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Innovative Thinking Incubator

利用游戏化学习提高高中物理学生兴趣的策略

作者

蔡晓鸿

揭阳市普宁市兴文中学 广东省揭阳市 515300

平抛运动作为高中物理中比较重要的内容,涉及到速度、加速度、位移等多个物理量,并且运动的轨迹和规律的概念都较为抽象,学生在学习理解上会有一定的难度,难以建立物理现象与数学模型的联系。游戏化的学习可以将游戏的元素融入到教学的过程中,能够增加学习中的兴趣以及互动,激发学生对于该内容的学习。

一、设计多样化游戏,激发学习兴趣

(一)“平抛小球”模拟游戏

信息技术的发展,在学习高中物理时利用手机上面开发“平抛小球”的模拟游戏,在游戏里面能够让学生自由的调整小球的初速度以及不同高度,实时地去观察平抛运动的轨迹。

教学情景一:相同高度时,不同的初速度的小球平抛运动轨迹。

学生在初学平抛运动时,很容易得知平抛运动可分为两个方向讨论运动情况,水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,但是要将两个方向的运动组合联系是这节课的难点,单靠课本知识和老师的讲解会让这节课显得很抽象难以理解,会让这节课显得很无趣,大部分学生会散失对平抛运动深度认知的兴趣。有了这个平抛运动模拟游戏,可以很好的提升学生的参与兴趣,能够让学生更深刻直观的观测到平抛运动水平方向与竖直方向这两个运动的同步进行,在相同高度的情况下,要让做平抛运动的小球投入目标区域,只需调节好水平初速度即可。

教学情景二:相同初速度时,不同的高度的小球平抛运动轨迹。

平抛运动高度决定时间,这个很抽象的规律学生在初学时很难想象和理解,传统的教学会让这节课显得无趣而难理解,游戏化教学的平抛运动小游戏就很好的解决了这个问题,该游戏是基于编程的基础上开创的,里面就融入了平抛运动的主要公式,让平抛运动的轨迹能更直观的呈现在学生面前,准确投入目标区域的游戏目标能让学生更深刻的认识到相同初速度下,要让小球准确投入就需要改变小球的高度,改变平抛运动的时间让水平位移改变。

(二)“平抛运动拼图”游戏

还可以将平抛运动的轨迹图以及速度图分割成为小块制作成为拼图游戏,学生在进行拼图时,将小块的图像还原成为整图,在这一个过程中间加入了自己的思考,能够明白图像背后的物理的意义。例如在轨迹图中反映出了平抛运动的运动路径,速度图展示的速度跟着时间会发生变化,加速度则会体现出为加速度的恒定等等。学生需要根据这些图片之间的内在的关系,明白他们在不同抛物运动中间所呈现的状态。学生在拼图的过程中,学生的逻辑思维以及空间想象能力会得到充分的锻炼,学生也可以在轻松的氛围里面去加深对平抛运动各物理量关系之间的理解。

二、开展互动游戏教学,增强学习体验

(一)小组合作“平抛运动实验”游戏

在高中物理中,实验教学是必不可少的一部分,可以将学生分成为几个小组,每个小组都会配备实验的器材来进行平抛运动的实验。在实验的操作过程中,小组成员需要分工合作完成实验的设计操作以及分析等工作。比如一个小组可以通过改变小球的初速度,去测试在不同初速度下面小球平抛运动的时间以及位移的情况,然后分析出速度与运动时间和水平移位之间的关系。

(二)“平抛运动角色扮演”游戏

通过角色扮演能够让物理中抽象的知识变得更加的直观,能够让学习更加的有代入感。在学习“平抛运动”时,可以设计“物理学家探秘平抛运动”的游戏,教师准备一些与平抛运动研究相关的资料,比如物理学家对于运动研究的一些相关实验以及历史背景等等。然后把学生分成几个小组,每个小组都可以扮演不同的物理学家的团队的角色。每个小组需要根据所扮演的物理学家的研究思路以及方法来探讨平抛运动的规律。比如扮演伽利略团队的学生通过斜面的实验来进行类比平抛运动,探讨平抛运动在水平以及竖直方向上的运动的规律;扮演牛顿团队的学生可以运用牛顿运动的定律来探讨平抛运动的公式。学生角色扮演的过程中,需要大量的去收集相关的资料、实验数据以及分析数据。

三、构建激励性游戏评价体系,维持学习动力

(一)积分评价制度

在物理游戏的过程中,可以为学生设置游戏的积分,每完成一个任务都可以得到相应的积分,积分可以进行累积,来兑换一些小奖励。通过这种积分的评价方式,能够让学生更加的有动力,感受到自己的努力得到认可。

(二)勋章奖励机制

还可以设计勋章的方式,比如在“平抛运动小能手”“平抛运动探究之星”等游戏中,表现优秀的学生,通过评分机制达到一定的要求,就可以获得相对应的勋章,这样能够增加学生的成就感以及荣誉感。比如在“平抛运动实验”游戏过程中,有个小组的实验内容合理,并且数据分析都很有戏,该小组就可以获得“平抛运动探究之星”勋章。

(三)排行榜激励

在班级里,还可以创立游戏的排行榜,每个学生的积分以及勋章都会登记下来,这样能够让学生了解到自身的位置,也可以激发学生的竞争的意识,进而能够不断的努力学习,已获得更多的好的成绩以及效果。

结论:

利用游戏化学习提高高中物理学生兴趣是一种有效的教学策略。通过以上的教学策略,能够将物理知识与游戏元素有机结合,激发学生的学习兴趣,增强学习体验,培养综合能力。在“平抛运动”教学中,游戏化学习能够帮助学生更好地理解抽象的知识,提高学习效果。未来,应进一步探索和完善游戏化学习在高中物理教学中的应用,为高中物理教学注入新的活力。

参考文献:

[1] 杨嘉孟. 新课标背景下高中物理课堂趣味实验教学策略研究[C]. 素质教育创新发展研讨会论文集(三).2024.

[2] 赵欣 , 强建华 , 周金建 , 高秀云 . 基于交互观的教学资源利用在高中物理远程自主学习的探索 [C]. 游戏化学习与未来教育学术会议暨中国教育技术协会教育游戏专业委员会2020 在线年会. 中国教育技术协会,2020.