現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理教學(xué)的深度融合

曹杭云

【摘要】物理是高中階段一門非常重要的課程，是學(xué)生獲取物理知識的有效途徑，但物理知識具有很強的抽象性，學(xué)生學(xué)習(xí)起來頗有難度.信息技術(shù)與高中物理課堂的有效融合，使傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式發(fā)生了變革，利用信息技術(shù)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增進學(xué)生獲取新知的內(nèi)驅(qū)力、建構(gòu)完善的物理知識結(jié)構(gòu).文章就現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理課堂教學(xué)的融合進行積極的探索，旨在促進對所學(xué)知識的理解，建構(gòu)更加精彩的高中物理課堂.

【關(guān)鍵詞】高中物理;現(xiàn)代信息技術(shù);課堂教學(xué)

隨著信息時代的來臨，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在飛速發(fā)展與日益普及，這對多個行業(yè)領(lǐng)域都產(chǎn)生了一定的影響，其中在學(xué)校教育中，由于多媒體設(shè)備已基本配備齊全，這為課堂教學(xué)帶來更多新的可能與思路.在教學(xué)中，教師需緊跟時代潮流，深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)新知識的呈現(xiàn)與教授形式，吸引學(xué)生全身心地參與到學(xué)習(xí)中，讓他們高效地探索知識的奧秘.

在以往的課堂教學(xué)中，教師沿用注入式的教學(xué)模式，將深奧、復(fù)雜的物理知識直接灌輸給學(xué)生，學(xué)生的主體地位完全被剝奪，被當(dāng)作了貯存知識的“容器”，學(xué)生毫無主動性可言，長期如此，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情就會被磨滅，阻礙他們的長遠發(fā)展.

如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升物理課堂教學(xué)成效，是高中物理教師首要考慮的問題，而將信息技術(shù)融入物理課堂，就是切實可行的教學(xué)方式之一，信息技術(shù)集聲、光、電等于一體，可以刺激學(xué)生的多重感官，豐盈學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，深化對所學(xué)物理知識的理解，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.

1 利用信息技術(shù)導(dǎo)課，激起學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

著名教育家烏申斯基說過：“沒有任何興趣，依靠強迫維持的學(xué)習(xí)會扼殺學(xué)生的學(xué)習(xí)精神，這種學(xué)習(xí)是不會長久的.”在新時期下的高中物理教學(xué)中，為實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)同常規(guī)教學(xué)的深度融合，首先應(yīng)從新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)著手，為后面各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用做好“榜樣”作用，而且在一節(jié)課的教學(xué)中，導(dǎo)入的重要性不言而喻，做好該環(huán)節(jié)的工作，有助于整體教學(xué)質(zhì)量與效率的提升.對此，高中物理教師在平常的教學(xué)中，可圍繞所授內(nèi)容利用信息技術(shù)手段揭示新課內(nèi)容，為課堂注入更多生機與活力，通過趣味元素，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓他們快速進入到最佳學(xué)習(xí)狀態(tài).

例如 在開展“自由落體運動”教學(xué)時，教師先利用多媒體設(shè)備播放視頻：“最美媽媽”吳菊萍伸手接住從10樓墜落的二歲妞妞，跳傘運動員從高空跳下安全著陸等這些實例，目的是讓學(xué)生初步感知物體的自由下落現(xiàn)象，然后展示生活中常見的自由下落運動.

早春露水從樹葉上落下，夏季的雷雨傾盆而下，深秋的樹葉從樹上飄落，嚴(yán)冬的鵝毛大雪飄飄揚揚，使其知道這是生活中一種比較常見的運動，是值得去進行研究的，由此引出新課主題，激起他們的探究欲望.接著，教師設(shè)疑：不同的物體，下落的快慢有哪些情況？學(xué)生提出猜想“重的快”、“輕的快”、“一樣快”，使其利用硬幣與紙片通過實驗對以上不同情況進行檢驗，讓他們親身經(jīng)歷不同物體下落的快慢.之后，教師詢問：是什么原因?qū)е虏煌矬w下落快慢不同？學(xué)生通過思考與討論，使其得出主要因素是空氣阻力，隨后指導(dǎo)他們利用牛頓第一定律進行實驗和驗證.

如此，教師通過現(xiàn)代信息技術(shù)播放視頻的方式揭示新課內(nèi)容，讓新課一開始就吸引住學(xué)生的助力，為后續(xù)教學(xué)的順利實施提供更多助力，幫助他們初步認(rèn)識常見的自由落體現(xiàn)象.

2 合理應(yīng)用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)良好物理情境

喬納森在《學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)》一書中對情境的表述是：“情境是利用一個熟悉的參考物， 幫助學(xué)習(xí)者將一個要探究的概念與熟悉的經(jīng)驗聯(lián)系起來， 引導(dǎo)他們利用這些經(jīng)驗來解釋、說明，形成自己的科學(xué)知識.”情境教學(xué)，可以拉近學(xué)生與所學(xué)知識的距離，提升教學(xué)效果.

物理是一門研究物質(zhì)最一般的運動規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的自然科學(xué)學(xué)科，知識相對抽象難懂，還枯燥乏味，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一般，他們難以長時間保持學(xué)習(xí)激情與興致.在高中物理課程教學(xué)中，教師可以合理應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段講授新課，通過圖片、視頻、動畫等創(chuàng)設(shè)良好的情境，把物理知識或現(xiàn)象放置到生動、形象的情境當(dāng)中，再由情境中引出問題或話題，引領(lǐng)學(xué)生深入思考與討論，促使他們更好地理解物理知識，繼而提升吸收效果.

例如 在教學(xué)“萬有引力定律”過程中，教師談話導(dǎo)入：提到萬有引力定律，你們首先會想到什么？學(xué)生自然想到“牛頓與蘋果”的故事，課件中展示蘋果從樹上落下砸到牛頓的動畫，據(jù)此創(chuàng)設(shè)情境，引起他們的探究熱情.接著，教師引領(lǐng)學(xué)生回味牛頓的思考：地球和月球之間的吸引力會不會與地球吸引蘋果的力是同一種力？地球表面重力能否延伸到很遠的地方，會不會作用到月球上？拉住月球使它繞地球運動的力，與拉著蘋果使它下落的力，及眾行星與太陽之間的作用力是否為同一種力？遵循相同規(guī)律？猜想：這些力是同一種性質(zhì)的力，都遵從與距離的平方成反比的規(guī)律.隨后教師在課件中展示情境：月球繞地球做勻速圓周運動，引領(lǐng)學(xué)生思考月球做什么運動？符合什么規(guī)律？物體在地面附近受到的地球吸引力表達式是什么？月球的加速度是重力加速度g的幾分之一？讓他們結(jié)合情境中的數(shù)據(jù)進行定量計算.

在上述案例中，教師合理應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)蘋果自由下落的物理情境，喚醒學(xué)生腦海中當(dāng)年由蘋果落地而引起的遐想，使其主動思考，由牛頓的想法激起他們強烈的探究渴望，實現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，使物理課堂更加高效、精彩.

3 巧妙使用信息技術(shù)，豐富知識呈現(xiàn)形式

在以往的高中物理課堂教學(xué)中，大部分教師都習(xí)慣于采用“灌輸式”教學(xué)模式，幾乎整節(jié)課都在大講特講，學(xué)生則始終處于被動的聽講狀態(tài)，他們的學(xué)習(xí)效率不高，還極易產(chǎn)生厭煩心理，甚至是厭學(xué)情緒.

高中物理教師在課堂教學(xué)中，可以深度融合現(xiàn)代信息技術(shù)，以多媒體設(shè)備為依托，豐富物理知識的呈現(xiàn)形式，不僅可以降低知識的學(xué)習(xí)難度，還能夠提升物理課堂的趣味性與吸引力，促使學(xué)生在課堂上始終保持激情，優(yōu)化他們的學(xué)習(xí)成效.

例如 在實施“圓周運動”教學(xué)時，教師利用多媒體設(shè)備播放以下視頻：花樣滑冰;太陽、地球、月球的運動;電子在磁場中做圓周運動實驗，搭配旁白介紹，并拿出一個時鐘，要求學(xué)生觀察秒針上一點的運動，引出問題：這幾個運動的軌跡形狀怎樣？運動具有什么共同特點？使其觀察后討論與交流，讓他們發(fā)現(xiàn)這些運動都是繞圓心沿圓弧運動，軌跡是一個圓，具有重復(fù)性.接著，教師在大屏幕上展示“月——地對話”，文字材料旁邊配以三個天體圍繞運動的動畫，講解：月亮繞地球運動，地球繞太陽運動，這兩個運動都可以看作是圓周運動，地球說：你怎么走得這么慢？我繞太陽運動1s要走29.79 km，你運動1s才走1.02km，但月亮說：不能這樣說吧？你一年才繞一圈，我27.3天繞一圈，到底誰轉(zhuǎn)得慢？由學(xué)生來判斷，課件中同步展示兩質(zhì)點做快慢不同的勻速圓周運動的動畫，鼓勵他們大膽猜想，并說出自己的方法.

上述案例，教師巧妙利用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)流程、轉(zhuǎn)變知識呈現(xiàn)形式，實現(xiàn)由抽象向形象的過渡，讓學(xué)生初步理解圓周運動的概念，使其在信息技術(shù)環(huán)境下記憶得更為深刻.

4 靈活利用信息技術(shù)，突破疑難知識要點

高中物理知識與初中相比，無論是在難度方面，還是在深度方面均有一定程度的提升，對學(xué)生的理解能力、認(rèn)知能力與思維水平均要求較高，他們在學(xué)習(xí)過程中極易遇到障礙或者困難.這時高中物理教師在具體的課堂教學(xué)中，可以靈活利用信息技術(shù)手段，帶領(lǐng)學(xué)生著重分析一節(jié)課中的難點與疑點等知識，將抽象化的物理知識變得形象化與直觀化，輔助他們更好地理解這些知識，最終順利突破疑難要點，使其不再懼怕物理知識的學(xué)習(xí)，增強信心.

例如 以“行星的運動”教學(xué)為例，教師先利用多媒體設(shè)備播放紀(jì)錄片《宇宙與人》的片段，以及大量行星運動的視頻，提出問題：在古代，人們對天體的運動的認(rèn)識有哪幾種學(xué)說？各個學(xué)說的內(nèi)容和代表人物是什么？哪種學(xué)說更先進？用現(xiàn)在的觀點如何認(rèn)識這些學(xué)說？是哪位科學(xué)家否定了古人的觀點？他發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？組織學(xué)生分組討論，并表演小品《地心說與日心說的碰撞》，通過穿越時空的對話讓他們體會兩種學(xué)說描述的意思.之后，教師播放開普勒第一定律的動畫，詢問：這一定律說明行星運動軌跡的形狀，那不同的行星繞大陽運行時橢圓軌道相同嗎？學(xué)生討論后總結(jié)出不同行星繞太陽運行的橢圓軌道不一樣，但這些軌道有一個共同的焦點，即為太陽所處的位置.隨后教師帶領(lǐng)學(xué)生觀察開普勒第二定律的動畫，引導(dǎo)學(xué)生探討行星在遠日點與在近日點的速率大小，讓他們發(fā)現(xiàn)近日點速率要大于遠日點速率.

針對上述案例，教師靈活利用現(xiàn)代信息技術(shù)講授新課，通過動畫形式帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)開普勒運動定律的內(nèi)容，使其加深對行星橢圓軌道的認(rèn)識，以及對開普勒行星運動定律的理解，幫助學(xué)生降低了學(xué)習(xí)難度，從而加快了新知內(nèi)化的歷程.

5 借助信息技術(shù)優(yōu)勢，創(chuàng)新實驗展示方式

一直以來，實驗教學(xué)都屬于高中物理教學(xué)的重要構(gòu)成部分，是對理論知識的驗證、還原和再現(xiàn)，兩者可謂是相輔相成、不可割裂.要想實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)同高中物理教學(xué)的深度融合，不僅要用理論知識來輔助講解，還要運用到實驗教學(xué)當(dāng)中.

具體來說，當(dāng)高中物理教師遇到一些操作難度較大，或者現(xiàn)象不夠明顯、宏觀的實驗時，可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢創(chuàng)新實驗展示方式，引導(dǎo)學(xué)生直接觀察物理現(xiàn)象，使其深入剖析后真正領(lǐng)悟物理原理.

例如 在“超重和失重”教學(xué)中，教師先播放“宇宙中超重與失重現(xiàn)象”的視頻，詢問：宇航員在太空中的生活和我們有什么不同？原因是什么？生活中你聽說過超重或失重嗎？是否親身經(jīng)歷過超重與失重？組織學(xué)生圍繞問題自由討論，使其主動發(fā)現(xiàn)問題：到底什么是超重和失重？引導(dǎo)他們提出猜想：超重就是重力增大，失重則是重力變小.

教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)模擬“電梯中的怪現(xiàn)象”實驗，要求學(xué)生著重觀察臺秤在電梯上升和下降兩個過程中示數(shù)的變化情況，使其思考：超重和失重現(xiàn)象都發(fā)生在電梯運行的哪些時候？讓他們結(jié)合生活經(jīng)驗展開探討.發(fā)現(xiàn)電梯加速度向上是超重，加速度向下是失重.之后，教師繼續(xù)采用信息技術(shù)模擬“超重和失重”的實驗，要求學(xué)生認(rèn)真記錄各階段的超重或失重現(xiàn)象，猜測這些觀點與什么物理量有關(guān)，且記錄該物理量在各個階段的變化情況，使其尋找其中的規(guī)律.

對于上述案例，教師充分借助現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，將難以操作的“超重和失重”實驗，以動畫形式來呈現(xiàn)，帶給學(xué)生形象的感知，讓他們了解超重與失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和原因.

6 結(jié)語

總而言之，在新時期教育背景與教學(xué)環(huán)境下，高中物理教師需注重現(xiàn)代信息技術(shù)和日常教學(xué)的深度融合，精心設(shè)計豐富多樣的教學(xué)規(guī)劃與方案，帶領(lǐng)學(xué)生在現(xiàn)代信息技術(shù)輔助下高效率地學(xué)習(xí)、理解與掌握物理知識，提高他們的物理學(xué)習(xí)能力與知識水平.

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