信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合

田維榮

(山東省高唐縣第一中學(xué) 252800)

物理作為高中教學(xué)中的重點以及難點學(xué)科.物理要求學(xué)生具有理性的分析事物的能力，以及抽象想象模型的能力.因此，在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中，常常會出現(xiàn)難以理解掌握物理知識的現(xiàn)象.而產(chǎn)生這些現(xiàn)象十分不利于學(xué)生學(xué)習(xí)物理的長期發(fā)展.如今，信息技術(shù)走入了教育領(lǐng)域中，給這一問題帶來了最好的解決方法.通過信息技術(shù)可以將物理中難以理解的概念以及知識點具象化地表達(dá)出來，讓學(xué)生更加清晰直觀的學(xué)習(xí)物理知識.

1 信息技術(shù)整合高中物理教學(xué)的意義

高中物理包含的知識面比較廣，加上學(xué)生的物理基礎(chǔ)普遍較弱，教師很難幫助學(xué)生建立起完善的知識體系，容易抑制學(xué)生物理綜合能力的發(fā)展.將信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合在一起，能幫學(xué)生整理知識，激發(fā)起學(xué)生的物理思維，對高中物理教學(xué)有以下意義：首先，在以往的教學(xué)中，教師都是用課件展示物理信息，雖然改變了傳統(tǒng)的教學(xué)形式，但本質(zhì)上還是用黑板、粉筆的方式向?qū)W生灌輸知識，并沒有真正顛覆傳統(tǒng)教學(xué).將信息技術(shù)與高中物理整合，教師可以展示多元化物理資源，推動了課堂教學(xué)信息化的進(jìn)程，能激發(fā)起學(xué)生的物理興趣.其次，信息技術(shù)對學(xué)生有著很強的吸引力，教師可以整合信息技術(shù)引發(fā)學(xué)生的物理探究，幫助學(xué)生從理論到實踐的過渡.還可以借助信息技術(shù)講解典型的物理案例，深化學(xué)生對物理知識的理解.最后，信息技術(shù)能鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教師可以借助信息技術(shù)布置一些開放性的物理任務(wù)，讓學(xué)生自主思考、實驗、研究，主動運用物理知識解答問題，在交互中形成良好的核心素養(yǎng).

2 目前高中物理教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 學(xué)生主體性得不到凸顯

受應(yīng)試教育思想的影響，有些教師習(xí)慣于在課堂上采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，直接向?qū)W生講授物理知識，不重視學(xué)生能力培養(yǎng).物理教學(xué)中表現(xiàn)出教師占主導(dǎo)地位，學(xué)生的主體性難以突顯，影響了物理教學(xué)的效果.其次，有些老師擔(dān)心讓學(xué)生自己思考問題會浪費課堂時間，所以很少給學(xué)生展示的機會，造成學(xué)生學(xué)習(xí)非常被動，物理學(xué)習(xí)興趣難，課堂教學(xué)效果不高.

2.2 物理教學(xué)實踐性不足

物理教學(xué)中涉及到的內(nèi)容很多，甚至很多知識都是以生活為主，但由于教師沒有把物理知識和生活聯(lián)系起來，使物理教學(xué)缺乏實踐性.其次，有些教師沒有意識到與學(xué)生進(jìn)行有效交流的意義，加之物理知識的抽象性較強，雖然在教學(xué)大綱中增加了實驗內(nèi)容，但有些教師在實踐中直接取消了實驗課，甚至在實踐中直接取消了實驗課，甚至沒有嚴(yán)格按照教學(xué)大綱進(jìn)行教學(xué).

3 信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合路徑

3.1 利用信息技術(shù)進(jìn)行物理情景的導(dǎo)入

在高中物理教學(xué)課堂中，教師要深知“興趣是最好的教師”這個道理.因此，在課堂教學(xué)的開始，對即將要學(xué)習(xí)的知識，利用信息技術(shù)模擬出有趣的例子，或者奇怪的生活現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生的思考，以此來吸引學(xué)生的注意力.設(shè)置關(guān)于本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的情景問題，讓學(xué)生進(jìn)行解答.讓學(xué)生對本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容帶有明確的目的性.接著在進(jìn)行教學(xué)的過程中，利用信息技術(shù)對一個物理問題的不同發(fā)展方向進(jìn)行假設(shè).以此來幫助學(xué)生理解各種物理現(xiàn)象產(chǎn)生的條件.通過這種方式能夠有效地提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣.更加有效地掌握物理知識.

例如，在進(jìn)行教學(xué)“萬有引力與宇宙航行”的時候，教師可以通過信息技術(shù)播放這么一段視頻.在太空中有許多的行星在圍繞著太陽運動，而在地球的周圍又有很多衛(wèi)星圍繞著地球運動.這時候教師可以向?qū)W生提問，懸浮在太空中的星體會不會掉落下來呢？滿足什么條件才能夠發(fā)射衛(wèi)星呢？通過這些問題讓學(xué)生進(jìn)行思考.然后教師再逐步進(jìn)行講述知識點.首先需要教師講述萬有引力這個概念，自然界中的任何兩個物體都相互吸引力，在他們方向的連線上引力的大小與物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們之間的距離的二次方成反比.而對于衛(wèi)星和中心天體來說，衛(wèi)星環(huán)繞中心天體做圓周運動，其中引力提供了向心力，所以衛(wèi)星不會掉下來.接著進(jìn)行講授宇宙航行中三個宇宙速度來幫助學(xué)生解釋第二個問題.第一宇宙速度是發(fā)射速度，就是衛(wèi)星離開地球的速度，也就是最小的發(fā)射速度，物體只有達(dá)到這個速度才能飛向太空，成為地球的衛(wèi)星.而這個速度是所有環(huán)繞衛(wèi)星中最快的速度.以及第二宇宙速度掙脫地球引力的束縛，能夠飛到其他行星上的速度.第三宇宙速度是逃逸速度，即物體能夠飛離太陽系的速度.在講授這三個宇宙速度的過程中，教師利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬實際的三種情況.幫助學(xué)生更好地理解天體運動有關(guān)的知識.

3.2 利用信息技術(shù)進(jìn)行實驗情境展現(xiàn)

由于高中物理教材內(nèi)容具有較強的理論性，因此為了更好地凸顯出高中物理知識呈現(xiàn)的生動性，就需要將電子白板融入到情境創(chuàng)設(shè)中，以此更好地激發(fā)學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性.在制作電子白板的過程中需要科學(xué)處理教學(xué)內(nèi)容與課件之間的關(guān)系，基于教材中的教學(xué)目標(biāo)以及內(nèi)容做好內(nèi)容的設(shè)計和編排，尤其對于內(nèi)容容量較大的物理事件，需要適時導(dǎo)入圖像以及音頻影像等，促使高中物理內(nèi)容呈現(xiàn)的方式更加具有生動形象性.同時在課件設(shè)計中還需要給予學(xué)生充足的交流互動空間，使得物理內(nèi)容的主旨得以凸顯.

再例如在將“實驗：用油膜法估測油酸分子的大小”選擇作為教學(xué)的內(nèi)容時，在課堂教學(xué)初期，教師便利用質(zhì)疑的方式向?qū)W生提出了“在某個體積為V的玻璃容器，現(xiàn)在想要用它來盛放大米，那么，在這個玻璃容器當(dāng)中，一個米粒的大小我們可以用什么樣的方法來進(jìn)行估測？”的問題，引導(dǎo)學(xué)生通過在小組內(nèi)的合作學(xué)習(xí)和探究，從而找出這一問題的答案，并借此來引入本節(jié)課知識的學(xué)習(xí).隨后，教師則借助現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，將整個實驗過程以微課的方式向?qū)W生進(jìn)行了展示，希望學(xué)生能夠在觀看和研究的過程中對于此次實驗的具體步驟和細(xì)節(jié)有更為充分的把握.在實驗環(huán)節(jié)結(jié)束后，需要教師利用思維導(dǎo)圖或表格的方式做好相關(guān)實驗數(shù)據(jù)的整理歸納、實驗過程的梳理工作，借此來讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)更具效果，尤其需要對實驗所得出的一些數(shù)據(jù)需要重點進(jìn)行整理和歸納，并利用表格的方式直觀呈現(xiàn)出來，從而讓學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)更具效果.

3.3 利用信息技術(shù)模擬物理難點的模型

在高中階段，物理需要學(xué)生具有一定的抽象模擬模型的思維能力.因此，對于這部分的教學(xué)就顯得尤為重要.在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，模型大多是靠教師在黑板上去手繪.再讓學(xué)生根據(jù)所繪的圖形想象物體進(jìn)行運動等不同情況.這種現(xiàn)象的唯一弊端就是學(xué)生在理解的過程中往往不能夠明確，教師所要講述的思想.甚至有些學(xué)生不能理解模型運動的規(guī)律.而采用信息技術(shù)，利用動態(tài)模擬等動畫，來進(jìn)行這一部分的教學(xué)，能夠清楚地演示在整個過程中物體發(fā)生的所有運動模型.通過這種方式有效提高學(xué)生的思維想象能力.

例如，在進(jìn)行教學(xué)“帶電粒子在復(fù)合場中的運動”的時候，因為在本章的題目中，粒子在電場中的運動軌跡比較復(fù)雜.并且運動的過程中包含了運動學(xué)和力學(xué)以及電學(xué)的各種知識.題目比較綜合，難度也比較高.學(xué)生在學(xué)習(xí)這一物理模型的時候，很容易出現(xiàn)，明明聽得懂課程，卻寫不出來題目的現(xiàn)象.這時候教師可以利用信息技術(shù)將粒子在電場中的運動模型，通過電腦信息技術(shù)實際模擬出來幫助學(xué)生解決這一問題.一般來說，帶電粒子在不受重力的情況下，只需要分析在復(fù)合場中所受的力的方向，就能夠判斷粒子運動的方向.只要牢牢把握帶電粒子在復(fù)合場中運動的性質(zhì)就能找到突破口.第一種是粒子在磁場中勻速圓周運動，這種帶電粒子的模型就是利用牛頓第二定律，根據(jù)幾何關(guān)系或者特殊的圓心角，以及速度偏轉(zhuǎn)角等通過信息技術(shù)將其進(jìn)行分解.讓學(xué)生仔細(xì)觀察其中解決問題的思路.根據(jù)軌跡確定受力方向，接著求出運動的半徑.逐步求出題目的答案.第二種是各種臨界問題，解決這種問題就把握題目中，巧合、剛好等數(shù)據(jù)，進(jìn)行解答.通過這種方式，能夠讓學(xué)生清晰直觀的觀察，帶電粒子在復(fù)合場中的實際運動情況.為學(xué)生總結(jié)解決實際問題的方法，最后再配以合適的題目加強練習(xí)，逐步提高學(xué)生的思維模型想象能力.真正提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng).

3.4 利用信息技術(shù)優(yōu)化物理實驗的步驟

實驗對于高中物理的重要意義不言而喻.實驗教學(xué)是貫穿高中物理三年學(xué)習(xí)重要部分.因為實驗不僅能夠合理地模擬出各種物理現(xiàn)象，還能夠讓學(xué)生理解各種現(xiàn)象背后所蘊含的物理知識.但現(xiàn)階段的實驗教學(xué)，往往由于課程因素或者環(huán)境因素難以展開，或者難以完整地展開.因為實驗不僅浪費時間，而且還容易產(chǎn)生各種問題.因此，很多教師在進(jìn)行實驗教學(xué)時，難以合理地進(jìn)行開展.而采用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，就能夠很好地解決空間時間上的問題.通過信息技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠高效地開展物理實驗教學(xué).

綜合而言，信息化下教師應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)教學(xué)的弊端，積極采用新技術(shù)構(gòu)建高效的教學(xué)環(huán)境.利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，優(yōu)化教學(xué)方法.提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.幫助學(xué)生去掌握物理困難知識.尤其是開展實驗教學(xué)的過程中，多利用信息技術(shù)讓學(xué)生多次觀看實驗視頻或進(jìn)行仿真模擬實驗.以此來培養(yǎng)學(xué)生動手動腦的能力.最后，要明確以生為本的教育理念，在開展信息技術(shù)教學(xué)過程中，及時得到學(xué)生的反饋.增進(jìn)師生互動，致力于信息技術(shù)更好地為教學(xué)所服務(wù).