高中物理教學(xué)融入信息化元素探析

湯海湘 汪超

【摘要】物理學(xué)科作為高中教學(xué)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，成為制約教育綜合質(zhì)量、影響提升高考競爭力的瓶頸.在這種常態(tài)背景下，探索信息技術(shù)驅(qū)動下的高中物理教學(xué)工作已經(jīng)成為教育信息化改革的必然要求.為進(jìn)一步完善信息化元素在物理教學(xué)中的融合與應(yīng)用，采用理論與實(shí)踐結(jié)合的研究方法，獲得物理教學(xué)融入信息元素的必要性、原則與資源類型，并從概念、重難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)、復(fù)習(xí)四個環(huán)節(jié)提出了具體策略，為實(shí)現(xiàn)信息化元素與物理教學(xué)高效融合、提升信息化教學(xué)實(shí)效提供參考依據(jù).

【關(guān)鍵詞】高中物理；信息化元素；融合途徑

1?引言

以計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)為核心的信息化元素的誕生與發(fā)展對生產(chǎn)生活和學(xué)習(xí)工作都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響，而信息化時代的全面到來，更促使重塑教育教學(xué)展現(xiàn)形態(tài)、推動教育信息化改革迅速提上日程；作為教育教學(xué)工作有效的輔助工具與支撐技術(shù)，信息化元素早已與教學(xué)實(shí)踐融為一體，不僅有效提升了學(xué)生開展知識學(xué)習(xí)活動的手段豐富度，更改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，擴(kuò)寬學(xué)習(xí)內(nèi)容與資源.

盡管當(dāng)前絕大多數(shù)高中學(xué)校已經(jīng)具備基礎(chǔ)的信息技術(shù)軟硬件需求，但信息化技術(shù)應(yīng)用方式較為單調(diào)、固化等限制了其本質(zhì)優(yōu)勢的充分發(fā)揮，如何有效運(yùn)用并發(fā)揮優(yōu)勢、確保信息技術(shù)與物理教學(xué)有機(jī)整合，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)發(fā)展與實(shí)踐創(chuàng)新能力提升是相關(guān)教育工作者必須要思考的問題[1].因此，為進(jìn)一步落實(shí)信息化元素在高中物理教學(xué)中的融合與應(yīng)用，以新高考評價制度下物理教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，通過對高中物理教學(xué)現(xiàn)狀與問題、信息化元素具體內(nèi)容進(jìn)行細(xì)致梳理，從教學(xué)多角度探究了融合信息化元素的有效途徑，助力高中物理信息化教學(xué)的優(yōu)化發(fā)展.

2?新高考評價制度下物理教學(xué)融入信息化元素的必要性

2.1?傳統(tǒng)物理教學(xué)面臨的一些問題

隨著新高考評價制度的敲定與逐步推進(jìn)，走班式已然成為不可避免的教學(xué)新模式，這種不可控因素較多、缺乏固定班級管理的全新教育環(huán)境，使得傳統(tǒng)高中物理教學(xué)存在的問題也愈加突出.

第1，教學(xué)過度依賴教材與輔導(dǎo)資料.傳統(tǒng)高中物理教學(xué)主要依托物理教材展開，并配合輔導(dǎo)資料中的習(xí)題練習(xí)與講解加深對知識點(diǎn)的理解與掌握，但固化、片面的教材內(nèi)容無法迅速與學(xué)生達(dá)成思想層面的共鳴，限制了學(xué)生對復(fù)雜物理知識的理解深度，直接導(dǎo)致一部分學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識難度較大，甚至?xí)a(chǎn)生抵觸、畏懼的不良心理[2].

第2，信息技術(shù)應(yīng)用物理教學(xué)普遍具有單一性.盡管信息技術(shù)已經(jīng)成為高中物理教學(xué)工作中較為常見的輔助手段，但應(yīng)用方式主要以PPT展示、視頻播放為主，并未充分挖掘信息化元素的優(yōu)勢和價值，造成信息化教學(xué)效果一般.

第3，側(cè)重題海戰(zhàn)術(shù)，缺乏對知識重難點(diǎn)的針對性教學(xué).受高中階段激烈的升學(xué)壓力影響，教師習(xí)慣要求學(xué)生反復(fù)進(jìn)行習(xí)題練習(xí)達(dá)到知識點(diǎn)熟練掌握的目的，但高中物理課程包含較多難懂知識點(diǎn)，僅僅依靠題海戰(zhàn)術(shù)無法達(dá)到教學(xué)目的，更需要設(shè)計針對性教學(xué)活動，幫助學(xué)生理清混亂思維.

2.2?物理課程融入信息化元素的必要性

將信息化元素融入到高中物理課程中，能夠借助信息技術(shù)為學(xué)生提供豐富多彩、多元變換的學(xué)習(xí)素材，將靜態(tài)、刻板、抽象的物理現(xiàn)象以動態(tài)、形象的方式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更加順利地完成對物理知識的感知理解，這對學(xué)生理性認(rèn)識物理概念與規(guī)律的意義重大.

第1，融入信息化元素是落實(shí)新高考評價制度的有效途徑.新高考評價制度愈加重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)與個性化發(fā)展，將信息化元素運(yùn)用到物理課程中，為學(xué)生提供了豐富、充足的學(xué)習(xí)資源，為引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了保障.

第2，有助于教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變升級.傳統(tǒng)教學(xué)方式存在注重學(xué)習(xí)效果而忽略學(xué)習(xí)過程的問題，不利于學(xué)生身心發(fā)展，將信息化元素作為融入到傳統(tǒng)教學(xué)過程中，使得教學(xué)方式更加靈活多變、教學(xué)內(nèi)容更加趣味豐富，不僅加快了物理知識的傳遞普及，更充分激發(fā)了學(xué)生的物理求知欲.

第3，實(shí)現(xiàn)了物理教學(xué)模式的科學(xué)優(yōu)化.在傳統(tǒng)物理教學(xué)中，教師作為授課者，具有壟斷性、專權(quán)性等特征，完全忽視了學(xué)生的主體地位，再加上傳統(tǒng)課堂教學(xué)受可操作性、教學(xué)環(huán)境等因素制約，存在課堂氛圍沉悶、思考探究匱乏等問題，而融入信息化元素擴(kuò)寬了教學(xué)模式的多樣選擇性，實(shí)現(xiàn)了教師主導(dǎo)地位與學(xué)生主體性的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，保障了教學(xué)效果[3].

3?高中物理教學(xué)融入信息化元素的原則與資源概述

3.1?高中物理教學(xué)融入信息化元素的原則

在進(jìn)行信息化元素融入物理教學(xué)實(shí)踐時，首先要明確具體原則，避免出現(xiàn)越俎代庖、費(fèi)力不討好的情況.筆者通過調(diào)研相關(guān)教學(xué)成果并結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)出以下幾點(diǎn)基本原則.

第1，輔助性原則.滲透信息化元素是為了幫助學(xué)生更加順利、高效地完成對物理知識的學(xué)習(xí)與掌握，輔助教師將抽象內(nèi)容進(jìn)行直觀化呈現(xiàn)，并不能代替教師對學(xué)生的引導(dǎo)、啟發(fā)、交流等主導(dǎo)作用，其核心是輔助而非替代.

第2，目標(biāo)性原則.高中物理概念、實(shí)驗(yàn)、規(guī)律等具體教學(xué)目標(biāo)具有一定差異性，這就要求教師在運(yùn)用信息化元素時充分考慮教學(xué)內(nèi)容和具體目標(biāo)，選擇適宜的信息化資源輔助教學(xué)，而不是為了運(yùn)用信息化元素而盲目運(yùn)用相關(guān)資源，卻產(chǎn)生事倍功半的后果.

第3，適用性原則.盡管信息技術(shù)能夠促進(jìn)物理重難點(diǎn)的順利教學(xué)，但并不意味著所有課程都要運(yùn)用信息技術(shù)所呈現(xiàn)，具體設(shè)計應(yīng)用必須要建立在充分考慮學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和心理狀態(tài)的基礎(chǔ)上，達(dá)到彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)缺陷的目的.

第4，效益性原則.融入信息化元素是為了讓學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升學(xué)習(xí)實(shí)效，這就提醒教師在融合實(shí)踐中充分考慮期望獲得的效果，并基于此設(shè)計信息技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，而不是一味追求內(nèi)容精美而浪費(fèi)時間和資源[4].

3.2?信息化元素助力物理教學(xué)的資源種類

物理教學(xué)融入信息化元素能夠化抽象為具體，提高學(xué)生直觀體驗(yàn)感，并突破時間和空間的局限性，及時、準(zhǔn)確收集學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋信息，對創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境、提高教學(xué)質(zhì)量具有突出作用，而為發(fā)揮其真實(shí)作用，首要需了解并選擇合理的信息化資源.常見的信息化資源分為視頻類、PPT演示類與互聯(lián)網(wǎng)交互類.視頻類主要利用Flash動畫、慢速演示視頻等將物理知識動態(tài)呈現(xiàn)，便于學(xué)生理解重點(diǎn)知識點(diǎn)；PPT演示類主要指結(jié)合圖片、邏輯圖等向?qū)W生演示知識脈絡(luò)，幫助學(xué)生迅速掌握核心內(nèi)容；而互聯(lián)網(wǎng)交互類主要指網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)資源網(wǎng)站等自構(gòu)或借鑒現(xiàn)有成果線上自學(xué)平臺或軟件，能夠克服時間與空間限制、引導(dǎo)學(xué)生自主探究物理知識.而具體如何選擇與應(yīng)用將在后續(xù)進(jìn)行實(shí)踐研究.

4?高中物理教學(xué)融入信息化元素的實(shí)踐策略

4.1?概念信息化呈現(xiàn)——精準(zhǔn)理解

概念是高中物理課程中的最基本內(nèi)容，能否準(zhǔn)備把握概念內(nèi)涵，直接影響學(xué)生對物理知識的整體掌握情況與實(shí)踐應(yīng)用能力，為幫助學(xué)生更加高效地完成物理概念的學(xué)習(xí)任務(wù)，教師可以在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)引入交互式微課信息資源，通過層層遞進(jìn)的信息多元呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生對物理概念的感性認(rèn)知與理性認(rèn)知.

例如?為帶領(lǐng)學(xué)生迅速掌握“重力與彈力”這部分物理概念，教師提前準(zhǔn)備了包含撐桿跳高運(yùn)動員比賽視頻與宇航員航天探測紀(jì)錄短片等在內(nèi)的已有知識資源、新概念導(dǎo)入問題PPT等信息資源，在觀看視頻時激發(fā)學(xué)生喚醒對初中階段所學(xué)重力、彈力基礎(chǔ)知識的印象；隨后，教師將內(nèi)容切換到重力、彈力概念的深入學(xué)習(xí)問題引導(dǎo)PPT中，以問題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生逐步意識到初中階段對重力、彈力概念定義的片面性與紕漏，進(jìn)而鼓勵學(xué)生結(jié)合幻燈片所展示的“新概念”，開展自主思考與學(xué)習(xí)活動，在層層遞進(jìn)中提升學(xué)生對物理概念的理解深度.

4.2?難點(diǎn)信息化梳理——重點(diǎn)突出

利用信息化資源滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，進(jìn)而創(chuàng)設(shè)翻轉(zhuǎn)智慧課堂，將教學(xué)的大量時間留給學(xué)生進(jìn)行自主探究，這對提高其自主學(xué)習(xí)水平與創(chuàng)新思維能力意義重大.因此，為了提升學(xué)生對重難點(diǎn)物理知識的邏輯化掌握程度，教師可以運(yùn)用信息化翻轉(zhuǎn)課堂引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)學(xué)習(xí)重點(diǎn)，提升其對物理知識的掌握熟練度與精準(zhǔn)度.

例如?以“機(jī)械能守恒定律”為例，由于涉及功與功率、重力勢能、動能、機(jī)械能及動能定理與機(jī)械能守恒定律等復(fù)雜內(nèi)容，且各知識點(diǎn)間存在著復(fù)雜關(guān)系與一定相似度，為引導(dǎo)學(xué)生對本章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行信息化梳理，掌握到有關(guān)功的重點(diǎn)內(nèi)容，教師在授課時利用幻燈片引入提前繪制好的“功的頭腦風(fēng)暴圖”，要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行重點(diǎn)知識討論、凝練與補(bǔ)充活動，在這一過程中，學(xué)生們圍繞頭腦風(fēng)暴圖對相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行了討論與完善，在自主、互動探究中加深對重點(diǎn)內(nèi)容的理解與認(rèn)識，實(shí)現(xiàn)章節(jié)內(nèi)容信息化梳理的教學(xué)目的.

4.3?實(shí)驗(yàn)動態(tài)化呈現(xiàn)——形象表觀

實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中占據(jù)著重要地位，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察、探究等實(shí)踐能力，更能加深對知識的理解深度，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)目的.但受實(shí)驗(yàn)儀器、環(huán)境等條件限制，導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)中存在實(shí)驗(yàn)難度大、效果不明顯、無法操作等問題，影響了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展.為彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理教學(xué)存在的實(shí)驗(yàn)弊端，可以利用信息化元素展示物理實(shí)驗(yàn)，并配合問題驅(qū)動帶領(lǐng)學(xué)生投入到信息化實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，深挖實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)藏的知識點(diǎn).

例如?以“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師與學(xué)生一同觀看了不同條件下兩個滑塊在氣墊導(dǎo)軌上碰撞后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求學(xué)生將觀察的不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來，并分析碰撞端面安裝彈簧碰撞架、撞針和橡皮泥等不同初始條件下碰撞后的差異性，進(jìn)而達(dá)到探索動量守恒定律的目的.在信息化實(shí)驗(yàn)視頻的清晰呈觀中，學(xué)生們產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，確保了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時效性.

4.4?復(fù)習(xí)信息化推進(jìn)——模型建構(gòu)

信息化元素搭建的輔助平臺能夠記錄每一名學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，并為學(xué)生提供差異化的資源推送與學(xué)習(xí)素材，滿足不同學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求.利用信息化元素這一典型特征，教師可以構(gòu)建信息化復(fù)習(xí)平臺，實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)內(nèi)容的精準(zhǔn)推進(jìn)與練習(xí).

例如?以“圓周運(yùn)動”內(nèi)容為例，教師在開展復(fù)習(xí)課程時，利用釘釘交流平臺制定了章節(jié)知識點(diǎn)思維導(dǎo)圖繪制、重點(diǎn)概念理解分析、典型習(xí)題學(xué)習(xí)、綜合知識點(diǎn)練習(xí)四層次復(fù)習(xí)模型，每當(dāng)學(xué)生完成一項(xiàng)復(fù)習(xí)任務(wù)，才能看到下一項(xiàng)內(nèi)容，降低了學(xué)生面對大量復(fù)習(xí)作業(yè)的焦慮感，更確保了每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，有效提升了高中物理課程的復(fù)習(xí)效果.

5?結(jié)語

總之，信息化教學(xué)改革工作有效緩解了傳統(tǒng)高中物理教學(xué)暴露的問題，是響應(yīng)新高考評價制度、優(yōu)化教學(xué)方式、創(chuàng)新教學(xué)模式的必要舉措，教師必須要熟悉信息化元素的應(yīng)用原則，選擇合適的信息資源類型融入到高中物理教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)概念教學(xué)、重難點(diǎn)深化、實(shí)驗(yàn)探索、復(fù)習(xí)完善等教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化升級，探索契合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)、時代教育理念的信息化物理教學(xué)新模式，全面落實(shí)教學(xué)工作實(shí)效.

【本文為江蘇省教育科學(xué)規(guī)劃十四五課題《基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中信息技術(shù)融合教學(xué)實(shí)踐研究》（編號D/2021/02/84）階段性成果.】

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