信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

江蘇南通市海門(mén)區(qū)海門(mén)港新區(qū)實(shí)驗(yàn)初級(jí)中學(xué)（226113）郝 磊

在互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的背景下，信息技術(shù)逐漸改變了中小學(xué)教育教學(xué)活動(dòng)的傳統(tǒng)理念和模式。就初中物理教學(xué)而言，信息技術(shù)豐富了課堂教學(xué)的內(nèi)容與形式，提升了教學(xué)的趣味性和直觀性，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的感知和理解。總體來(lái)說(shuō)，在初中物理理論知識(shí)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中信息技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。因此，一線教師必須高度重視信息技術(shù)的應(yīng)用，具體可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué)、進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)等方式，使信息技術(shù)成為初中物理教學(xué)的重要手段，提高初中物理教學(xué)的趣味性和實(shí)用性。

一、信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的作用

（一）在理論知識(shí)教學(xué)中的作用

在傳統(tǒng)教學(xué)中，初中物理理論知識(shí)的教學(xué)主要依靠教師的口頭說(shuō)教，由于缺乏形象化的演示，整個(gè)教學(xué)過(guò)程枯燥乏味，學(xué)生難以理解抽象的理論知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)物理的興趣，很多學(xué)生一學(xué)期下來(lái)，基本不理解折射、反射、重力、浮力和壓力等概念，物理成績(jī)不盡如人意，少部分學(xué)生甚至產(chǎn)生了害怕上物理課的心理，一上物理課就犯困。而在信息技術(shù)的支持下，物理理論知識(shí)的教學(xué)發(fā)生了重要的變化，主要體現(xiàn)在三方面：一是信息技術(shù)豐富了物理教學(xué)方式，通過(guò)應(yīng)用多媒體、慕課與微課等教學(xué)手段，改變了單一的教學(xué)模式，學(xué)生可直觀了解物理知識(shí)的本質(zhì)，形成物理概念，提高物理知識(shí)的運(yùn)用能力。而且在信息化的教學(xué)過(guò)程中，教師和學(xué)生可以充分互動(dòng)、交流，及時(shí)解決學(xué)習(xí)疑問(wèn)，使物理教學(xué)的質(zhì)量和效率得到提升；二是信息技術(shù)能為學(xué)生提供豐富的感性材料，例如磁場(chǎng)的分布狀態(tài)、內(nèi)燃機(jī)的工作原理、電流的傳輸?shù)龋瑢?fù)雜的理論知識(shí)簡(jiǎn)單化、直觀化，使學(xué)生能夠輕松理解和掌握，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效率；三是信息技術(shù)提高了物理教學(xué)的趣味性，尤其是運(yùn)用微課和慕課，能將復(fù)雜的物理知識(shí)和現(xiàn)象以生動(dòng)有趣的形式呈現(xiàn)出來(lái)，便于學(xué)生感知和理解，使學(xué)生迅速掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心。

（二）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，初中物理教師應(yīng)當(dāng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生理解理論知識(shí)，同時(shí)開(kāi)闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力與自主探索精神?？傮w來(lái)說(shuō)，信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)。一是部分電學(xué)、光學(xué)與聲學(xué)實(shí)驗(yàn)操作具有特殊性，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間較短，實(shí)驗(yàn)過(guò)程變化較快，學(xué)生通過(guò)肉眼很難清楚地觀察實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。而運(yùn)用三維動(dòng)畫(huà)能夠慢速呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)變化有清晰直觀的認(rèn)識(shí)，確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性與科學(xué)性。二是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的復(fù)雜性，部分實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展需要理想化的條件和環(huán)境，這些實(shí)驗(yàn)難以在實(shí)驗(yàn)室中完成，而運(yùn)用多媒體技術(shù)，能夠向?qū)W生演示理想實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，幫助學(xué)生直觀理解物理現(xiàn)象。三是在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些抽象實(shí)驗(yàn)和特殊實(shí)驗(yàn)，例如電流的形成、交流電的變化等。出于教學(xué)效果和安全的考量，教師可以通過(guò)信息技術(shù)模擬這類(lèi)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生輕松理解復(fù)雜的物理現(xiàn)象和知識(shí)。

二、信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

物理屬于自然科學(xué)的范疇，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)碰到很多難以理解的知識(shí)點(diǎn)，為了增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂氣氛生動(dòng)活潑，提高教學(xué)質(zhì)量與效率，教師要善于運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)豐富有趣的教學(xué)情境，讓學(xué)生在有趣的教學(xué)情境中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。例如，在“比較物體運(yùn)動(dòng)快慢”的教學(xué)中，教師可以運(yùn)用三維動(dòng)畫(huà)演示龜兔賽跑的故事，讓學(xué)生詳細(xì)觀察烏龜和兔子奔跑的速度和時(shí)間，以此導(dǎo)入教學(xué)主題與內(nèi)容，并向?qū)W生提出問(wèn)題，將學(xué)生帶進(jìn)特定的教學(xué)情境中，激發(fā)學(xué)生的好奇心與探索欲，使學(xué)生在快樂(lè)的氛圍中學(xué)習(xí)新知識(shí)?？傊?，基于信息技術(shù)的應(yīng)用，教師可以通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)、視頻投影、課件演示等方法，創(chuàng)設(shè)和營(yíng)造適宜的教學(xué)情境和課堂氛圍，為物理教學(xué)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

（二）進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

初中物理教材中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多，主要涉及光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)與聲學(xué)等，部分實(shí)驗(yàn)較抽象、復(fù)雜，有的實(shí)驗(yàn)對(duì)外部環(huán)境條件的要求較高，難以在實(shí)驗(yàn)室條件下開(kāi)展。也有一些物理現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間較短，學(xué)生難以捕捉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化的細(xì)節(jié)。同時(shí)，一些實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展條件較為特殊，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，往往只能轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)來(lái)代替。此外，部分初中學(xué)校受經(jīng)濟(jì)條件的制約，物理實(shí)驗(yàn)器材較為短缺，有的甚至大部分實(shí)驗(yàn)都無(wú)法有效開(kāi)展。針對(duì)上述問(wèn)題，除改善學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施外，也應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，通過(guò)微課、慕課與多媒體等技術(shù)，為學(xué)生呈現(xiàn)虛擬的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，讓學(xué)生全面認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助學(xué)生深入理解復(fù)雜的物理現(xiàn)象和理論知識(shí)。

（三）突破難點(diǎn)

初中生的邏輯思維能力有限，往往難以理解一些復(fù)雜的物理知識(shí)和現(xiàn)象。因此，為了將抽象的知識(shí)形象化，使學(xué)生能夠直觀清晰地理解和掌握，教師通常會(huì)運(yùn)用有趣的三維動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)重難點(diǎn)知識(shí)，同時(shí)注重與學(xué)生的雙向互動(dòng)，提高課堂教學(xué)的趣味性與有效性，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。例如，分子運(yùn)動(dòng)較抽象，難以通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行觀察，但通過(guò)三維動(dòng)畫(huà)能夠清楚地演示分子與微粒的碰撞現(xiàn)象，讓分子和微粒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程不再模糊和抽象，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)分子運(yùn)動(dòng)知識(shí)的理解和掌握。又如在平面鏡成像教學(xué)中，通過(guò)教師的口頭說(shuō)教，學(xué)生是難以理解這一過(guò)程的，而通過(guò)多媒體展現(xiàn)光的反射過(guò)程，學(xué)生能夠清晰地了解平面鏡成像的過(guò)程和原理。初中物理教學(xué)中，教師可將重難點(diǎn)知識(shí)加以整理歸納，以多媒體的形式呈現(xiàn)出來(lái)，讓抽象、復(fù)雜的知識(shí)形象化、簡(jiǎn)單化，有效降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。由此可見(jiàn)，在信息技術(shù)的幫助下，學(xué)生不僅能夠相對(duì)輕松地掌握重難點(diǎn)知識(shí)，而且能加深對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解，形成完整的知識(shí)體系。

（四）開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué)

在當(dāng)前社會(huì)環(huán)境下，中學(xué)生也擁有手機(jī)、筆記本電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，這為開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué)提供了良好的條件。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，遠(yuǎn)程教學(xué)有利于集中優(yōu)勢(shì)資源，打破教學(xué)時(shí)空局限，使學(xué)生能夠根據(jù)自身的節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)。一般而言，學(xué)生是在家里學(xué)習(xí)遠(yuǎn)程教育課程，這樣的環(huán)境更加輕松、自由，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也得到了有效提升。例如，教師可以針對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)制作系統(tǒng)性的微課，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，要求學(xué)生在線學(xué)習(xí)。在疫情期間，很多中學(xué)均開(kāi)展了遠(yuǎn)程教學(xué)，教師在遠(yuǎn)程教學(xué)中，通過(guò)信息技術(shù)將一些抽象的電流、電壓等知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象的河流和水壓，讓學(xué)生直觀、形象地了解電流、電壓的產(chǎn)生過(guò)程，取得了良好的教學(xué)效果。同時(shí)，教師也可以為學(xué)生推薦一些有趣的網(wǎng)絡(luò)課程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)生動(dòng)力，促進(jìn)物理教學(xué)的高效進(jìn)行。

三、信息技術(shù)在“光的折射”教學(xué)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代信息技術(shù)的支持下，初中物理教學(xué)的理念與方式發(fā)生了變化，教師更加注重學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。在此以“光的折射”一課為例進(jìn)行分析探討。實(shí)際教學(xué)中，筆者運(yùn)用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，改變了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)有趣，使課堂教學(xué)充滿創(chuàng)造力和互動(dòng)性。下面從備課環(huán)節(jié)、授課環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)要概述信息技術(shù)在“光的折射”教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）備課環(huán)節(jié)

通過(guò)之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)光學(xué)知識(shí)有了基本了解。因此，筆者基于學(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)定了有針對(duì)性的三維教學(xué)目標(biāo)：一是知識(shí)與技能，通過(guò)課件展示，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象，讓學(xué)生明白光路的可逆性；二是過(guò)程與方法，采取隨堂實(shí)驗(yàn)、分組討論的方法，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)折射現(xiàn)象的理解；三是情感態(tài)度與價(jià)值觀，通過(guò)播放多媒體視頻，使學(xué)生體驗(yàn)自然界的折射現(xiàn)象，提升學(xué)生的認(rèn)知實(shí)效，開(kāi)闊學(xué)生的視野。同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)自然與生活的熱愛(ài)之情，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。此外，圍繞光的折射現(xiàn)象制作微課視頻，也在網(wǎng)上下載了優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，包括圖文展示、視頻講解等。將上述資料打包發(fā)送給學(xué)生，要求學(xué)生在上課之前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。同時(shí)提出了幾個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)介質(zhì)不均勻時(shí)，光如何傳播？如果改變?nèi)肷浣堑拇笮。瑒t折射角如何變化？為何在岸上看到清澈的河水變淺了？等，鼓勵(lì)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)后進(jìn)行思考。

（二）授課環(huán)節(jié)

課堂教學(xué)以隨堂實(shí)驗(yàn)與小組合作的方式展開(kāi)，先通過(guò)演示“水杯中的筆”與“硬幣出現(xiàn)了”兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)光的折射現(xiàn)象有初步的認(rèn)識(shí)，接著要求學(xué)生5人一組討論課前提出的問(wèn)題，15分鐘后由小組代表總結(jié)發(fā)言。在此過(guò)程中，教師需要在課堂上巡視，留意學(xué)生的狀態(tài)，及時(shí)為學(xué)生提供幫助。教師也可以參與學(xué)生的討論，向?qū)W生提出更多的問(wèn)題，通過(guò)層層遞進(jìn)的問(wèn)題支架，引導(dǎo)學(xué)生更深入地理解光的折射現(xiàn)象及相關(guān)知識(shí)。在小組探究環(huán)節(jié)，學(xué)生自主分配學(xué)習(xí)任務(wù)，圍繞問(wèn)題自由表達(dá)看法，在交流意見(jiàn)的過(guò)程中，學(xué)生逐漸理解了光的折射現(xiàn)象，并且學(xué)到了思考和解決問(wèn)題的新方法。在學(xué)生自由發(fā)言后，教師對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)、概括，向?qū)W生闡述光的折射現(xiàn)象，使學(xué)生理解光路的可逆性。并且通過(guò)多媒體播放生活中常見(jiàn)的光的折射現(xiàn)象，進(jìn)一步歸納光的折射規(guī)律。通過(guò)恰當(dāng)運(yùn)用隨堂實(shí)驗(yàn)、合作探究、多媒體技術(shù)等，幫助學(xué)生深刻理解和牢固掌握光的折射規(guī)律，并且對(duì)學(xué)生進(jìn)行了情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的教育。

（三）作業(yè)環(huán)節(jié)

為了幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)到的知識(shí)，在課程教學(xué)結(jié)束時(shí)，教師給學(xué)生布置了相應(yīng)的課后實(shí)踐作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自身的想象力和創(chuàng)造力，自主設(shè)計(jì)和完成光的折射小實(shí)驗(yàn)（課堂展示的實(shí)驗(yàn)除外）。同時(shí)，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍成照片或制成視頻發(fā)給教師，在下一節(jié)課進(jìn)行多媒體演示，向大家講解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和原理，實(shí)現(xiàn)師生共同分享和交流，著重讓學(xué)生講述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的方法以及收獲，教師充分肯定學(xué)生所拍攝的視頻以及其中的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，在學(xué)生制作的視頻中挑選出優(yōu)秀的視頻推薦到學(xué)校的公共平臺(tái)進(jìn)行播放，激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)作的熱情。根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，并設(shè)計(jì)多層次的在線作業(yè)，分為挑戰(zhàn)型作業(yè)、鞏固型作業(yè)、基礎(chǔ)型作業(yè)，讓學(xué)生根據(jù)自己的分組情況選擇完成。作業(yè)的設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性、實(shí)踐性的特點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)折射現(xiàn)象的好奇心，使學(xué)生在鞏固物理知識(shí)的同時(shí)體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

綜上所述，在初中物理理論知識(shí)的教學(xué)中，運(yùn)用信息技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供豐富多彩的學(xué)習(xí)資料，強(qiáng)化課堂教學(xué)的互動(dòng)性，使教學(xué)過(guò)程生動(dòng)有趣。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，信息技術(shù)也能在一定程度上解決學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足的問(wèn)題，通過(guò)虛擬化的實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生對(duì)復(fù)雜的物理現(xiàn)象有更加直觀的認(rèn)識(shí)和理解?？傊?，借助信息技術(shù)，教師能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)特定的教學(xué)情境，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)。另外，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程教學(xué)，充分體現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，教師在運(yùn)用信息技術(shù)時(shí)，也應(yīng)綜合考慮具體的教學(xué)主題和內(nèi)容，在備課環(huán)節(jié)、授課環(huán)節(jié)與作業(yè)環(huán)節(jié)全面運(yùn)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理教學(xué)的深度融合，以提高初中物理教學(xué)的有效性。