現(xiàn)代科技融入初中物理教學(xué)的研究

張貴鵬

（甘肅省通渭縣馬營鎮(zhèn)黑燕山學(xué)校，甘肅通渭 743306）

現(xiàn)代科技主要是指信息化教學(xué)技術(shù)、設(shè)備、資源等，將現(xiàn)代科技與初中物理教學(xué)有機(jī)整合，能夠有效地集中學(xué)生的注意力，改善枯燥乏味的教學(xué)環(huán)境，同時(shí)彌補(bǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，取得事半功倍的教學(xué)成果。為此，教師應(yīng)該立足物理教學(xué)和學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)，基于現(xiàn)代科技實(shí)施物理教學(xué)設(shè)計(jì)，在課堂教學(xué)的各個(gè)流程、環(huán)節(jié)中，巧妙地融合現(xiàn)代科技，用生動(dòng)、具象的方式為學(xué)生呈現(xiàn)物理知識(shí)，開展自主、合作型的探究活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生透徹地掌握物理知識(shí)技能，從而發(fā)揮現(xiàn)代科技的教學(xué)輔助作用。

一、現(xiàn)代科技融入初中物理教學(xué)的優(yōu)勢

（一）有助于增強(qiáng)物理教學(xué)的直觀性

物理是一門強(qiáng)調(diào)直觀教學(xué)的科目，雖然初中學(xué)生已經(jīng)具備基本的抽象思維能力，但是面對(duì)一些復(fù)雜的、概念性較強(qiáng)的物理知識(shí)，學(xué)生認(rèn)知理解起來仍存在很大難度。以往教師就書講書，忽視具象化教學(xué)手段的應(yīng)用，不僅會(huì)導(dǎo)致課堂氣氛過于沉悶，也會(huì)加重學(xué)生的理解和思考?jí)毫?，阻礙其對(duì)物理知識(shí)建立直觀的感知?，F(xiàn)代科技是多樣化信息多媒體技術(shù)，以及互聯(lián)網(wǎng)資源的總和，能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)圖文并茂、視聽一體的交互式集成信息，化抽象為具象，給予學(xué)生思維和感官方面的外部刺激，因此，現(xiàn)代科技融入初中物理教學(xué)中的最突出優(yōu)勢，就是有助于增強(qiáng)物理教學(xué)的直觀性。在開展物理概念教學(xué)，或是講解抽象的物理現(xiàn)象時(shí)，教師可以利用圖像、聲音、視頻等形式的現(xiàn)代科技資源，通過直觀化的場景，向?qū)W生傳遞物理知識(shí)和信息，使其在立體化的感官刺激下，先對(duì)知識(shí)點(diǎn)形成感性理解，再抽象得出物理概念模型，從而彰顯現(xiàn)代科技對(duì)物理直觀課堂的構(gòu)建優(yōu)勢。

（二）有助于擴(kuò)充物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要構(gòu)成部分，學(xué)生的物理素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)技能，都是依托實(shí)驗(yàn)探究逐步形成的，但是部分物理實(shí)驗(yàn)對(duì)條件和操作的要求比較高，還有的實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)室的條件如果不夠完備，很多物理實(shí)驗(yàn)就會(huì)陷入開展困境，大大降低學(xué)生的探究參與度，這些都是物理實(shí)驗(yàn)資源匱乏的表現(xiàn)。現(xiàn)代科技依賴的是數(shù)字技術(shù)和虛擬網(wǎng)絡(luò)，幾乎不受時(shí)空條件和物質(zhì)條件的制約，物理實(shí)驗(yàn)所需的技術(shù)工具、課件資料等，現(xiàn)代科技都能滿足，為此在初中物理教學(xué)中融入現(xiàn)代科技的第二個(gè)優(yōu)勢，就是有助于擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)資源。對(duì)于不適宜在真實(shí)環(huán)境下開展的實(shí)驗(yàn)，教師可以借力現(xiàn)代科技，設(shè)計(jì)虛擬仿真形式的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，確保學(xué)生擁有充足的實(shí)驗(yàn)探索機(jī)會(huì)；對(duì)于微觀、瞬時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師也可以在現(xiàn)代科技資源中，收集相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象視頻，用慢速播放的方式，引導(dǎo)學(xué)生觀察、了解物體的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律，從而突破物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的局限性［1］。

（三）有助于提高物理課堂教學(xué)效率

傳統(tǒng)初中物理課堂教學(xué)的效率不是十分理想，原因主要是教學(xué)技術(shù)的落后，教師把較多的課堂時(shí)間用在寫板書、作圖等方面，留給師生互動(dòng)、討論的時(shí)間所剩無幾，即便是教師提前使用小黑板整理教學(xué)材料，信息量仍然非常有限，學(xué)生無法在單位時(shí)間內(nèi)接觸到更多拓展性的物理知識(shí)，形成課堂教學(xué)耗時(shí)高、效率低的不良局面?，F(xiàn)代科技在初中物理教學(xué)中的融入優(yōu)勢，還體現(xiàn)在提高課堂教學(xué)的效上。

首先，基于現(xiàn)代科技，能夠節(jié)省課堂上的板書時(shí)間，教師可以在課前將大篇幅的文字、復(fù)雜的圖示等，編輯成多媒體課件，在課堂上直接出示給學(xué)生，節(jié)約下來的時(shí)間用于組織學(xué)生開展深度研討、強(qiáng)化訓(xùn)練，使教學(xué)流程更連貫、課堂結(jié)構(gòu)更緊湊。其次，現(xiàn)代科技資源在課堂教學(xué)中的應(yīng)用具有靈活性和便捷性，教師可以根據(jù)教學(xué)需要，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎和電子白板，對(duì)教學(xué)案例、練習(xí)題等進(jìn)行一鍵搜索和展示，實(shí)現(xiàn)教學(xué)素材的即取即用，保障學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)接收到最大的信息量，從而促進(jìn)物理課堂教學(xué)效率的整體提升。

二、現(xiàn)代科技融入初中物理教學(xué)的策略

（一）制作數(shù)字媒體課件，引領(lǐng)學(xué)生自主預(yù)習(xí)

在現(xiàn)階段的初中物理教學(xué)中，大部分學(xué)生缺少自主預(yù)習(xí)的意識(shí)和習(xí)慣，歸根結(jié)底是教師沿用的預(yù)習(xí)指導(dǎo)手段不夠科學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生抓不住預(yù)習(xí)重點(diǎn)，無法把握自主預(yù)習(xí)的流程。預(yù)習(xí)是物理教學(xué)不可或缺的環(huán)節(jié)之一，也是現(xiàn)代科技的主要融入途徑，教師可以根據(jù)物理課程內(nèi)容和預(yù)習(xí)目標(biāo)，發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)和資源的優(yōu)勢，制作數(shù)字媒體形式的預(yù)習(xí)課件，配合細(xì)致的指導(dǎo)，引領(lǐng)學(xué)生開展自主預(yù)習(xí)活動(dòng)，使其通過預(yù)習(xí)，對(duì)物理課程知識(shí)做到心中有數(shù)，并習(xí)得預(yù)習(xí)方法和技能，從而達(dá)到現(xiàn)代科技的融入目標(biāo)［2］。

首先，教師應(yīng)該制作優(yōu)質(zhì)的預(yù)習(xí)課件，采用PPT、方正奧思等現(xiàn)代科技工具，分析物理課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容，在課件中編制預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)單。教師可以整合圖片、文字、表格等媒體材料，在導(dǎo)學(xué)單中囊括課程的基礎(chǔ)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)和預(yù)習(xí)路線。預(yù)習(xí)課件的背景、布局、顏色、字體設(shè)計(jì)，必須恰當(dāng)、美觀、簡潔，盡量不要使用過于跳脫的顏色和花哨的圖片，以免擾亂學(xué)生的視線。如果知識(shí)點(diǎn)較多，教師可以采用表格或序號(hào)，在課件中進(jìn)行分類整理和羅列，從而把預(yù)習(xí)目標(biāo)清晰、完整地呈現(xiàn)給學(xué)生。其次，在課堂上播放數(shù)字媒體課件時(shí)，教師應(yīng)該加強(qiáng)規(guī)范預(yù)習(xí)流程，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課件的內(nèi)容，有章有序地進(jìn)行物理預(yù)習(xí)。第一步先讓學(xué)生熟悉課件中的導(dǎo)學(xué)單，了解物理課程涉及的基本概念，以及概念之間的邏輯關(guān)系；第二步順應(yīng)課件出具的路線指引，帶著問題溫習(xí)課本，閱讀概念文字、找邏輯關(guān)系；第三步利用課件提供的應(yīng)用知識(shí)，嘗試?yán)斫馕锢斫滩闹械睦}，在讀懂例題的前提下完成基本應(yīng)用，若學(xué)生在課件預(yù)習(xí)之后仍然有困惑，教師可以指導(dǎo)學(xué)生形成問題檔案并提交，以備課堂互動(dòng)時(shí)解決。像這樣有了現(xiàn)代科技的支持，學(xué)生自主預(yù)習(xí)物理課程的能力得到了強(qiáng)效鍛煉，也能助力后續(xù)教學(xué)的順暢開展。

（二）應(yīng)用現(xiàn)代科技素材，創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境

現(xiàn)代科技的直觀教學(xué)功能十分突出，物理知識(shí)點(diǎn)具有抽象性，相比傳統(tǒng)的口頭描述、掛圖展示等手段，現(xiàn)代科技素材具有更強(qiáng)的趣味性和形象性，不僅適用于物理課堂教學(xué)的需求，最關(guān)鍵的是能給學(xué)生打造生動(dòng)逼真、身臨其境的學(xué)習(xí)場景。因此，在初中物理教學(xué)中融入現(xiàn)代科技，教師應(yīng)該從物理知識(shí)的特征以及學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律出發(fā)，應(yīng)用圖片、視頻、動(dòng)畫等現(xiàn)代科技素材，創(chuàng)設(shè)可觀可感的物理教學(xué)情境，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，簡化對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知理解過程。

首先，教師必須做好現(xiàn)代科技素材的選擇工作，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)不是“盲人摸象”，而是輔助學(xué)生了解課題和知識(shí)，產(chǎn)生一系列的思維活動(dòng)。教師選擇的素材應(yīng)該精而準(zhǔn)，切中學(xué)生的興趣點(diǎn)和認(rèn)知需求，如針對(duì)生澀難懂的物理概念，教師可以在現(xiàn)代科技資源庫中優(yōu)選含有生活現(xiàn)象的多媒體素材，做到貼近生活、突出要點(diǎn)、切題快。其次，在基于現(xiàn)代科技素材創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，教師還應(yīng)該配合講解和引導(dǎo)，比如說教師展示的是短視頻形式的素材，就需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真地觀察視頻，開展合作討論活動(dòng)，提醒學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，用準(zhǔn)確、簡練的語言，描述短視頻中的物理現(xiàn)象。對(duì)學(xué)生描述不到位的部分，教師要加以補(bǔ)充，啟發(fā)學(xué)生總結(jié)物理現(xiàn)象的特點(diǎn)和規(guī)律。通過現(xiàn)代科技素材的融入，使學(xué)生擺脫思維障礙，完成知識(shí)構(gòu)建，物理教學(xué)也能實(shí)現(xiàn)可視化［3］。

（三）利用現(xiàn)代科技工具，開展物理實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)探究在初中物理教學(xué)中占據(jù)關(guān)鍵的地位，受到實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)本身特點(diǎn)等因素的影響，部分物理必做實(shí)驗(yàn)無法在課堂上實(shí)際操作，還有一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不易觀察?；诂F(xiàn)代科技，上述問題都可以迎刃而解。教師可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、虛擬視頻等現(xiàn)代科技工具，為學(xué)生營造近似逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，打破時(shí)空和物質(zhì)條件的桎梏，帶領(lǐng)學(xué)生開展多樣化的物理實(shí)驗(yàn)探究。

首先，從虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的融入來說，教師可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，具有危險(xiǎn)性，以及對(duì)環(huán)境不友好的物理實(shí)驗(yàn)課，比如彈性碰撞實(shí)驗(yàn)、磁單極子實(shí)驗(yàn)、電路故障實(shí)驗(yàn)等，引入虛擬仿真系統(tǒng)，帶領(lǐng)學(xué)生通過操控軟件的方式，選擇每個(gè)步驟的器材和操作手法，在虛擬環(huán)境下完成實(shí)驗(yàn)探究的全部流程，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

其次，從虛擬視頻的融入來說，許多物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和變化是轉(zhuǎn)瞬即逝的，或者過于微觀、無法觀察細(xì)節(jié)，包括升華、凝華實(shí)驗(yàn)，聲波、電流的形成、粒子散射實(shí)驗(yàn)等，針對(duì)此類實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，教師都可以采用計(jì)算機(jī)和虛擬視頻進(jìn)行情景再現(xiàn)和還原，定格一閃而過的物理變化，對(duì)微觀現(xiàn)象進(jìn)行放大化的展示，引導(dǎo)學(xué)生觀察細(xì)節(jié)、分析原理，從而使視覺參與思維，幫助學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象變化建立正確的認(rèn)識(shí)［4］。除此之外，教師還應(yīng)該注意一點(diǎn)，現(xiàn)代科技在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是融入，而非對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)完全取而代之，教師可以延展虛實(shí)結(jié)合的思路，把實(shí)物操作和虛擬實(shí)驗(yàn)搭配在一起實(shí)施，分清二者的功能和主次。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器組裝等活動(dòng)，仍然在實(shí)際環(huán)境下如常進(jìn)行，盡量保留學(xué)生的動(dòng)手實(shí)操機(jī)會(huì)，從而真正發(fā)揮現(xiàn)代科技對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的賦能效力。

（四）依托現(xiàn)代科技資源，創(chuàng)新物理課堂活動(dòng)

在以往的初中物理課堂上，學(xué)生長期處于被動(dòng)接收知識(shí)的地位，課本和教師是學(xué)生獲取信息的主要渠道，除了學(xué)習(xí)新知、做習(xí)題之外，缺少其他開放性的課堂活動(dòng)。在這種條件下，學(xué)生的生成動(dòng)力和主體意識(shí)都非常薄弱?，F(xiàn)代科技對(duì)物理教學(xué)來說，不單單是教師的“得力助手”，也是支持學(xué)生開展新穎學(xué)習(xí)活動(dòng)的重要載體，以現(xiàn)代科技為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和資源，不僅能夠改變學(xué)生獲取物理信息的方式，也能增添更多動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。為此，在初中物理教學(xué)中融入現(xiàn)代科技，教師應(yīng)該嘗試讓學(xué)生成為課堂的主人，依托現(xiàn)代科技資源和互聯(lián)網(wǎng)媒體，開展知識(shí)競猜、辯論賽、資料收集等綜合性的課堂活動(dòng)，拓寬學(xué)生的物理學(xué)習(xí)空間。

比如說物理課程涉及某位科學(xué)家的研究事例，課本中并未詳盡地介紹，教師就可以抓住時(shí)機(jī)適時(shí)地引入現(xiàn)代科技資源，讓學(xué)生分小組使用百度、谷歌、搜狗、360 等互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎，動(dòng)手查找該科學(xué)家的研究故事、重大的物理發(fā)現(xiàn)、提出的著名理論，以及研究成果在當(dāng)代科學(xué)發(fā)展中的應(yīng)用等資料。學(xué)生在參與資料收集活動(dòng)的過程中，教師可以傳授信息索引、篩選、下載等技巧，并指導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系物理課程知識(shí)，通過協(xié)作討論，自主判斷所獲資料的價(jià)值，最后將查閱到的科學(xué)家資料匯總發(fā)送給教師，由教師在電子白板上進(jìn)行集中展示，學(xué)生圍繞著豐富的資料，深入研討科學(xué)家的研究方法、思維方式，領(lǐng)悟課程知識(shí)點(diǎn)和科研精神，從而創(chuàng)新物理課堂活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐運(yùn)用現(xiàn)代科技、獲取拓展資料的技能，從而達(dá)到現(xiàn)代科技的巧妙融入目標(biāo)［5］。

（五）借助現(xiàn)代科技軟件，輔助物理復(fù)習(xí)教學(xué)

復(fù)習(xí)是初中物理教學(xué)的重中之重，學(xué)生在結(jié)束一節(jié)課的學(xué)習(xí)之后，必須跟進(jìn)有效的復(fù)習(xí)，才能更好地歸納整理教學(xué)內(nèi)容，鞏固和內(nèi)化所學(xué)知識(shí)。以往在開展復(fù)習(xí)時(shí)，教師一般是在口頭上總結(jié)一遍物理核心概念，在黑板上寫幾個(gè)概念關(guān)鍵詞，學(xué)生的思維跟不上教師口述的進(jìn)度，很難取得優(yōu)質(zhì)的復(fù)習(xí)成果。由于現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，衍生出多種多樣的教學(xué)軟件，教師可以根據(jù)物理復(fù)習(xí)需求，充分整合利用這些現(xiàn)代科技軟件，輔助物理復(fù)習(xí)的高效開展。比如說復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯性較強(qiáng)，內(nèi)容龐雜、易混淆，教師可以采用Boardmix、XMind、Mindline、迅捷畫圖等具有在線創(chuàng)作功能的思維導(dǎo)圖軟件，利用軟件中的多彩主題風(fēng)格和豐富的圖表樣式，帶領(lǐng)學(xué)生通過實(shí)時(shí)編輯的方式，對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化地梳理和歸納。具體操作時(shí)，教師把思維圖表展示在電子白板上，設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課本和筆記，回憶學(xué)過的知識(shí)，學(xué)生每歸納一項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)，教師都使用教學(xué)計(jì)算機(jī)把知識(shí)點(diǎn)填寫到思維圖表的相應(yīng)結(jié)構(gòu)中，使空白圖表慢慢補(bǔ)充完整，零散的知識(shí)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)條理化、網(wǎng)格化，在現(xiàn)代科技軟件的輔助下，學(xué)生的思維與復(fù)習(xí)進(jìn)度同步，達(dá)成對(duì)物理課程知識(shí)的有效復(fù)盤，從而形成牢固的長時(shí)記憶［6］。

三、結(jié)語

在新時(shí)期的初中物理教學(xué)中融入現(xiàn)代科技，不僅有助于增強(qiáng)物理教學(xué)的直觀性，也能擴(kuò)充物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，還能節(jié)約教師寫板書的時(shí)間，提高物理課堂教學(xué)的總體效率。教師應(yīng)根據(jù)物理教學(xué)的改革需求，制作數(shù)字媒體課件，引領(lǐng)學(xué)生開展自主預(yù)習(xí)，應(yīng)用基于現(xiàn)代科技的素材、工具、資源和軟件，創(chuàng)設(shè)靈動(dòng)的物理教學(xué)情境，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究、課堂活動(dòng)和復(fù)習(xí)教學(xué)模式，使物理課堂充溢趣味元素，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握質(zhì)量，發(fā)揮現(xiàn)代科技的教學(xué)實(shí)踐優(yōu)勢。