基于“機械能守恒定律”分析高中物理的信息技術教學

錢英

信息技術的快速發(fā)展，使其被廣泛應用于各行各業(yè)中。高中物理具備抽象性和理論性，而信息技術則具備直觀性和形象性，兩者之間的結(jié)合必然會為學生帶來新的教學模式。以“機械能守恒定律”為基礎，借助于實例具體分析高中物理信息技術教學的方法和效果。

機械能守恒定律高中物理信息技術教學信息技術教學包含多媒體課件教學、電子白板技術教學、網(wǎng)絡資源教學。這些新興的教學模式都是依托于先進的科學技術和互聯(lián)網(wǎng)技術，在為師生帶來便利的同時也為傳統(tǒng)的教學帶來新的挑戰(zhàn)。物理教學與信息技術教學是未來必然的發(fā)展方向，因此開展本次研究也就具有重要的現(xiàn)實意義。

一、結(jié)合學生實際情況，選擇合理教學模式

信息技術和學科知識之間的銜接和整合本質(zhì)是對傳統(tǒng)教學結(jié)構的整合，創(chuàng)建出新的可以明確體現(xiàn)出學生在課堂主導地位的教學模式。高中物理信息技術教學模式根據(jù)具體操作方式不同可以分為專題教學模式、探究式以及創(chuàng)新教學模式等。本次開展研究的基礎是“機械能守恒定律”，因此結(jié)合所教授知識的具體特點，選擇探究式信息技術教學模式。機械能守恒定律就自身概念而言，相對抽象，學生理解難度大，應用起來更是具有較大困難。因此，就需要教師利用多媒體的直觀、形象性為學生們創(chuàng)設一個生動的學習場景，通過圖片、文字和視頻，充分調(diào)動學生各方面的感官神經(jīng)。

二、具體教學環(huán)節(jié)的設計流程

1.做好導入環(huán)節(jié)。教師可以在多媒體課件上放置圖片或者視頻，比如游樂園的過山車、蕩秋千等，再提出問題，為什么過山車或者秋千可以記得自己最高點的位置而且還能第二次到達？通過利用學生在日常生活中經(jīng)常接觸到的事物來導入新課程，這樣會讓學生感覺課程很輕松、新穎，提高學生們的學習興趣。再將秋千等簡化為單擺模型，讓學生對簡化后的模型進行進一步的研究。

2.幫助學生自我學習。成功導入，引出本節(jié)課的問題之后，教師可以利用多媒體公布自己的問題。針對“機械能守恒定律”相關內(nèi)容的學習，教師可以設置如下問題：（1）仔細閱讀課本上關于機械能守恒定律的概念，你認為“不變的量”具體指的是什么呢？（2）談談你自己對于機械能守恒定律的理解。

3.師生合作探究學習。為了驗證機械能守恒定律，教師可以在講臺上做實驗將長直鐵棒放置在鐵架臺上，然后將綁著小球的繩子釋放，比較擺動的位置以及鐵棒的水平線。學生通過這個實驗可以觀察到鐵棒的水平線以及小球擺動的最高點。實驗簡圖如圖1所示，借助于這個實驗讓學生明白動能和重力勢能以及機械能之間的關系。了解了基本的關系之后，向?qū)W生們展示作業(yè)，加深學生對這個概念的理解，便于靈活運用。習題1：讓學生證明初始位置的機械能等于任意位置的重力勢能和動能的和，可以采用動能定理進行證明。

待學生完成習題后，可以將正確的證明步驟呈現(xiàn)在多媒體屏幕上。具體證明步驟為：分別假設小球的初始高度、質(zhì)量以及下落高度為h1、h2和m，速度為v，使用動能定理來證明小球的下落過程。

W合=ΔEk，mg（h1-h2）=1/2mv2-0。通過移項整理，最終可以得到E2=E1。學生完成習題之后，教師應當對學生的表現(xiàn)情況進行簡要的評價。然后教師可以調(diào)動學生的積極性來讓他們幫助自己歸納機械能守恒常見的幾種表達方式（教師需要對公式進行板書），加深學生們對于幾種不同表達形式的印象。

4.小組合作探究學習。老師針對機械能守恒所需要遵循的條件提出問題，如：如果將空氣阻力納入到考慮范圍之內(nèi)，那么機械能還會不會守恒呢？使用多媒體課件將習題1的形式進行相應的改變，即在mg（h1-h2）=1/2mv2-0公式的左邊添加Wf，且Wf<0，通過移項整理可以得到如下結(jié)果：E2=E1+Wf。通過對公式的變形，引導學生明確機械能守恒的條件，也就是空氣阻力不做功。

5.拓展延伸學習。除了讓學生掌握機械能守恒定律的基本概念、機械能守恒的不同表達形式以及滿足守恒需要遵循的條件等，還需要讓學生通過拓展練習來擴大學習視野。教師應當充分發(fā)揮多媒體課件的作用，在多媒體課件中超鏈接加入Flash動畫。本次拓展延伸練習的目的是要讓學生明白在彈簧和小球所構成的系統(tǒng)過程中，如果只有彈力做功，那么整個系統(tǒng)的機械能也守恒。這就需要教師播放彈簧與小球構成的動畫，如圖2所示：

參考文獻：

[1]丁水燕.信息意義建構理論對高中物理實驗的應用研究[D].重慶師范大學，2015.

[2]朱建強.信息技術活化高中物理教與學——以“機械能守恒定律”教學為例[J].科教文匯，2012，（11）：130-131.endprint