混合式教学法在初中物理教学中的有效开展——以苏科版欧姆定律教学为例
摘要
关键词
正文
一、案例背景
混合式教学法是指结合传统面对面教学和现代技术教学手段的一种教学模式。它不是简单地替代传统教学或增加技术使用,而是通过有计划地整合不同的教学方法和资源,达到更有效地学习成果。随着互联网和移动设备的普及,学生对数字化学习工具的接受度增加,这为混合式教学提供了技术支持和实施的可能性。学生可以通过电子书籍、在线课程、教学视频等多种形式获取和消化知识。与此同时,教师根据学生的学习进度和能力调整教学内容和节奏,带来更为个性化的学习体验。总体来说,混合式教学法在初中物理教学中的应用背景是教育技术和教学需求的共同推动。通过整合传统课堂教学和现代技术手段,混合式教学不仅能够提升教学效果,还能够更好地满足学生个性化学习的需求,促进知识的深入理解和应用能力的培养。文章以苏科版初中物理教材《欧姆定律》为例,分析混合式教学法的具体应用,旨在实现学生物理核心素养的发展。
二、案例描述
(1)线上教学
我先提供《欧姆定律》的基本概念和实际应用示例的视频,帮助学生在课前对相关内容有初步的了解和认识。还为学生提供电子版教科书或特定章节的在线资料,使学生可以随时随地查阅相关内容,加深对理论知识的理解。在教学准备中,我充分利用学校的网络教育资源,提供在线的电路模拟软件或虚拟实验室,让学生可以在模拟的环境中进行《欧姆定律》相关实验,理解电流、电压和电阻之间的关系,探索不同电路配置对电流大小的影响。之后提供交互式的电路模拟工具,让学生可以自行调整电阻值或电压,观察电路中电流和电压的变化,从而直观地理解欧姆定律的应用。在线讨论是课前预习的重点,我在微视频中向学生提出以下问题:
师:“你知道德国物理学家欧姆有哪些生平事迹?你在自学过程中遇到的疑点和问题?欢迎大家在学习群中留言”
生1:“电流、电压与电阻的联系有哪些?”
生2:“欧姆定律在生活中有哪些实际作用?”
除了在课前进行线上预习,教师还可以设立在线讨论区或论坛,让学生可以在预习阶段就针对《欧姆定律》中的问题进行讨论和提问,促进学生之间的互动和知识交流。与此同时,提前建立起对《欧姆定律》基本概念的理解和应用能力,为课堂上更深入地学习打下坚实的基础。
(2)线下教学
初中《欧姆定律》实验教学是帮助学生理解物理概念的重要途径,所以我在线下教学中,先让学生回忆课前预习内容,并且为学生答疑解惑。随着学生思维不断活跃,开始进行《欧姆定律》实验教学。
师:“大家看实验台上有哪些实验仪器和材料?”
生:“有电池(或电源)、导线、电阻器、电流表(或万用表)、电压表。”
过学生小组讨论得到实验的基本方法---控制变量法。让学生知道:1保持电阻不变,改变电压,研究电流随电压的变化规律;2保持电压不变,改变电阻,研究电流随电阻的变化规律。
师:“为了得到电压、电流和电阻的定量关系,需要测量哪些物理量,由此可知需要哪些实验工具?”
然后组织学生进行小组讨论,引导学生用分步法正确画出实验电路图。然后正确连接电路并实验。
师:“大家基本上较好的完成实验,谁能说说实验的基本步骤和注意事项?”
生1:“我们正确连接电路,得到物理数据。”
通
生2:“实验时要避免短路,并且通过数据证实《欧姆定律》。”
随着学生对所学内容的理解,我开始组织学生进行小组实验。先让学生根据指导搭建包含电池、电阻器和测量仪器(电流表和电压表)的电路,指导学生使用电压表测量电池的电压,通过电流表(或万用表的电流测量功能)测量电路中通过的电流。每个小组记录测量到的电流强度和电压,并根据欧姆定律计算电阻。
接下来,学生根据测量数据计算并比较不同电阻值下的电流强度。分析实验中出现的仪器误差、电路连接问题,并讨论如何改进实验方法以减小误差。小组成员绘制实验结果的图表,如电流强度随电压变化的曲线。讨论实验结果与理论预期的一致性,探讨可能的偏差原因和改进方法。最后进行实验总结与讨论。我引导学生总结实验过程中学到的知识,重点是欧姆定律的应用。又和学生讨论欧姆定律在日常生活和工程中的重要性和应用。通过这样的实验教学过程,学生能够通过实际操作加深对欧姆定律的理解,同时培养实验设计、数据分析和科学推理的能力[1]。
(3)再次线上教学
通过虚拟仿真实验进行《欧姆定律》教学是一种有效的方式,可以帮助学生更好地理解和掌握这个重要的物理定律。所以我在组织学生实验之后,继续通过虚拟仿真软件促进理论和实践的结合。我选择PhETInteractiveSimulation软件,然后设计一个实验任务,让学生在虚拟仿真软件中搭建电路、测量电压和电流,并验证欧姆定律。再向学生介绍虚拟仿真软件的界面和操作方法,指导他们如何搭建电路、连接电源、测量电压和电流等操作。
学生按照实验任务要求在虚拟仿真软件中进行实验操作,观察并记录实验数据,之后分析实验结果,通过观察电压和电流的关系,验证欧姆定律是否成立。课堂末尾,我向学生提出一些问题,让他们思考和讨论,进一步加深对欧姆定律的理解。通过虚拟仿真实验,学生可以在安全的环境下进行实验操作,同时可以观察到电路中电压和电流的变化,更直观地理解欧姆定律,这种方式也可以提高学生的实验技能和科学思维能力。
(4)作业设计
设计初中欧姆定律的作业可以结合理论知识和实际应用,以促进学生对欧姆定律的理解和运用能力。我在理论部分设计以下问题:“简要解释欧姆定律的定义及其数学表达式。如果一个电阻为3欧姆的电器通过5安培的电流,求其电压是多少?一个电阻为10欧姆的电器连接到6伏的电压源上,求其通过的电流是多少?计算并给出答案”。在应用部分布置以下问题:设计一个简单的电路,包括电压源、电阻和一个需要计算电流或电压的部件。要求学生计算并填写电路中各个元素的数值。最后是综合题。通过一个实际生活中的问题场景,要求学生应用欧姆定律来解决问题,例如家庭中某个电器无法工作的原因分析和解决方案。这样设计的作业旨在通过理论问题、应用问题综合考查学生对欧姆定律的理解和应用能力,激发学生对电路原理的兴趣和探索欲望[2]。
三、案例分析
混合式教学法结合了传统教学和现代技术的优势,对于欧姆定律的教学可以带来许多好处。首先,通过这种方法,学生可以在虚拟环境中安全地进行电路搭建和实验操作,避免了传统实验中可能存在的安全风险,同时也节约了实验设备和材料的成本;其次,虚拟仿真软件能够直观地显示电压和电流的变化,帮助学生更好地理解欧姆定律的实际应用。学生可以通过调整电路参数、测量电流和电压来验证欧姆定律,从而加深对物理原理的理解。最后,由于学生的实验能力存在差异,大部分学生能及时、准确的完成实验,也有部分学生因实验能力不够跟不上老师的节奏而出现学习困难。而进行线下教学以及使用仿真实验室可为这部分学生提供个性化的教学内容,进而实现因材施教。此外,混合式教学还可以促进学生的自主学习和合作学习能力。学生可以在教师的指导下自主探索虚拟仿真软件,通过合作讨论和实验操作,共同解决问题和理解物理现象。
四、案例反思
混合式教学法不仅仅是教学方式的结合,更是一种灵活、个性化的教学策略,能够通过整合多种资源和教学模式,提高教学效果,激发学生的学习动力和参与度,同时促进教师和学生在教育技术应用上的能力提升。以本文为例,学生通过实际操作和观察,更直观地理解欧姆定律,学习效果通常会比单纯听讲或传统实验更为深入。最后教师对实验结果进行总结,强调欧姆定律的重要性,同时可以设置一些复习题目,让学生巩固所学内容。应用混合式教学法时需要注意技术基础和设施支持、师生培训与支持、教学内容的整合与连贯性、评估和反馈的及时性,以此确保能够有效地整合传统教学和现代技术手段,提升学生的学习效果和教学质量。总体来说,混合式教学法在初中欧姆定律教学中展现了明显的优势,通过结合传统教学和现代技术手段,能够提升教学效果,激发学生学习兴趣,培养他们的实验和团队合作能力。
参考资料:
[1]庞霞.混合式教学法在初中物理教学中的应用分析[J].数理天地(初中版),2023,25(20):45-47.
[2]李喜明.初中物理教学中“混合式教学”的探究式教学法[J].家长,2022,23(12):85-87.
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