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基于数字技术下高中物理教学中学生深度学习的研究

——以《变压器》为例

闫桂芳 秦浩 胡蓉 张天佑 郭建强 王志强
  
学术与研究
2025年104期
内蒙古杭锦后旗奋斗中学 邮编:015400

摘要:在当前教育背景下,数字技术不断发展并深入应用于教学领域,为高中物理教学带来了新的机遇与挑战。以《变压器》这一典型物理知识为例,探讨如何借助数字技术有效引导学生进行深度学习。通过研究数字技术在物理教学中的应用方式、效果及对学生学习过程的影响,旨在为高中物理教学提供可借鉴的策略与方法,提升学生物理学习的深度与质量,培养学生的科学思维与创新能力,使其更好地适应新时代对物理学科素养的要求。关键词:数字技术;高中物理;深度学习

前言:在当前科技飞速发展的时代,数字技术已经渗透到社会的各个领域,教育领域也不例外。高中物理作为一门基础且重要的学科,其教学方式和学习效果一直备受关注。传统的物理教学方式往往侧重于知识的传授,而忽视了学生的深度学习和科学思维的培养。数字技术的引入,为高中物理教学带来了新的变革可能。以《变压器》这一具有代表性的物理知识点为切入点,深入研究数字技术如何促进学生的深度学习,不仅有助于提升物理教学的质量,还能为学生的全面发展奠定坚实基础。

1 数字技术下高中物理教学中学生深度学习的必要性

1.1 可以有效强化教学效果

在《变压器》这一章节的教学中,数字技术的运用能够以直观、动态的方式呈现变压器的内部结构、工作原理以及电磁感应现象等抽象概念。同时,利用数字技术设计的互动实验平台,学生可以亲自操作虚拟实验,调整变压器的参数,观察不同条件下变压器的输出电压、电流等物理量的变化,从而加深对变压器工作原理的理解与掌握。这种基于数字技术的深度学习方式,不仅提高了学生的学习兴趣与参与度,还显著强化了教学效果,使学生能够更加牢固地掌握物理知识。

1.2 迎合新时代教育发展趋势

新时代的教育发展强调培养学生的核心素养与综合能力,数字技术恰好为高中物理教学提供了实现这一目标的有力工具。在《变压器》的教学中,借助数字技术,如虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等,可以为学生创造一个沉浸式的学习环境,使他们仿佛置身于真实的物理世界中,亲身体验变压器的运行与变化[1]。这种教学方式不仅符合新时代教育对于实践性和创新性的要求,还能有效提升学生的科学探究能力和问题解决能力,从而更好地迎合新时代教育的发展趋势。

2 依据数字技术有效在高中物理教学引导学生深度学习的措

2.1 创设数字化教学情境,激发深度学习兴趣

在《变压器》的教学中,为了有效引导学生进行深度学习,首先要创设富有吸引力的数字化教学情境。可以利用多媒体教学资源,如动画演示、视频讲解等,将变压器的结构、工作原理以及电磁感应过程以生动形象的方式呈现出来。例如,通过动画展示变压器内部的磁通量变化以及感应电动势的产生过程,让学生直观地感受到物理现象的奇妙与规律。同时,结合虚拟现实(VR)技术,为学生打造一个沉浸式的变压器实验室,让他们在虚拟环境中亲手操作变压器,观察不同参数下的运行状态。这种数字化的教学情境不仅能够吸引学生的注意力,还能促使他们更加主动地参与到学习过程中来,为后续的深度学习奠定坚实基础。

2.2 利用数字化实验平台,深化深度学习体验

除了创设数字化教学情境外,还可以充分利用数字化实验平台,为学生提供更加丰富、多样的实验体验。在《变压器》的教学中,可以借助数字化实验平台,设计一系列与变压器相关的虚拟实验,如变压器的变压比实验、功率传输实验等。学生可以在平台上自主操作实验,调整实验参数,观察实验现象,并记录实验数据。通过数字化实验平台,学生可以更加直观地理解变压器的变压原理、功率传输特性等核心知识,同时培养他们的实验操作能力和数据分析能力[2]。

此外,数字化实验平台还可以提供实验模拟和预测功能,让学生在实验前进行模拟操作,预测实验结果。

这种基于数字化实验平台的深度学习方式,能够使学生更加深入地理解物理知识,提升他们的物理素养和综合能力。

2.3 构建数字化评价体系,提升深度学习效果

在基于数字技术的高中物理《变压器》教学中,构建数字化评价体系是提升学生深度学习效果的重要环节。传统的评价体系往往侧重于学生的考试成绩,而忽视了对学生学习过程和科学思维能力的评价。借助数字技术,可以构建一个全面、客观、动态的数字化评价体系。一方面,可以利用数字技术记录学生在学习过程中的各种表现,如课堂参与度、实验操作能力、问题解决能力等,从而及时调整教学策略,为学生提供更有针对性的指导和帮助。

另一方面,数字化评价体系还可以采用多元化的评价方式,如学生自评、互评、教师评价等。学生自评可以让学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结,发现自己的优点和不足;互评可以促进学生之间的交流和合作,让他们从同伴身上学习到不同的思维方式和解决问题的方法;教师评价则可以从专业的角度对学生的学习情况进行评价和指导,为学生提供更加全面和深入的学习反馈,帮助他们不断改进教学方法和策略,提高教学质量和效果。

2.4 设计趣味实践活动,加入合作学习指导

在《变压器》的教学过程中,为了进一步深化学生的深度学习体验,设计趣味实践活动并融入合作学习指导显得尤为重要。可以组织学生进行“变压器设计与制作”的实践活动,让学生分组合作,利用简易材料如铁芯、线圈等,尝试制作一个简易的变压器模型。在这个过程中,学生不仅需要运用所学的变压器原理知识,还需要通过团队协作,共同解决制作过程中遇到的问题,如线圈的绕制方法、铁芯的选择与搭配等[3]。

通过这样的实践活动,学生不仅能够更加直观地理解变压器的工作原理,还能在合作中培养沟通能力和团队协作精神。同时,教师可以设置一些具有挑战性的任务,如调整变压器的参数以达到特定的输出电压,让学生在实践中不断探索和尝试,从而加深对物理知识的理解和应用。这种基于趣味实践活动的深度学习方式,不仅能够激发学生的学习兴趣和创造力,还能有效提升他们的物理素养和综合能力。

总结:总而言之,高中物理教学在数字技术的助力下,正经历着深刻的变革。以《变压器》这一典型教学内容为例,数字技术的融入不仅有效强化了教学效果,使学生能够更直观、深入地理解物理概念,还迎合了新时代教育发展的趋势,注重培养学生的核心素养与综合能力。通过创设数字化教学情境、利用数字化实验平台、构建数字化评价体系以及设计趣味实践活动并融入合作学习指导,我们能够有效地引导学生进行深度学习,提升他们的物理素养和综合能力。

参考文献:

[1]陈创豪.高中物理教学中的数字化实验应用与教学策略研究[D].赣南师范大学,2024.

[2]邓道平.高中物理“热学”教学与数字技术的融合创新——《分子动理论的基本内容》教学设计[J].中国信息技术教育,2024,(03):24-27.

[3]赵会欣.基于翻转课堂的高中物理概念教学探析[J].试题与研究,2023,(10):54-56.

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