信息技術(shù)融入高中物理課堂教學(xué)的探究

任成

【關(guān)鍵詞】高中物理;信息技術(shù);教學(xué)質(zhì)量

1 信息技術(shù)融入物理教學(xué)的意義

高中物理是一門注重實(shí)踐的學(xué)科，而實(shí)踐又是物理教育的重點(diǎn)部分.教師要在對高中生進(jìn)行知識講授的同時(shí)實(shí)施有效的物理實(shí)驗(yàn)教育，將理論知識與實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用情況緊密聯(lián)系在一起，讓學(xué)生明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的基本物理知識，幫助學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)精神，樹立起實(shí)踐出真知的思想觀念.

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，如何在常規(guī)課堂教學(xué)當(dāng)中將信息技術(shù)進(jìn)行有效的融合，對于教師能否高效開展教學(xué)將產(chǎn)生很大的影響.教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要根據(jù)課堂的具體需要準(zhǔn)備好當(dāng)堂課程所需要用到的信息技術(shù)資源.物理學(xué)的知識點(diǎn)通常是很模糊的概念，很多情形下需要學(xué)生在腦海里想象物理現(xiàn)象發(fā)生的過程，想象力比較差的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)時(shí)會感覺比較乏力，而信息技術(shù)通過對物理實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)，可以形象地展示物理學(xué)中的許多抽象概念，加深學(xué)生對知識的印象，減少其對于抽象知識理解的阻力.

2 傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)的劣勢

傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常在實(shí)驗(yàn)室中開展，而在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)有許多較復(fù)雜的因素.通常教師在組織開展實(shí)驗(yàn)課程之前，就需要先到實(shí)驗(yàn)室對當(dāng)堂課程需要用到的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行準(zhǔn)備，學(xué)生也需要提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室.而且，由于實(shí)驗(yàn)器材的重復(fù)使用與損耗，一些實(shí)驗(yàn)器材在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)存在各種問題，使得教師整堂課都在為處理這些問題而奔波，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果將受到很大影響.

傳統(tǒng)依靠教材進(jìn)行講解的方式不利于學(xué)生知識的擴(kuò)展，尤其到了信息時(shí)代的今天，各個(gè)學(xué)科與信息技術(shù)的融合已經(jīng)成為推動教學(xué)質(zhì)量提升、豐富教學(xué)方式、優(yōu)化教學(xué)策略的有效途徑.高中物理課堂只有充分挖掘教學(xué)方式當(dāng)中存在的不足，通過信息化途徑有效地規(guī)避教學(xué)方式中存在的一些短板問題，才能更好地推進(jìn)學(xué)生在物理課堂中完善知識.

由于傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)更關(guān)注理論知識的傳授，在高中物理注重實(shí)踐的教學(xué)過程中，則不能讓學(xué)生充分地參與其中.物理課堂當(dāng)中學(xué)生對實(shí)驗(yàn)部分通常都充滿著濃烈的興趣，而傳統(tǒng)課堂恰恰在這方面比較缺乏，導(dǎo)致課堂教學(xué)不能很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.因而，高中學(xué)校的物理教師在開展物理課堂教學(xué)的過程中，需要考慮到學(xué)生對于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，通過信息化教學(xué)途徑可以很好地解決這方面的問題.

3 信息化融入物理教學(xué)的優(yōu)勢

首先，在信息技術(shù)的支持下，許多仿真物理實(shí)驗(yàn)的軟件逐漸應(yīng)用于各類教學(xué)場景中.仿真實(shí)驗(yàn)具備便捷的可操作特性，學(xué)生可以通過對不同條件下的同一物理現(xiàn)象進(jìn)行對比，更多地參與到實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)背后的物理規(guī)律.同時(shí)，可以通過投屏，使得教學(xué)課件和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得以放大化，更方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí).

其次，物理實(shí)驗(yàn)所涉及的知識點(diǎn)較多，學(xué)生在對知識點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握的時(shí)候容易產(chǎn)生混淆，通過信息技術(shù)，教師可以將這些知識點(diǎn)加以整理，通過圖片、視頻等形象直觀地展示，加深學(xué)生對相關(guān)概念的理解.

最后，信息技術(shù)為師生之間的交流和學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)提供了幫助.物理實(shí)驗(yàn)不僅存在于課堂之中，對現(xiàn)實(shí)生活中物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與思考，也是促進(jìn)學(xué)生將課堂知識融入到現(xiàn)實(shí)生活中的有效途徑.學(xué)生可以與老師在課堂上進(jìn)行溝通，但是當(dāng)老師不在時(shí)，便處于獨(dú)自思索中，如果不能及時(shí)有效地進(jìn)行溝通交流，自己又思索無果，那么學(xué)生在這個(gè)問題上便失去了進(jìn)步的機(jī)會.而信息技術(shù)的便利性，使得學(xué)生不僅可以遠(yuǎn)程與教師進(jìn)行溝通交流，同時(shí)，可以通過自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識，了解自己觀察到的物理現(xiàn)象背后的知識，使學(xué)生學(xué)習(xí)的場景可以不受課堂的局限.

4 信息化在高中物理課堂教學(xué)中的運(yùn)用策略

4.1 運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)仿真物理實(shí)驗(yàn)過程

在實(shí)際課堂教學(xué)中，高中物理教材中不少知識點(diǎn)是無法借助語言進(jìn)行文字描述的，即使教材中使用文字說明，對之加以更加直白的表述，但大部分學(xué)生仍不能正確解讀相關(guān)知識所隱含的物理意義.借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體教學(xué)設(shè)備，可以采用視頻模型模擬具體的物理實(shí)驗(yàn)問題，使物理實(shí)驗(yàn)更清晰、更直接地展示在學(xué)生眼前.學(xué)生可通過物理實(shí)驗(yàn)，正確理解教材所包含的物理內(nèi)容，有助于學(xué)生全面掌握基礎(chǔ)知識，還能提高他們的學(xué)習(xí)興趣.

例如 當(dāng)教師在講解“萬有引力”時(shí)，如果教師只是利用教材，即便使用最通俗易懂的語言對萬有引力進(jìn)行講解，學(xué)生對所涉及的知識點(diǎn)掌握起來仍然很抽象，圖片只能提供靜態(tài)的描述，而無法觀測到物體因萬有引力造成的運(yùn)行變化，從而使學(xué)生難以想象具體的物理定律，在掌握相應(yīng)知識點(diǎn)上會顯得乏力，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到阻礙，還會影響其對物理知識的吸收，在這樣的教學(xué)模式下物理教學(xué)的實(shí)際效果會不盡人意.面對此種情況，教師可適當(dāng)結(jié)合教材內(nèi)容，利用現(xiàn)代信息技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)收集太陽與行星在天體間作用的影像，利用多媒體設(shè)備將它們展示出來，學(xué)生便能夠清晰明了地觀察到太陽與行星之間的運(yùn)動軌道，從而理解行星圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)是因?yàn)槿f有引力的作用.

4.2 利用信息技術(shù)增強(qiáng)學(xué)生參與性

高中物理是一門實(shí)驗(yàn)性極強(qiáng)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)課貫穿于整個(gè)高中的物理學(xué)習(xí).在既往進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐中，由于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多受教學(xué)環(huán)境條件所限制，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往達(dá)不到預(yù)期，甚至出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理現(xiàn)象偏差的不良現(xiàn)象.再者，由于常規(guī)的教學(xué)方法有著嚴(yán)密的課堂紀(jì)律要求，這會降低學(xué)生們的課堂活躍度，最終導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性降低，物理實(shí)驗(yàn)課程成績達(dá)不到新課標(biāo)要求.隨著新課程改革的深入，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式也在逐步發(fā)展，融合信息技術(shù)的物理教學(xué)方式有效地突破了時(shí)間與空間的約束，逐步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)水平，也能更加完善教師教學(xué)體系，使學(xué)生投入到物理學(xué)習(xí)中的興趣得到提升.

例如 在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“電流和電源”這一課程時(shí)，教師將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)物理實(shí)踐情境中，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在以前，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒有用到電流表，教師通常也會給學(xué)生講解電流表的使用方法，以及電流表使用規(guī)則和實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)等.但由于沒有實(shí)景展示，學(xué)生不能真實(shí)地見識電流表，很難完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)作業(yè).而利用現(xiàn)代信息技術(shù)，教師能夠模擬具體的實(shí)踐環(huán)境，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生積極地參與到相關(guān)實(shí)驗(yàn)的流程中來，從而全面培養(yǎng)其實(shí)際操作技能，并便于學(xué)生深入掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識.

5 信息技術(shù)模擬理想實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)教學(xué)中，經(jīng)常需要把一些繁重的實(shí)驗(yàn)器材搬到課堂中進(jìn)行演示，演示過程耗時(shí)較長，且一節(jié)課只能完成1～3組數(shù)據(jù)的測量與記錄，而引入信息化技術(shù)，教師可在課堂上運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)便捷地測量多組數(shù)據(jù)，如重物下落時(shí)間、重物下落距離等重要數(shù)據(jù)，此行為不僅吸引了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，還極大地減少了由于繁雜實(shí)驗(yàn)所帶來的時(shí)間緊任務(wù)重、知識點(diǎn)講不完的情況.

例如 以人教版高中物理必修第二冊“8.4機(jī)械能守恒定律”為例，就信息技術(shù)的理想實(shí)驗(yàn)在高中物理課堂教學(xué)中的實(shí)際運(yùn)用情況進(jìn)行了研究.

（1）如圖1所示，一個(gè)質(zhì)量為m 的物體自A 點(diǎn)自由下落，穿過了高度為hB 的B 點(diǎn)，再下降到了高度為hC的C點(diǎn).

（2）為進(jìn)一步論證機(jī)械能守恒定律，我們通常會通過自由落體原理證明機(jī)械能守恒定律，或是在通過功能關(guān)系推出原理之后，展開證明.證明過程大致如下.

（3）通過記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出規(guī)律，進(jìn)而得出結(jié)論.

通過對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理可知，在自由落體過程中，物體的動能與重力勢能之間互相轉(zhuǎn)換，機(jī)械能的總量恒定.

6 結(jié)語

信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合，需要教師教育理念的改變和教學(xué)方式的深度轉(zhuǎn)型，與我們長期以來所說的“素質(zhì)教育”“以學(xué)生為中心”是密切相關(guān)的，教師通過對相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體會到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，提升學(xué)生積極參與到物理學(xué)習(xí)的主動性，進(jìn)而成為會思考、動手能力強(qiáng)、知識掌握扎實(shí)的實(shí)用型人才.信息化技術(shù)在高中物理教育中廣泛地運(yùn)用后，無疑使得物理教學(xué)課程逐步信息化，并有效拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，使抽象物理教學(xué)內(nèi)容逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際問題，激發(fā)學(xué)生對物理課堂教學(xué)的濃厚興趣，促進(jìn)學(xué)生參與到物理學(xué)習(xí)的實(shí)踐活動中來，從而實(shí)現(xiàn)提升物理教育教學(xué)效果的目的.