信息技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用

范玉華 王林琳 蘆穎

摘 要：在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息技術(shù)為傳統(tǒng)教學(xué)帶來(lái)了新的教學(xué)手段，改變著教學(xué)模式。在物理教學(xué)中，由于物理學(xué)學(xué)習(xí)難度較大，知識(shí)較為抽象，運(yùn)算較為復(fù)雜，因此學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)易感到學(xué)習(xí)困難。在現(xiàn)代的教育中，將信息技術(shù)與物理學(xué)緊密結(jié)合，使物理學(xué)中復(fù)雜難懂的內(nèi)容，生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，便于學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高物理課堂的教學(xué)效果。文章以信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)為切入點(diǎn)，重點(diǎn)闡述信息技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用策略，以提升物理教學(xué)實(shí)效。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 物理教學(xué) 應(yīng)用策略

中圖分類號(hào)：F062.5;G642.0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2024）06-176-02

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)高速發(fā)展，以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息技術(shù)已經(jīng)逐步走入教育行業(yè)，改變著現(xiàn)代教育模式。物理學(xué)是一門(mén)理論性強(qiáng)、邏輯性強(qiáng)、推導(dǎo)多、運(yùn)算多的學(xué)科，學(xué)習(xí)難度較大，面對(duì)抽象的概念、難懂的理論、復(fù)雜的運(yùn)算，學(xué)生易感到學(xué)習(xí)困難，產(chǎn)生厭學(xué)情緒，學(xué)習(xí)效果往往差強(qiáng)人意[1]。并且OBE教學(xué)理念的廣泛應(yīng)用，以產(chǎn)出為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式替代了傳統(tǒng)教學(xué)模式，更強(qiáng)調(diào)人才產(chǎn)出質(zhì)量，因此在物理教學(xué)中讓學(xué)生學(xué)會(huì)、會(huì)學(xué)，切實(shí)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是教學(xué)的關(guān)鍵。在現(xiàn)代教育中，教師應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理教學(xué)的融合，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，拓寬學(xué)習(xí)資源，提升教學(xué)效果[2]。

一、信息技術(shù)在物理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

（一）通過(guò)豐富的多媒體資源可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

物理學(xué)中有很多不易直觀展示的物理實(shí)驗(yàn)、物理現(xiàn)象，如果使用傳統(tǒng)教學(xué)方式教學(xué)，很難將這些實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象通過(guò)講解的方式傳授給學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生理解困難，學(xué)習(xí)興趣不高，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)展的今天，現(xiàn)代信息技術(shù)為我們提供了豐富的教學(xué)資源，這些資源包括圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)、聲音等，通過(guò)這些資源可以將物理過(guò)程、物理現(xiàn)象以視聽(tīng)一體和圖文并茂的方式將教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生，使物理的學(xué)習(xí)過(guò)程更加生動(dòng)有趣，幫助學(xué)生觀察和理解物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)物理規(guī)律[3]。教師也可以利用信息技術(shù)，將抽象的物理知識(shí)通過(guò)視頻、動(dòng)畫(huà)展示給學(xué)生，從而降低了物理的學(xué)習(xí)難度，提高了學(xué)習(xí)效率，提升了教學(xué)效果，也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。

（二）利用信息技術(shù)可以突破物理學(xué)習(xí)的時(shí)空限制

傳統(tǒng)的物理教學(xué)以課堂教學(xué)為主，受時(shí)間和空間的限制，學(xué)生必須在規(guī)定時(shí)間和規(guī)定地點(diǎn)學(xué)習(xí)。物理的內(nèi)容繁多、理論和公式的抽象化程度高、運(yùn)算復(fù)雜，此外物理知識(shí)往往環(huán)環(huán)相扣，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的缺失，直接影響下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)[4]。如果學(xué)生在有限的時(shí)間和空間內(nèi)一旦無(wú)法完成學(xué)習(xí)任務(wù)，就會(huì)導(dǎo)致知識(shí)內(nèi)化過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，因此課堂聽(tīng)不懂、學(xué)不會(huì)，已經(jīng)成為物理學(xué)困的重要原因。以信息技術(shù)為載體的物理教學(xué)可以突破時(shí)間和空間的限制，將物理教學(xué)課堂從教室轉(zhuǎn)移到學(xué)生所在的任何空間，規(guī)定時(shí)間也變成了自由時(shí)間，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程可以發(fā)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，這種時(shí)空突破使學(xué)習(xí)變得更加自由。在課堂中無(wú)法理解的知識(shí)可以在信息技術(shù)的輔助下復(fù)習(xí)、消化和吸收，完成知識(shí)內(nèi)化，可以有效提高學(xué)習(xí)效果，避免影響下一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

（三）利用信息技術(shù)可以幫助教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)科基礎(chǔ)進(jìn)行因材施教一直是被認(rèn)可的教學(xué)理念，但是執(zhí)行起來(lái)卻困難重重。學(xué)生人數(shù)多、教學(xué)進(jìn)度緊、內(nèi)容難度大，使物理教學(xué)很難兼顧所有學(xué)生，教師教學(xué)也只能針對(duì)整個(gè)班級(jí)學(xué)生的平均學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué)進(jìn)度和難度的安排，信息技術(shù)使教師實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)變得可能。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效果分層次、分目標(biāo)、分階段地布置學(xué)習(xí)任務(wù)，幫助學(xué)生理解物理概念、熟悉物理規(guī)律、完成物理練習(xí)。這些物理教學(xué)任務(wù)的布置是有針對(duì)性的，根據(jù)學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)和考核過(guò)程中表現(xiàn)的知識(shí)缺陷而量身定制，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。

二、信息技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）通過(guò)信息技術(shù)將生產(chǎn)生活場(chǎng)景融入傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程

物理知識(shí)來(lái)自生產(chǎn)生活實(shí)踐，是在生產(chǎn)生活實(shí)踐中現(xiàn)象和規(guī)律的總結(jié)，因此與生產(chǎn)生活密切相關(guān)，無(wú)論是物理現(xiàn)象、物理定義、物理規(guī)律、物理應(yīng)用都可以在生產(chǎn)生活中找到廣泛的素材，與之對(duì)應(yīng)匹配。但是由于受到教學(xué)條件的限制，傳統(tǒng)教學(xué)模式十分單一，一塊黑板、一支粉筆很難描繪出生產(chǎn)生活的實(shí)踐場(chǎng)景，因此學(xué)生易感到枯燥，導(dǎo)致物理課堂變得沉悶。通過(guò)信息技術(shù)的多媒體輔助教學(xué)功能，可以將生產(chǎn)生活場(chǎng)景轉(zhuǎn)移到傳統(tǒng)課堂中來(lái)，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)多種媒體傳遞教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生耳、眼、口、腦多個(gè)感官進(jìn)入學(xué)習(xí)活動(dòng)，更容易吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中伴隨著愉悅的情緒，更好地提升學(xué)生的思維能力。教師可以利用信息技術(shù)豐富教學(xué)手段，創(chuàng)設(shè)以生產(chǎn)生活實(shí)踐為背景的教學(xué)環(huán)境，將信息技術(shù)與物理課程內(nèi)容進(jìn)行整合，使物理課堂變得生動(dòng)有趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使其主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)和互動(dòng)中，達(dá)到活躍課堂氣氛的目的。首先，通過(guò)多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)構(gòu)建生產(chǎn)生活場(chǎng)景導(dǎo)入課程，通過(guò)圖文并茂的場(chǎng)景構(gòu)建，將生產(chǎn)生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象、需要解決的物理問(wèn)題或前沿科學(xué)作為課程導(dǎo)入點(diǎn)，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)意愿，明確學(xué)習(xí)方向，幫助學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài);其次，在授課過(guò)程中通過(guò)信息技術(shù)可以將大量事例引入教學(xué)過(guò)程，幫助學(xué)生理解概念和物理規(guī)律，幫助學(xué)生當(dāng)堂消化學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高課堂效率;最后，通過(guò)信息技術(shù)提供的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)幫助學(xué)生完成復(fù)習(xí)和練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（二）利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)線上線下混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是基于信息技術(shù)的一種新型教學(xué)模式，也是教育部倡導(dǎo)的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”具體化教學(xué)措施，通過(guò)信息技術(shù)提供的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，教師可以在線上、線下同步開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，使線上線下教學(xué)相互融合，相得益彰。通過(guò)線上平臺(tái)教學(xué)教師可以拓寬知識(shí)范圍、豐富教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)生動(dòng)有趣的物理實(shí)驗(yàn)、物理現(xiàn)象和與課程相關(guān)的新聞報(bào)道等課程資源的投放，讓學(xué)生能夠更深入地理解課堂知識(shí)，了解知識(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，能夠理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。這些線上資源容量非常大，攜帶的信息量也非常大，是線下教學(xué)無(wú)法比擬的。線下教學(xué)主要包括重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的講解，主要問(wèn)題的分析與討論，線上學(xué)習(xí)內(nèi)容的反饋，通過(guò)線下師生面對(duì)面的教學(xué)、交流和討論，完成知識(shí)的系統(tǒng)化教學(xué)。由于物理需要大量的理論推導(dǎo)和過(guò)程分析，完全依賴線上教學(xué)，學(xué)生容易出現(xiàn)理解困難的問(wèn)題，因此只有將線上學(xué)習(xí)和線下學(xué)習(xí)深度融合，才能夠最大化地發(fā)揮出以信息技術(shù)為依托的線上虛擬空間和師生面對(duì)面教學(xué)交流的真實(shí)空間的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，切實(shí)提高物理教學(xué)效果。

（三）通過(guò)信息技術(shù)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理學(xué)是建立在物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，物理實(shí)驗(yàn)對(duì)提升學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題能力和科學(xué)思維起著極為重要的作用，因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中必不可少的組成部分，在教學(xué)中有著極其重要的作用，但是一些物理實(shí)驗(yàn)由于環(huán)境、時(shí)間、設(shè)備等因素限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。首先，實(shí)驗(yàn)器材的缺失導(dǎo)致完成物理實(shí)驗(yàn)存在困難，由于教育資源的地區(qū)差異，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)器材配置的不均衡，因器材的缺失而引起實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法開(kāi)展的例子屢見(jiàn)不鮮;其次，一些物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，很難被觀察到，或者實(shí)驗(yàn)條件苛刻，線下實(shí)驗(yàn)條件無(wú)法滿足實(shí)驗(yàn)要求，導(dǎo)致線下實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行，因此利用信息技術(shù)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必要且有效的。通過(guò)信息技術(shù)輔助教學(xué)可以從兩方面入手：一方面，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)補(bǔ)足實(shí)驗(yàn)器材的缺陷或?qū)崿F(xiàn)線上預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，目前的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)可以將實(shí)驗(yàn)做得十分逼真，近乎完美還原實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)器材缺失的情況下，使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是最佳的選擇。此外，也可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為線下實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，幫助學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟和數(shù)據(jù)處理方法，這樣在線下實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生就可以提前熟悉實(shí)驗(yàn)流程，避免嚴(yán)重錯(cuò)誤或儀器的損壞，提高實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)效率。另一方面，利用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的演示與分析，用錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻替代課堂演示實(shí)驗(yàn)，把不易觀察或較難呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象展示給學(xué)生，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理，輔助理論課教學(xué)。因此信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用可以解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的困難，豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，拓寬物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

（四）利用信息技術(shù)優(yōu)化課程評(píng)價(jià)

信息技術(shù)的應(yīng)用也為物理課程客觀量化評(píng)價(jià)提供了可能。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)以教師評(píng)價(jià)為主，主要形式為教師評(píng)語(yǔ)和考試成績(jī)，兩種評(píng)價(jià)過(guò)于單一，不能正確實(shí)時(shí)地反映學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，很難形成及時(shí)反饋，無(wú)法實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)習(xí)的引導(dǎo)和督促。此外，學(xué)生人數(shù)較多，教師教學(xué)工作繁重，所以教師對(duì)每個(gè)學(xué)生都進(jìn)行客觀細(xì)致的評(píng)價(jià)是很難實(shí)現(xiàn)的。物理教學(xué)知識(shí)點(diǎn)環(huán)環(huán)相扣，一部分知識(shí)掌握不牢，直接影響下一階段的學(xué)習(xí)，如果不能及時(shí)查找出學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，會(huì)直接影響教學(xué)效果，因此，及時(shí)評(píng)價(jià)客觀的評(píng)價(jià)是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

信息技術(shù)具有非常強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理功能，利用信息技術(shù)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)可以起到事半功倍的效果。首先，信息技術(shù)提供的評(píng)價(jià)更加客觀，易于量化，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，可以利用信息技術(shù)記錄和分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，如記錄學(xué)生測(cè)試過(guò)程中每道題的得分情況，進(jìn)而分析學(xué)生對(duì)的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，教師通過(guò)分析給出的數(shù)據(jù)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。同時(shí)學(xué)生根據(jù)分析數(shù)據(jù)給出的結(jié)果，也可以清晰地明白自己的知識(shí)點(diǎn)缺陷，對(duì)學(xué)習(xí)情況有清楚的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行有目的的學(xué)習(xí)，擺脫物理學(xué)習(xí)中常見(jiàn)“明知有地方不會(huì)，但是不清楚哪里不會(huì)”的學(xué)習(xí)問(wèn)題。其次，在信息技術(shù)的幫助下，教師可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。教師的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)反饋，避免學(xué)生錯(cuò)過(guò)最佳的學(xué)習(xí)時(shí)機(jī)，使環(huán)環(huán)相扣的物理知識(shí)學(xué)習(xí)出現(xiàn)“斷環(huán)”現(xiàn)象，致使知識(shí)缺陷累積，出現(xiàn)不易彌補(bǔ)的后果。最后，在信息化數(shù)據(jù)的分析下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的動(dòng)態(tài)追蹤。動(dòng)態(tài)追蹤是對(duì)學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，也是對(duì)學(xué)生的個(gè)性化評(píng)價(jià)，通過(guò)個(gè)性評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)個(gè)性教學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

三、結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)和教學(xué)的結(jié)合是教育未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，為了適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需求，也為了促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理，教師應(yīng)善于利用信息技術(shù)豐富物理教學(xué)方法，優(yōu)化課堂氛圍，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

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（作者簡(jiǎn)介：范玉華，佳木斯大學(xué)理學(xué)院;通訊作者：王林琳，佳木斯大學(xué)理學(xué)院，講師;通訊作者：蘆穎，佳木斯大學(xué)理學(xué)院，副教授。）

（責(zé)編：若佳）