(xué)生回答的問題可以文字或圖片等其他形式呈現(xiàn)出來，不會受到相互干擾影響。同時教師可以把剛才學(xué)生回答的答案都展現(xiàn)給全班學(xué)生，也可以按小組進行相互批改，讓學(xué)生看到他們彼此不足的地方以及好的地方，通過共性可以加深對問題的理解。傳統(tǒng)課堂上教師經(jīng)常提問電學(xué)實驗中有很多涉及電表量程的選擇和器材的連接問題，它是高考的熱點。教師通常會叫一兩個學(xué)生到黑板上畫連接電學(xué)實物圖或畫電路圖，雖然有互動，但這樣的方式的課堂效率并不理想，通過網(wǎng)絡(luò)空間下的集體互動式人人參與，每個學(xué)生都可以向大家展示答案，相互批改，可以幫助學(xué)生更好地解決難點，不僅提高了課堂效率，也增進了師生、生生之間的互動。過去的教學(xué)中容易忽視的就是學(xué)生的參與度，受到時間的限制，沒有辦法讓更多的學(xué)生參與，這點在網(wǎng)絡(luò)空間的平臺上就可以輕松解決。通過筆者的問卷調(diào)查，有92.6%的學(xué)生對這樣的教學(xué)方式表示非常滿意。

（二）讓課堂更加有序更加安全

上實驗課最頭疼的事情不是學(xué)生實驗的成功與否，而是課堂的紀律很難維持，學(xué)生在實驗操作過程中跟菜市場買菜一樣，調(diào)皮學(xué)生會前面看一下、后面借一個東西，做完的學(xué)生會跑到前后幫助其他學(xué)生，電學(xué)實驗有的要用到220v的電源，還要時刻關(guān)注學(xué)生安全用電的問題，教師課堂上要幫助解答問題，就顧不上那些走來走去的學(xué)生，導(dǎo)致的結(jié)果就是課堂效率非常低，也存在很多用電的安全隱患。也有很多學(xué)生做完實驗，沒時間在課堂上分析數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，課后這些學(xué)生也不會去進行數(shù)據(jù)處理。學(xué)生養(yǎng)成一種習(xí)慣——實驗課就是完成實驗操作，沒有數(shù)據(jù)處理分析這一環(huán)節(jié)。這樣的課實際上是無效的，只是為玩實驗而去體驗。這也導(dǎo)致很多教師都不愿意上實驗課，因為反正都沒效果，那就直接講理論做題目，反正高考又不考具體實際操作。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)空間進行實驗探究可以提高學(xué)生的動手實踐能力，提高合作探究的成效[1]。

傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)通常是先用一節(jié)課介紹實驗原理、數(shù)據(jù)處理和注意事項，然后再花一節(jié)課讓學(xué)生到實驗室進行線下操作。這種方式的優(yōu)點就是實驗步驟過程具體，學(xué)生線下實驗操作成功率高，但會導(dǎo)致學(xué)生過于注重實驗的對與錯，忽視了學(xué)生應(yīng)該在整個物理實驗中體驗。而網(wǎng)絡(luò)背景下的物理實驗，將會進一步明確物理實驗?zāi)康?，開放實驗思路，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。其實教學(xué)的目的不僅是教學(xué)生獲得某種知識，而是培養(yǎng)學(xué)生多種能力。將網(wǎng)絡(luò)空間引入到物理實驗教學(xué)之中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的多媒體教學(xué)所具有的圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式，更能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，有利于發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用。在實驗過程中，教師給予學(xué)生更多的時間和空間，利用交互式教學(xué)方式，開展適合學(xué)生的不同風(fēng)格的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生開展個性化學(xué)習(xí)創(chuàng)造了機會，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)過程的主動性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生探究精神，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，進而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[2]。

（三）輕松突破重難點，提高課堂效率

一節(jié)成功的課，不僅要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生積極參與到課堂中，還要解決課程中的重難點問題。例如：“練習(xí)使用多用電表”這節(jié)課，其難點在于內(nèi)部的電阻與電表的連接，通過選擇開關(guān)的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對電壓、電流以及電阻的測量。初中階段對電路的連接偏簡單，而且結(jié)構(gòu)也比較單一。但該實驗由于電表可以對多種物理量的測量，對學(xué)生理解能力的要求進一步提高。在十幾年高中教學(xué)中，筆者通常把這節(jié)課的內(nèi)容，分成兩節(jié)課到三節(jié)課來進行講授，主要是教師先講理論，層層分析各種接法對應(yīng)的測量，由于學(xué)生構(gòu)建模型的能力效果差，沒有進行實際的組裝操作，導(dǎo)致的結(jié)果就是效果不好。通過網(wǎng)絡(luò)空間，可以把多用電表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過動畫的形式，進行逐一拆解和組合。難點部分，理解慢一些的學(xué)生可以重復(fù)觀看，尤其是細節(jié)的地方，可以通過暫停，想通了、理解了再往后看，這比在課堂上教師播放動畫效果會更好。最后還可以通過Flash的課件自己動手操作組裝，這不僅在視覺上讓學(xué)生有一個深刻的印象，而且對電路的連接有了更深入的理解，培養(yǎng)了學(xué)生在電學(xué)中構(gòu)建模型的能力，這讓平時枯燥的課堂變得更加生動有趣。

（四）利用網(wǎng)絡(luò)空間提升課堂的趣味性

物理課很多時候需要嚴謹?shù)耐茖?dǎo)過程，這就導(dǎo)致課堂的乏味和枯燥。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大打折扣，那么教師可利用網(wǎng)絡(luò)空間來增強課堂的趣味性，在課堂上將他們對物理的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來，調(diào)動學(xué)生的課堂參與積極性，充分利用網(wǎng)絡(luò)動畫，網(wǎng)絡(luò)游戲與物理相關(guān)搞笑的視頻進行課堂的有機合。例如：“閉合電路歐姆定律”這節(jié)課中，筆者從網(wǎng)絡(luò)上下載了很多搞笑的視頻來加深學(xué)生對電壓、電阻等物理量在電路中的作用的理解。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有82.1%的學(xué)生對物理常規(guī)課是不滿意的，學(xué)生希望教師要幽默、風(fēng)趣，課堂是有趣的，這不僅對教師的素質(zhì)有很高的要求，也對課前的備課也有了要求，教師要對網(wǎng)絡(luò)上最新的資料進行收集整理，就是要讓教師要接觸更多方面的知識，從歷史、地理到科技前沿，這讓筆者意識到網(wǎng)絡(luò)資源的價值所在，從而提高教師的信息素養(yǎng)。

三、網(wǎng)絡(luò)空間下實驗課后作業(yè)的分層布置

考慮學(xué)生的感受，傳統(tǒng)的課堂上是很難實現(xiàn)分層次教學(xué)和作業(yè)的布置。網(wǎng)絡(luò)空間可以解決這個難題。通常情況下，教師學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)情況、認知能力，將班級學(xué)生分成三個層次，教師將這些學(xué)生在平臺上進行分組，布置作業(yè)時按難易程度分組推送，例如：在高二年級“測量金屬電阻率”這節(jié)課中，將2012年廣東卷和2012年山東卷中實驗題難度較小就推送給了層次低的學(xué)生，將2019年天津卷和2021北京卷的試題推送給了層次中等的學(xué)生，將2012北京卷和2014年江蘇卷難度高的推送給層次好的學(xué)生。這樣學(xué)生完成作業(yè)時既可以更有成就感，又可以考慮到他們的感受，讓其得到更好的發(fā)展。

教師可以利用網(wǎng)絡(luò)空間的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，更好地分析學(xué)生課堂掌握情況。這可以讓教師更加準(zhǔn)確地找到學(xué)生的問題，提高課堂效率。通過查看題目的正確率可以反饋出學(xué)生對知識的理解程度，查看錯誤的答案可以知道學(xué)生認知偏差的方向。分層推送能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，更有針對性和有效性。由于這些作業(yè)內(nèi)容的不同，筆者不在班級統(tǒng)一講評，課題組將作業(yè)的講評制作成了微課，并推送給不同組的學(xué)生。這可以讓學(xué)生按需反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，突破傳統(tǒng)教學(xué)時間和空間上的限制，使得各個層次的學(xué)生都能夠有所收獲。作業(yè)信息反饋能夠促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，同時，學(xué)生能夠開展自主訂正、學(xué)習(xí)，而不必要等教師批改或講解才能判斷答案對錯[3]。

（四）網(wǎng)絡(luò)空間下物理實驗教學(xué)的困難

物理實驗教學(xué)資源直接決定了網(wǎng)絡(luò)空間教學(xué)的實施，雖然網(wǎng)絡(luò)上這些資源非常豐富，但琳瑯滿目的資源如若不能恰當(dāng)?shù)剡x擇使用，也會給物理實驗教學(xué)帶來困擾。因此，教師在利用網(wǎng)絡(luò)空間進行教學(xué)時，應(yīng)對相關(guān)資源進行整合，創(chuàng)新物理實驗教學(xué)情境，以此提升物理實驗教學(xué)質(zhì)量。此過程需要花費很多時間進行備課，這也是為什么教師不愿意開展教學(xué)的原因[4]。在備課過程中也發(fā)現(xiàn)很多資源有部分內(nèi)容不滿足教學(xué)實際需求，但又不能對資源進行改動，能真正滿足要求的資源比較少。這時就要求教師掌握各種常見制作物理學(xué)科課件的軟件，才能很好地對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進行改進，這就對教師的信息技術(shù)提出了很高的要求，并不是所有的教師都能做到，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)下的線上實驗教學(xué)很難開展，但相信隨著越來越多的教師加入平臺共享優(yōu)秀的資源，這些問題就能得以解決。

高中物理實驗教學(xué)應(yīng)該走出傳統(tǒng)的課堂教學(xué)束縛，要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生先動腦再動手，線上線下相結(jié)合，拓寬學(xué)生的物理學(xué)習(xí)領(lǐng)域，利用網(wǎng)絡(luò)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生體會到物理學(xué)習(xí)的樂趣[5]。我們不應(yīng)該局限于以高中物理電學(xué)實驗，還應(yīng)該嘗試其他實驗，課題組就在高一“科學(xué)探究：向心力”這節(jié)課上，針對向心力有關(guān)內(nèi)容，開展一節(jié)“探究向心力”的網(wǎng)絡(luò)空間下的教學(xué)活動，讓學(xué)生通過自主研究的方式，展開影響向心力大小因素內(nèi)容的探究，從而引導(dǎo)學(xué)生了解向心力的概念，讓學(xué)生實現(xiàn)物理知識探究性學(xué)習(xí)[6]。

結(jié)束語

將網(wǎng)絡(luò)空間平臺引入到物理電學(xué)實驗課堂教學(xué)中，不僅能夠讓學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)變得更加積極主動，還能培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和探究精神。在教學(xué)中，教師應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)平臺的作用充分發(fā)揮出來，推進高中物理教學(xué)與多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，對優(yōu)化與改進傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式具有一定的意義，使物理實驗教學(xué)模式更符合新時代的學(xué)生發(fā)展需要。

參考文獻

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本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的高中物理精準(zhǔn)教學(xué)研究”（FJJKZX21-363）的主要成果之一。