信息技術(shù)與高中物理模型構(gòu)建的理解與嘗試

方偉巖

摘要：物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理學(xué)科的建立需要運(yùn)用大量的實(shí)驗(yàn)加以說明并得出結(jié)論。高中物理由于受到時(shí)間、空間以及設(shè)備的影響，很多物理實(shí)驗(yàn)無法正常進(jìn)行，面對(duì)此現(xiàn)象，教師可以利用信息技術(shù)帶來的方便性進(jìn)行物理模型的構(gòu)建，讓學(xué)生更為直觀的看到物理模型，并從中理解所蘊(yùn)含的知識(shí)性內(nèi)容。正確適時(shí)的利用多媒體信息技術(shù)來構(gòu)建物理模型，將學(xué)生帶入物理世界，讓學(xué)生身臨其境感受物理學(xué)科的魅力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);高中物理;模型構(gòu)建;理解與嘗試

中圖分類號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

信息技術(shù)的崛起不僅給人們的生活帶來很大程度的改變，也給教育體系帶來了許多意想不到的收獲，信息技術(shù)體系擁有各個(gè)學(xué)科的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將信息技術(shù)與高中物理學(xué)科進(jìn)行整合，豐富物理課堂內(nèi)容的同時(shí)也開闊了學(xué)生的物理視野。高中物理模型是幫助學(xué)生理解物理概念性知識(shí)的有效途徑，利用模型幫助學(xué)生形象化記復(fù)雜性的物理知識(shí)，深化學(xué)生的物理根基。將信息技術(shù)與物理模型構(gòu)建進(jìn)行整合，將難以實(shí)現(xiàn)的物理模型投放到多媒體設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科教學(xué)的可實(shí)施性。

一、利用信息技術(shù)，掌握基本物理概念和規(guī)律

學(xué)生要想學(xué)好高中物理，增加對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的興趣，就需要掌握物理課本中的基本概念，正如一座堅(jiān)固房子的建設(shè)離不開一個(gè)完美的地基一樣，只有學(xué)生明白并且掌握物理專有名詞概念，才能學(xué)好物理，減少學(xué)習(xí)物理的恐懼感。物理模型的構(gòu)建用途之一就是讓學(xué)生更為直觀的觀察到各個(gè)專有名詞的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)物理的基本概念和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)更為容易，記憶更為深刻。教師可以利用信息技術(shù)的便捷性給學(xué)生制作有關(guān)概念的物理模型，讓學(xué)生通過具有創(chuàng)新性物理模型展示方式領(lǐng)悟到具體的物理知識(shí)概念，對(duì)物理知識(shí)的理解更加游刃有余。

例如，在魯教版高一物理必修第一冊(cè)《運(yùn)動(dòng)的描述》中加速度的概念理解時(shí)，教師利用多媒體信息技術(shù)給學(xué)生展示速度和時(shí)間的物理模型圖，讓學(xué)生通過物理模型來回憶之前所講的物理概念性內(nèi)容，提升該節(jié)物理課堂的學(xué)習(xí)效率。學(xué)生利用物理模型回憶速度與時(shí)間的概念性知識(shí)后，教師利用多媒體信息技術(shù)設(shè)備給學(xué)生講解加速度的概念性知識(shí)，可以為學(xué)生展示汽車與火車的加速度區(qū)別模型統(tǒng)計(jì)圖，讓學(xué)生通過統(tǒng)計(jì)圖來了解不同物體具有不同的加速度，且加速度的變化與速度的變化有著不可分割的關(guān)系。讓學(xué)生利用信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)性，熟練掌握物理學(xué)科的基本概念和概念規(guī)律變化。

二、落實(shí)一定數(shù)量的物理模型構(gòu)建活動(dòng)

構(gòu)建物理模型的教育活動(dòng)，旨在讓學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)來了解物理學(xué)科本質(zhì)，進(jìn)行物理模型構(gòu)建的總結(jié)和歸納，并運(yùn)用自己的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè)，模擬，將復(fù)雜的物理模型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡化，將抽象的物理知識(shí)轉(zhuǎn)換成自己的物理語言，利用物理模型構(gòu)建降低學(xué)生對(duì)物理抽象性知識(shí)的困難理解程度，從根本上提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情。物理模型的精髓之處就在于建立模型中發(fā)現(xiàn)并掌握其中所蘊(yùn)含的物理知識(shí)，并通過一定數(shù)量的物理模型來提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

例如，在魯教版高中物理第二冊(cè)《拋體運(yùn)動(dòng)》對(duì)物體運(yùn)動(dòng)合成與分解講解中，教師可以利用一根繩子綁住一個(gè)小球的簡單物理模型對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生通過簡便化物理模型直觀的觀察拋體的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡來分析小球的受力過程，并在紙張上詳細(xì)畫出小球運(yùn)動(dòng)受力的合成與分解。教師為學(xué)生講解結(jié)束后，可以利用多媒體信息技術(shù)設(shè)備為學(xué)生演示拋體運(yùn)動(dòng)的慢動(dòng)作解析，讓學(xué)生通過信息技術(shù)清晰的回憶教師的實(shí)物演示，并能從多媒體的慢動(dòng)作演示中掌握其中最基礎(chǔ)的受力分析，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)以及操作的歸納總結(jié)。雖然復(fù)雜且龐大的物理模型很難帶入物理教學(xué)課堂中，但是簡單方便的物理模型實(shí)物是必須應(yīng)該具備的，落實(shí)一定數(shù)量的物理模型構(gòu)建不僅能夠緩解物理學(xué)科的枯燥乏味，也能增加學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。

三、信息技術(shù)構(gòu)造生活中的物理模型

高中物理所研究的運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)簡單且貼近生活實(shí)際的運(yùn)動(dòng)，物理學(xué)的研究方法是通過建立一個(gè)物理模型，是實(shí)際復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡變得簡單直觀化。高中的物理模型可分為物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、作用過程模型、運(yùn)動(dòng)模型以及電場(chǎng)模型。學(xué)生在物理課堂中不能及時(shí)接觸生活中與物理知識(shí)有關(guān)的實(shí)物模型，但是教師可以利用信息技術(shù)來構(gòu)建生活中有關(guān)物理學(xué)識(shí)的物理模型，這樣學(xué)生通過教師展示的生活實(shí)物物理模型，對(duì)模型所講述的問題就能夠更為直觀的觀察到，對(duì)模型的所蘊(yùn)含的物理概念理解也就更加容易。

例如，魯教版高中物理第一冊(cè)《相互作用》中的摩擦力講解，教師可以利用多媒體電子設(shè)備展示生活中靜止小汽車與地面的摩擦受力分析圖，緩慢行駛的小汽車與地面的摩擦受力分析模型，緊急剎車的小汽車與地面的受力模型，學(xué)生通過教師展示的三種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的小汽車進(jìn)行摩擦力受力的分析來判斷摩擦力在不同狀態(tài)下所具有的力特點(diǎn)，并根據(jù)自己發(fā)現(xiàn)的摩擦力受力特點(diǎn)與其他學(xué)生發(fā)現(xiàn)的受力特點(diǎn)進(jìn)行比較和交流，學(xué)生根據(jù)多媒體展示的生活物理模型進(jìn)行分析，不僅激發(fā)了學(xué)生的思維想象，也拓寬了學(xué)生的物理空間模型認(rèn)識(shí)，對(duì)物理學(xué)科的認(rèn)識(shí)層次更上一層樓。

四、信息技術(shù)更新和充實(shí)物理資源庫

物理學(xué)科是抽象性的一門學(xué)科，學(xué)生認(rèn)為高中物理難學(xué)的主要原因是學(xué)生不理解物理過程的情境，學(xué)生在解題時(shí)常常因?yàn)槲锢磉^程不清晰而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。物理教師要培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型能力，讓學(xué)生在解題過程中能夠時(shí)刻想到物理概念模型，利用模型進(jìn)行物理實(shí)際應(yīng)用題目的快速解答。物理學(xué)科的知識(shí)體系每日都在發(fā)生變化，教師在接收新鮮的物理模型和物理題型存在時(shí)差性，對(duì)物理資源庫的更新和充實(shí)存在延緩性，所以教師可以利用信息技術(shù)的大容量性和及時(shí)性來進(jìn)行物理資源庫的更新，并及時(shí)的給學(xué)生進(jìn)行物理資源庫的更新?lián)Q代。

例如，在魯教版高中物理第二冊(cè)《科學(xué)進(jìn)步無止境》中探索宇宙的奧秘，對(duì)于宇宙這件比較遙遠(yuǎn)且變化多端的內(nèi)容掌握，教師如果只是簡單的對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行講解，對(duì)宇宙的起源與宇宙的演化只是根據(jù)課本內(nèi)容進(jìn)行講述，不僅磨滅了學(xué)生對(duì)宇宙探索的好奇心理，也讓物理課堂變得氣死沉沉。教師可以利用信息技術(shù)及時(shí)更新宇宙探索的奧秘，了解宇宙中存在的除課本內(nèi)容以外的知識(shí)內(nèi)容，讓學(xué)生了解宇宙的根本奧秘。教師利用信息技術(shù)不僅能夠及時(shí)更新和充實(shí)物理宇宙空間的資源，也能增長學(xué)生對(duì)宇宙奧秘內(nèi)容的探索性知識(shí)內(nèi)容理解程度。

結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，多媒體設(shè)備將作為教師教學(xué)的一項(xiàng)必要輔助工具，在物理模型構(gòu)建課堂中引進(jìn)信息技術(shù)，促進(jìn)教師教學(xué)理念和教學(xué)觀念改變的同時(shí)也降低了學(xué)生對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的恐懼感和無力感。

參考文獻(xiàn)

[1]馬璟華.物理模型構(gòu)建在解題中的應(yīng)用[J].高中數(shù)理化，2021（18）：44-45.

[2]高仔芝，孫瑞華.你追我趕都是圓 一近一遠(yuǎn)交替現(xiàn)——淺談核心素養(yǎng)下物理模型的構(gòu)建[J].考試與招生，2021（10）：25-28.