基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂的研究

文| 李勁磊

信息技術(shù)現(xiàn)已全面進(jìn)入學(xué)校教學(xué)之中，教師要注重如何運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建生本課堂，充分讓學(xué)生參與課堂，才能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文以基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂為例展開分析，希望借此能對(duì)高中物理教學(xué)進(jìn)行有效的改進(jìn)。

學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成，只靠教師的講解是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，對(duì)于許多抽象的物理核心概念教學(xué)，往往需要演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、教師講解以及學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)等多種手段的綜合運(yùn)用。因此，教師要在教學(xué)中改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以學(xué)生為本，優(yōu)化教學(xué)模式，構(gòu)建生本課堂。同時(shí)，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行授課，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣，從而實(shí)現(xiàn)活躍課堂的目的。

一、高中物理生本課堂中信息技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀

（一）信息技術(shù)運(yùn)用不充分

雖然很多學(xué)校已經(jīng)意識(shí)到信息技術(shù)的重要性，也在班級(jí)里配有相應(yīng)的設(shè)備，但很多教師依然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式。多數(shù)教師表示，在課堂上運(yùn)用信息技術(shù)占用了很多教學(xué)時(shí)間，而且會(huì)導(dǎo)致學(xué)生分神。因此，教師在課堂上對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用也僅限于利用多媒體來展示PPT 課件，并沒有真正地發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

信息技術(shù)不僅能用來制作課件，還可以在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮很多作用。例如，教師可以在習(xí)題課的講解中利用白板的交互功能將學(xué)生作答的情況直接投影出來，既節(jié)約了傳統(tǒng)課堂上學(xué)生到黑板上板書作答的時(shí)間，又實(shí)現(xiàn)了生本課堂中以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。除此之外，教師還可以利用視頻、動(dòng)畫、圖片等信息技術(shù)資源，將復(fù)雜、枯燥的物理問題簡(jiǎn)單化、生動(dòng)化。

（二）課堂中師生缺乏互動(dòng)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式忽視了學(xué)生和教師之間的互動(dòng)交流?，F(xiàn)今大多數(shù)學(xué)校的物理課堂依然是這樣的情況：教師向?qū)W生講授物理概念和物理規(guī)律，利用在課前教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)好的問題提問學(xué)生。如果沒有學(xué)生回答，教師便會(huì)自己講解題目。課后鞏固環(huán)節(jié)，教師也僅限于布置書面作業(yè)讓學(xué)生完成。學(xué)生對(duì)核心概念的掌握程度，教師并不了解；學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)達(dá)成情況，教師更不得而知。所以不管是在課中還是課后，教師和學(xué)生之間都缺乏有效的溝通。

因此，教師想要探索出更適合培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)方案，就需要在教學(xué)中設(shè)計(jì)能激發(fā)認(rèn)知沖突的問題，在課堂活動(dòng)中要以學(xué)生為本、教師與學(xué)生平等互動(dòng)，更要注重課堂活動(dòng)中生成性問題的處理，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng)。

（三）學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)意識(shí)

高中物理知識(shí)難度較大，學(xué)生若自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足，就會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，所以一定要在高中物理教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動(dòng)力。那么，生本課堂就是有效途徑之一，在課堂中為學(xué)生構(gòu)建基于情境化的物理問題，讓學(xué)生以小組合作的形式去解決問題，引導(dǎo)學(xué)生以自己的認(rèn)識(shí)水平自主探究物理問題，這樣在提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的同時(shí)，也完成了對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。此外，另一途徑就是信息技術(shù)的運(yùn)用，將信息技術(shù)靈活地運(yùn)用在高中物理生本課堂中，能使學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)的內(nèi)化，使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得以有效提升。

二、高中物理生本課堂運(yùn)用信息技術(shù)的意義

（一）促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

隨著社會(huì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)學(xué)生的教育提出了更高要求，不再只是讓學(xué)生單純地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)就行，而要提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中物理課中開展生本課堂是為了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。教師需要在生本課堂的實(shí)施中進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)和改進(jìn)，要逐漸從常規(guī)課堂的主體地位轉(zhuǎn)換為生本課堂中的主導(dǎo)地位，從而使高中物理課堂教學(xué)更加高效。同時(shí)，教師要在課堂中運(yùn)用信息技術(shù)，使學(xué)生不只是接觸教材中的知識(shí)，對(duì)于教材以外的知識(shí)也有一定的掌握，從而拓寬學(xué)生的視野。物理作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，只靠理論學(xué)習(xí)是無法真正提高學(xué)習(xí)效率的，在分組實(shí)驗(yàn)的課堂之外，教師還可以利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使學(xué)生“動(dòng)手”參與到常規(guī)教學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)中，親自檢驗(yàn)教材中的一些物理定理和定律，實(shí)現(xiàn)在“做中學(xué)”，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維與科學(xué)探究能力的共同提升。相比教師傳統(tǒng)的講課模式，生本課堂更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，學(xué)生也能在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)中獲得全面發(fā)展。

（二）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

生本課堂是以學(xué)生為本、關(guān)注學(xué)生發(fā)展的課堂，它是由教師、學(xué)生和課堂環(huán)境等要素構(gòu)成的微觀生態(tài)系統(tǒng)，要突出學(xué)生的主體地位，尊重學(xué)生的個(gè)性和潛能。

高中物理課堂最難的就在于如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。首先要在教學(xué)設(shè)計(jì)上做文章，教師設(shè)計(jì)的活動(dòng)不同，學(xué)生的體驗(yàn)與收獲就不同。例如，在“自感與互感”的學(xué)習(xí)中，教師可以先提出問題，讓學(xué)生思考“一節(jié)干電池是否可以使人觸電”；再讓學(xué)生簡(jiǎn)單地用兩根手指分別接觸干電池的正負(fù)兩極，感受是否有“觸電”的感覺；接著通過設(shè)計(jì)的電路，讓學(xué)生體會(huì)在接通和關(guān)閉開關(guān)前后身體的感覺。這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生平時(shí)認(rèn)知中“一節(jié)普通的干電池并不能使人觸電”相沖突，立刻會(huì)激發(fā)學(xué)生的興趣，教師借勢(shì)完成本節(jié)課的教學(xué)，使學(xué)生不再陷入枯燥的物理模型和教師的理論分析中。教師還可利用電流傳感器和DIS 系統(tǒng)測(cè)量在自感現(xiàn)象中的電流究竟有多大，讓學(xué)生對(duì)用電安全有更直觀的認(rèn)識(shí)。這樣的寓教于信息技術(shù)，充分讓學(xué)生參與的課堂，才能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（三）拓展教師的教學(xué)資源

教師在傳統(tǒng)課堂上授課時(shí)，內(nèi)容僅限于教材上的知識(shí)，再加上知識(shí)的傳遞過程中每個(gè)學(xué)生所能接受的量不同，因此學(xué)生所接收到的知識(shí)往往要少于教師講解的內(nèi)容。信息技術(shù)拓寬了教師的教學(xué)資源，教師可以在備課時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)搜索名師的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)視頻，進(jìn)而優(yōu)化自己的教學(xué)方法。在課后，教師還可以將優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源推薦給學(xué)生，讓學(xué)有余力和感興趣的學(xué)生有課后拓展的途徑。

在課堂上，教師要多聽取學(xué)生的想法。生本課堂重視課堂活動(dòng)的生成性，在教師教授新課、解決問題的過程中，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生很多想法，他們會(huì)依據(jù)自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)教學(xué)活動(dòng)中的物理現(xiàn)象和問題提出自己的見解，因此教師不僅要重視教學(xué)設(shè)計(jì)中預(yù)設(shè)的問題，還要關(guān)注學(xué)生在教學(xué)過程中生成的新問題，在課堂上采用靈活的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。在課后，教師可以將在課堂活動(dòng)中生成的問題和答案及時(shí)記錄下來，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

三、基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂的構(gòu)建方法

（一）運(yùn)用電子白板教學(xué)技術(shù)構(gòu)建物理生本課堂

現(xiàn)代的教室?guī)缀醵寂鋫淞穗娮影装?，教師可充分利用這一資源使教學(xué)內(nèi)容變得更加精彩有趣，構(gòu)建生動(dòng)的物理生本課堂。首先，在應(yīng)用電子白板的過程中，教師可以在板書的過程中隨時(shí)使用涂改、放大、縮小等功能。例如，教師在進(jìn)行“追及相遇問題”專題教學(xué)時(shí)，通常要利用“速度—時(shí)間”圖像來解決兩個(gè)物體的追及相遇問題，此時(shí)，在同一個(gè)坐標(biāo)系中，教師可以借助電子白板的不同顏色來表示不同物體的“速度—時(shí)間”圖像，這有助于學(xué)生在視覺上區(qū)分兩個(gè)物體各自運(yùn)動(dòng)的特征，獲得相應(yīng)的面積、斜率、截距、交點(diǎn)等信息。教師書寫在電子白板上的教學(xué)內(nèi)容，可以直接存儲(chǔ)下來，供學(xué)生在課后、考試前進(jìn)行復(fù)習(xí)與鞏固，這也是傳統(tǒng)板書所不具備的優(yōu)勢(shì)。另外，電子白板還有拍照、抽簽、點(diǎn)名、旋轉(zhuǎn)、放大、繪圖、移動(dòng)等功能，這些都有助于教師構(gòu)建高中物理生本課堂，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。例如，在“螺旋測(cè)微器”的教學(xué)中，電子白板的放大功能可有助于學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)前了解其工作原理，由于螺旋測(cè)微器的實(shí)物很小，即使是較大的教具模型，也受限于教室的空間和學(xué)生的座位位置，很難保證學(xué)生都能觀察到螺旋測(cè)微器的刻度部分。此時(shí)，教師就可利用電子白板的放大功能將螺旋測(cè)微器的圖片放大，使得實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)對(duì)學(xué)生不再那么遙遠(yuǎn)與陌生。

（二）運(yùn)用信息技術(shù)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性

高中物理生本課堂是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的模式。在實(shí)施過程中一定要注意學(xué)生的學(xué)習(xí)聚焦點(diǎn)。通常情況下，學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)的物理概念和物理規(guī)律的構(gòu)建過程并不重視，如果教師只是枯燥地講解理論，那么學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率會(huì)很低。因此教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中要充分考慮運(yùn)用信息技術(shù)來調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，使學(xué)生能積極參與到課堂活動(dòng)中，真正實(shí)現(xiàn)在課堂活動(dòng)中構(gòu)建物理概念和物理規(guī)律。例如，在“超重與失重”的教學(xué)過程中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校的電梯中做實(shí)驗(yàn)，只需要在手機(jī)中下載“手機(jī)物理工坊”軟件，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于瞬時(shí)加速度的測(cè)量，直觀地向?qū)W生展示電梯在加速上升、勻速上升以及減速上升等過程中加速度的變化情況。在分析真實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中，教師再結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的受力分析、牛頓第二定律等理論推導(dǎo)，可以使學(xué)生在掌握超重和失重的同時(shí)真正地寓教于學(xué)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，甚至在以后每次坐電梯時(shí)都會(huì)對(duì)電梯的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，促進(jìn)物理思維的培養(yǎng)，從而實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時(shí)間在互聯(lián)網(wǎng)中閱讀與物理科普相關(guān)的資源，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。例如，中國(guó)科學(xué)院官方科普微信公眾號(hào)“科學(xué)大院”、中科院物理所官方微信號(hào)等，這些互聯(lián)網(wǎng)資源中有最新的科研成果和最熱的科學(xué)話題，是學(xué)生課外學(xué)習(xí)的引路人。

（三）在生本課堂中要讓學(xué)生真正參與物理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，其教學(xué)形式又分為演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)往往是教師在講臺(tái)附近操作，或者邀請(qǐng)1～2 位學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)助手，并起到近距離觀察和分享實(shí)驗(yàn)效果的作用，雖然看上去學(xué)生參與其中，但受限于實(shí)驗(yàn)儀器的尺寸和學(xué)生座位位置的原因，無法保證全班學(xué)生都能觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。此時(shí)，教師就可以借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生真正參與物理實(shí)驗(yàn)的目的。例如，在“彈力”一課的教學(xué)中，有微小形變的演示實(shí)驗(yàn)，毛細(xì)管中液柱的上升與下降，教師可以利用電子白板與手機(jī)的交互功能進(jìn)行投影，并將投影放大，這樣就可以讓學(xué)生都能看見實(shí)驗(yàn)結(jié)果。另外，傳統(tǒng)的分組實(shí)驗(yàn)，往往是教師先從理論上講解實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)器材的安裝與注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)處理和誤差分析。這就使得學(xué)生在進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)只能按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，缺少自主探究、解決問題的動(dòng)力，也間接地降低了學(xué)生對(duì)分組實(shí)驗(yàn)的積極性，不利于生本課堂的構(gòu)建。教師可以將枯燥的理論講解制作成微課，在課前發(fā)給學(xué)生讓其預(yù)習(xí)，教師在課堂中抽出少量時(shí)間來檢測(cè)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，從而能更有針對(duì)性地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題，讓學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)操作中的要點(diǎn)。

（四）創(chuàng)設(shè)物理情境激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

物理核心素養(yǎng)中的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，主要是指在理解物理與技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上而逐漸形成的科學(xué)態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感。物理與生活聯(lián)系緊密，如在“動(dòng)量定理”一課的教學(xué)中，教師可以通過播放高空拋物致人傷殘的新聞，再結(jié)合給定數(shù)據(jù)的例題，讓學(xué)生通過建構(gòu)物理模型計(jì)算出高空拋物對(duì)行人的平均作用力究竟有多大，使學(xué)生明確自己的社會(huì)責(zé)任，做一個(gè)遵紀(jì)守法的合格公民。此外，物理與體育運(yùn)動(dòng)結(jié)合緊密，經(jīng)常以女排、乒乓球、速度滑冰等金牌項(xiàng)目為情境創(chuàng)設(shè)題目，在講解題目之前，教師可以以視頻的形式分享運(yùn)動(dòng)員獲得金牌升國(guó)旗、奏國(guó)歌時(shí)的喜悅，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情懷。生產(chǎn)勞動(dòng)，也是物理情境創(chuàng)設(shè)的重要元素，如在“重力”一課的教學(xué)中，教師可以充分利用教材中對(duì)古代汲水瓶的介紹，結(jié)合視頻讓學(xué)生真正看到汲水瓶的使用過程，體會(huì)到我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧。

綜上所述，生本課堂和信息化教育都是新時(shí)代教育改革背景下的重要內(nèi)容。將信息技術(shù)滲透于高中物理生本課堂構(gòu)建之中，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，拓展學(xué)生的物理知識(shí)，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。因此，高中物理教師在教學(xué)期間一定要認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的價(jià)值，并能夠借助信息技術(shù)營(yíng)造出學(xué)生積極參與、教師積極引導(dǎo)的生本課堂氛圍，從而實(shí)現(xiàn)高中物理教學(xué)實(shí)效的提升，為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成提供良好的保障。