信息技術融入物理教學

摘 要：信息技術融入物理教學全環(huán)節(jié)是時代發(fā)展的必然，高效率是它最大的價值.物理教學中信息技術的使用困境主要有三點：過量使用、使用不足、使用不當.信息化的物理教學突破策略為：樹立教學為主、技術為輔的觀念，開展基于目標、內(nèi)容、活動以及評價的深度備課;梳理和重構物理教學中應用信息技術遵循的若干原則;建立信息技術融入物理教學的一般路徑——選擇、組合、優(yōu)化、反思.

關鍵詞：信息技術;物理教學;策略重構

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）04-0002-03

作者簡介：鄧李君（1982-），男，湖北人，本科，中學一級教師，研究方向：物理合作學習、項目式學習、錯題研究.

1 信息技術融入物理教學的價值

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》指出“信息技術對教育發(fā)展有革命性影響，必須予以高度重視”.信息技術融入學科教學是第三次教育革命的主要特征，是世界教育改革發(fā)展的必然趨勢.信息技術融入教育教學，是教育信息化的重要途徑，正在引發(fā)教育教學的整體變革，其核心是推動教育教學進行創(chuàng)新，包括教育觀念、教學模式、學習環(huán)境、教學內(nèi)容、教學評價、技術手段的創(chuàng)新.進入21世紀以后，早期“黑板+粉筆”和“課本+紙筆”的傳統(tǒng)低效物理教學模式已經(jīng)發(fā)生質(zhì)變：黑板擴展為多功能交互式電子白板;課本擴展為紙質(zhì)書和電子音視頻資源;紙筆擴展為答題器、平板電腦、電子草稿紙等;幻燈機演變?yōu)槭謾C平板投屏技術;傳統(tǒng)作業(yè)批改擴展為QQ、釘釘軟件提交，電子批改;傳統(tǒng)測試方式擴展為“一起作業(yè)”“問卷星”測試等.信息技術的引入貫穿了課前、課中、課后整個教學過程，有效提升了物理教學效率，深刻地改變了物理教學樣態(tài)，影響了物理教學走向，凸顯出技術的威力和價值.“技術”已經(jīng)為教育插上了神奇的翅膀，為實現(xiàn)現(xiàn)代教學創(chuàng)造了無限的可能性.

2 信息技術融入物理教學的困境

2.1 “過量使用”導致物理教學“舍本逐末”

信息技術已經(jīng)滲透在物理教學的各個方面，不僅包含課堂教學，還包括教學工作系統(tǒng)：課前預習、課后復習、課外物理綜合實踐活動、學法指導等.物理教學中對信息技術的“過量使用”有如下表現(xiàn)：教師在課前預習方面，既布置紙質(zhì)學案、課文預習和習題，又通過QQ、釘釘?shù)然ヂ?lián)網(wǎng)軟件讓學生預習課件、微課、視頻資源以及完成問卷星前測題，過量的信息技術干預導致學生預習負擔過重;課堂教學中，教師播放的過量課件、精美插圖和視頻沖淡了物理教學的主題，過多使用答題器、平板電腦，減弱了學生紙筆計算的動手訓練;課后，教師依賴“一起作業(yè)”“猿題庫”等教育軟件布置作業(yè)，過度的無紙化自動批改降低了作業(yè)的情感交流功能，導致教學失去了溫度;學法指導中，教師過多看重信息技術軟硬件，例如向?qū)W生推薦電子錯題本、智能題庫、百度等，面對繁雜的信息技術學生容易產(chǎn)生無所適從、茫然迷失的失落感，長時間電子產(chǎn)品的使用還可能損傷學生視力，甚至引發(fā)網(wǎng)癮，過猶不及.對“信息技術”的盲目崇拜和過度使用，無異于“買櫝還珠”，切忌讓信息技術的漂亮外殼遮蔽了物理教學的內(nèi)涵與本質(zhì).

2.2 “使用不足”導致物理教學“事倍功半”

物理教學對信息技術“使用不足”的主要表現(xiàn)和前述情況恰恰相反：課前預習階段，教師只布置紙質(zhì)作業(yè)，學生的預習資源匱乏，預習效率低下，收獲不多;課中，教師主要依靠粉筆和黑板進行授課，不使用或者很少使用多媒體課件、智慧課堂教學系統(tǒng)，僅僅進行教材講授限制了學生學習物理的視野，大量的板書習題書寫浪費了教學時間，影響了課堂容量;課后復習中，教師只采用面對面形式輔導學生，而不使用QQ、微信等互聯(lián)網(wǎng)工具答疑解惑，這種狹隘的時空要求、陳舊呆板的溝通方式限制了課后輔導的數(shù)量和頻率.信息技術“使用不足”的原因有兩點：一是學校、學生所處客觀條件的限制，例如經(jīng)濟原因?qū)е碌挠布O備缺失等，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，這類客觀條件正在大力改善;二是來自教師和學生家長的主觀因素的限制，一些年齡偏大的中老年教師信息素養(yǎng)不高，教學思維、觀念、方法固化，不愿改變傳統(tǒng)教學模式，不愿積極擁抱新技術，同時，家長出于保護學生視力的意愿和視網(wǎng)絡為“洪水猛獸”的觀念，用簡單粗暴的方式讓學生的物理學習和信息技術“絕緣”.匱乏的信息技術，不僅拖累了教學效率，降低了教學效果，還影響了學生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，與國家信息教育的方針政策不符.

2.3 “不當使用”導致物理教學“誤入歧途”

信息技術的“不當使用”屬于目標預設沒問題，但方法實操有問題.就好比我們的目標是過河，但在過河的方法上不采用輪船過河，而采用汽車過河.這一問題在物理教學中表現(xiàn)為：用“虛擬實驗室”軟件做實驗代替學生真實情境下的動手實驗，模擬仿真實驗在提高物理學習效率的同時，傷害了學生的實踐能力;用智慧課堂系統(tǒng)軟件的“隨機抽點”功能從學生名單中隨機抽學生回答問題，代替了教師基于觀察所得的反饋信息而進行的點名提問，為增加教學趣味性而喪失了個性化教學的針對性;用平板電腦作圖軟件連電路圖、作光學圖、使用計算器計算，代替了學生紙筆作圖與計算，在節(jié)省紙墨的同時，犧牲了學生的書寫訓練;用實驗視頻教學代替教師的現(xiàn)場演示實驗，注重了預設和教學的正確性，但缺少了教學生成，減少了情感交融的現(xiàn)場感.信息技術的“不當使用”比比皆是，它將物理教學引入到了一條錯誤的軌道上，使人迷失在物理教與學的荒原中.

3 信息技術融入物理教學的應用策略重構

在教學實踐活動中，使用信息技術取得的教學成果，其實并非發(fā)軔于技術，主要是由理念、思想和觀點決定的.信息技術與物理教學融合，其本質(zhì)并不是讓信息技術成為獲得教學成效的必需品，而是讓物理教學在信息技術的輔助和催化下，實現(xiàn)信息技術的教學潛能和學生發(fā)展?jié)撃艿慕y(tǒng)一，實現(xiàn)效率、效果和效能的統(tǒng)一.信息技術如何避免錯誤，正確融入物理教學，重構應用策略？必然是理念、思想、觀點先立，原則、路徑后行，知行統(tǒng)一.

3.1 樹立教學為主、技術為輔的觀念，開展基于目標、內(nèi)容、活動、評價的深度備課

有學者曾經(jīng)說過：“真正的整合是看不見的整合，技術不是教學中一個特別突出的成分，而是自然有機的融和，這是技術在教育中使用的最高境界.”信息技術是物理教學的輔助工具，教師需要樹立物理教學為主、技術為輔的觀念，不能因為信息技術的強大而喪失了物理教學的自信，使其“喧賓奪主”.信息技術在物理教學中出現(xiàn)的偏差，基本上都是觀念與備課出了問題，在任何時候，物理學科內(nèi)容和物理教學法都是主體，教師在備課中要抓住這個主要矛盾.具體而言，首先，教師要基于物理課程標準確定教學目標，從知識、能力、情感與核心素養(yǎng)入手，深入分析，將教學目標融入每一節(jié)課的教學設計中;其次，教師要根據(jù)目標研讀教學內(nèi)容，根據(jù)內(nèi)容設計教學活動、教學方法，在此基礎上結合教學內(nèi)容、活動、方法因地制宜地考慮信息技術的使用;最后，教師要設計評價機制，根據(jù)課堂和課外效果的評價檢視信息技術的融入效果.

3.2 梳理和重構物理教學中應用信息技術遵循的若干原則

信息技術融入物理教學，應該以解決教學痛點為原則，而不是泛濫引入、拒絕引入、不當引入.教學痛點分為三個方面：一是教學內(nèi)容的痛點;二是教師的痛點;三是學生的痛點.

其一，用精益求精的態(tài)度解決教學內(nèi)容的痛點.在物理中，有很多內(nèi)容不適合采用傳統(tǒng)的講授法，并因此成為教學痛點，此時就特別需要信息技術的介入.如何識別物理教學內(nèi)容的痛點，從而融入信息技術加以化解？有以下主要原則可以借鑒：一是化小為大.即對于一些微小不易觀察的物理規(guī)律和現(xiàn)象，利用信息技術進行放大，促進學生的理解.例如，用圖片或視頻放大“力使桌面產(chǎn)生的微小形變”“光滑木塊表面的凹凸不平”“分子熱運動現(xiàn)象”等.二是化遠為近.即將一些空間遙遠、歷史悠久的物理事例用多媒體呈現(xiàn)在學生眼前，讓遙不可及的事例變得熟悉和親近，增強學生對知識的同化.例如，用多媒體呈現(xiàn)日月食形成過程及原理、播放“死海不死”的浮力視頻、呈現(xiàn)杠桿演變歷史的圖片等.三是動靜轉(zhuǎn)化.即將一些變化迅速的動態(tài)過程用慢鏡頭定格、分解，或?qū)⒏盍训?、靜態(tài)的現(xiàn)象串聯(lián)到一起，形成完整的動態(tài)變化規(guī)律，這一過程的目的是降低難度，促進學生對知識的順應和同化.例如，在研究彈簧往復伸縮過程中彈性勢能和動能的轉(zhuǎn)化時，就可以借助信息技術將動態(tài)過程分解，抓取幾個關鍵點的彈簧形變圖像，加以靜態(tài)分析，突破難點;在研究凸透鏡成像規(guī)律實驗中，探究物象位置和運動變化規(guī)律時，可以利用flash技術，將物象位置和大小形狀等碎片化圖片串聯(lián)到一起，形成物象運動變化的完整過程，利于學生從整體上建構凸透鏡成像規(guī)律.四是化抽象為具體.即將一些抽象的物理概念化為形象具體的事物，促進學生由感性認識上升為理性認識.例如將抽象的“電流”概念類比為“水流”，并用課件動畫展示出來;將音色、音調(diào)、響度的特征用示波器的波形、波數(shù)、波幅形象地展示等.五是化隱為顯.即將一些不易觀察的現(xiàn)象用多媒體顯示出來，例如凸透鏡成的虛像.

其二，用事半功倍的理念解決教師的痛點.教師的痛點主要是批改作業(yè)耗費時間、課前預習學情難以掌握、課中當堂訓練難以批改、課后缺少和學生的交流等.信息技術解決痛點的原則主要是方便、及時、減負.例如課前，教師可以用問卷星布置預習任務，讓學生預習課文后，在問卷星上完成一定數(shù)量的預習測試題并提交，教師可以立即看到學生做題得分排行榜、每個學生錯題數(shù)、全班錯題大數(shù)據(jù)等信息，也可以據(jù)此及時調(diào)整教學設計，避免了傳統(tǒng)紙筆作業(yè)模式下的延時性，省去了收發(fā)作業(yè)的人工環(huán)節(jié)，減輕了教師批改作業(yè)的負擔，省時省力，可謂一舉多得;課中，教師可以利用智慧課堂答題器，讓學生輸入物理學案上的當堂訓練題目答案，讓全班學生的答題正確率立即呈現(xiàn)在多媒體上，根據(jù)答題大數(shù)據(jù)決定精講哪些錯題，精準且高效;課后，教師可以通過物理QQ群和學生交流上課收獲，實現(xiàn)個性化答疑.

其三，用因材施教理念解決學生的痛點.學生的物理學習痛點主要有完成的作業(yè)得不到及時批改、學習困難得不到及時解決、缺少和教師交流的機會等.如前述，作業(yè)痛點可以通過問卷星得到及時的批改和反饋，實驗練習不足可以通過線下“物理實驗盒”+線上“虛擬仿真實驗室”軟件進行過飽和訓練來彌補，學習困難可以通過反復觀看微課視頻和“猿題庫”針對性做題加以突破，與物理教師的交流可以通過QQ和微信等即時通訊工具解決.信息技術的融入，使物理學習按需定制逐漸成為現(xiàn)實.

3.3 建立信息技術融入物理教學的一般路徑——選擇、組合、優(yōu)化、反思

教師在深度備課和把握將信息技術融入物理教學的原則的基礎上，要想在物理教學設計中真正融入信息技術，必然跳脫不出選擇、組合、優(yōu)化、反思這一基本路徑.教師在選擇信息技術工具之前，先要收集、熟悉、分析各種信息技術工具（見表1），做到心中有數(shù).然后，通過選擇，教師要初步確定使用哪些信息技術的工具;通過組合，教師要確定課前、課中、課后分別使用什么信息技術工具，什么教學內(nèi)容對應什么信息技術工具、先后順序如何，不同學情的班級使用信息技術工具的差異，課堂中停電或設備故障等突發(fā)情況如何應對等;優(yōu)化和反思主要是針對課后環(huán)節(jié)，教師教學實踐后，要反思所選擇和組合使用的信息技術工具是否有優(yōu)化的空間？要評估信息技術是否促進了物理教學？軟件是否有更新和迭代？通過優(yōu)化和反思，教師要積極學習各種有利于物理教學的信息技術軟件、硬件.經(jīng)歷了這一過程，物理教師就能夠遵循深度備課—深度融入—高效實踐—優(yōu)化迭代的螺旋式教學理念，步入信息技術融入物理教學的正確路徑.

4 結語

信息技術融入物理教學，需要教育技術產(chǎn)品必須方便易學，能與教師現(xiàn)有的教學方法相兼容，具有很好的穩(wěn)定性.此外，還需要物理教師對信息技術進行合理的整合安排.整合的場所不在教室，不在課堂，而是在教師的頭腦里.教師信息技術應用要充分考慮學生使用的問題：一是如何發(fā)揮信息技術的工具效能，體現(xiàn)學生的主體地位;二是如何利用信息技術擬人、擬物的作用，構建有利于學生學習的情境;三是為學生使用信息技術提供豐富的情境、完整的知識體系，而不是僅僅提供碎片化的學習資源.基于信息技術融入物理教學的誤區(qū)和重構應用的策略，如何設計信息化的物理教學活動，如何發(fā)揮教師的教學設計與實施能力、追求教學的最優(yōu)化才是核心.

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（收稿日期：2020-11-10）