淺析信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)

摘要：初中物理是一門內(nèi)容抽象且復(fù)雜的學(xué)科。在信息化背景下的初中物理教學(xué)中，教師運用信息技術(shù)來設(shè)計可視化教學(xué)時，既能讓教學(xué)內(nèi)容更加具體、形象、直觀，又能增強學(xué)生的體驗感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的精神與品質(zhì)。本文從信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)的原則入手，闡述信息技術(shù)的具體應(yīng)用，為學(xué)生打造可視化教學(xué)環(huán)境，增強學(xué)生的體驗，促進學(xué)生學(xué)習(xí)，提升教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；初中物理；可視化；原則；教學(xué)策略

一、引言

物理是一門比較抽象、深奧的學(xué)科，對于初中生來說有一定的難度。因此，在信息技術(shù)背景下的初中物理教學(xué)中，教師要意識到信息技術(shù)在教學(xué)中的功能和作用。教師應(yīng)該擺脫傳統(tǒng)的照本宣科的講授模式，借助多媒體、網(wǎng)絡(luò)、電子白板、投影儀等工具，在教學(xué)中實現(xiàn)可視化教學(xué)。

這樣可以讓學(xué)生看到知識形成的過程，吸引他們的興趣，并引導(dǎo)他們深入理解知識。這樣的教學(xué)方法能夠幫助學(xué)生明白課堂知識的本質(zhì)，并知道其中的原因，促進他們在學(xué)習(xí)中的進步，同時也推動初中物理教學(xué)信息化的發(fā)展。

二、信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)原則

（一）開放性原則

以往由于受條件的限制，教師的教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)設(shè)備等都有一定的局限性，而且對學(xué)生來說教學(xué)模式都是統(tǒng)一的，沒有差別化。而在信息時代，教師在教學(xué)時遵循開放性原則，為學(xué)生設(shè)計開放性教學(xué)

環(huán)境。

首先，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計和選擇上采取開放性的態(tài)度，結(jié)合初中物理教學(xué)的目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)實際，針對不同學(xué)生選擇不同的教學(xué)內(nèi)容和方法，例如，在“浮力”的教學(xué)中，教師可以為不同基礎(chǔ)和不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生設(shè)計不同的教學(xué)內(nèi)容和方法，讓每個學(xué)生都能有進步和收獲。其次，根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生錄制相關(guān)的微課，讓有需要的學(xué)生在課后也能進行復(fù)習(xí)和鞏固。第三，用開放的態(tài)度引導(dǎo)學(xué)生自主運用網(wǎng)絡(luò)資源進行自主學(xué)習(xí)，例如，對課堂上沒有理解的部分學(xué)生進行再學(xué)習(xí)，可搜集適合自己的物理題進行有針對性的練習(xí)，以及搜集初中物理知識總結(jié)，進行系統(tǒng)復(fù)習(xí)等。只要教師抱著開放的教學(xué)態(tài)度，具備前瞻性和信息化的教學(xué)思想，就一定能為學(xué)生打造更好的學(xué)習(xí)環(huán)境，同時也能保證教學(xué)效率，促進教學(xué)的有效發(fā)展。

（二）設(shè)計性原則

信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)，教師要遵從一定的設(shè)計性原則。不應(yīng)僅只是將教材上的文字搬到電腦上用多媒體呈現(xiàn)給學(xué)生。而是要結(jié)合初中生的學(xué)習(xí)心理，根據(jù)內(nèi)容需要進行巧妙設(shè)計，采用圖片、影像、動漫、表格、思維導(dǎo)圖等形式，以更生動、形象的方式呈現(xiàn)內(nèi)容。這樣做不僅能降低學(xué)生理解上的難度，緩解學(xué)生的壓力，還有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時還能活躍課堂教學(xué)氛圍，提高教學(xué)質(zhì)量。

例如，在“浮力”的教學(xué)中，教師為了讓學(xué)生理解內(nèi)容并達到教學(xué)目的，可以設(shè)計可視化教學(xué)環(huán)節(jié)，演示實驗來解釋浮力大小受到的一些因素，以及本節(jié)內(nèi)容的主要知識點。這樣既促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)，也使教學(xué)達到了預(yù)期的目的。

（三）互動性原則

初中物理有一定的難度，教師在教學(xué)過程中不但要引導(dǎo)學(xué)生積極地思考，以達到對抽象內(nèi)容的理解，還要想方設(shè)法培養(yǎng)學(xué)生的興趣，緩解學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，消除學(xué)生學(xué)習(xí)物理的畏難情緒。所以在應(yīng)用信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)時，教師要遵從互動性原則，為學(xué)生設(shè)計教學(xué)方案時，要考慮到與學(xué)生的互動，讓學(xué)生保持高度的熱情，參與教學(xué)過程的始終，且能融入內(nèi)容，理解內(nèi)容。

例如，在“家庭電路”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)過程中，教師可以為學(xué)生設(shè)計可視化的教學(xué)視頻或者圖片，讓學(xué)生觀察圖中或視頻中家庭電路的設(shè)計過程，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題，并讓學(xué)生提出改進。教師可以讓學(xué)生講出改進的方法，教師在多媒體課件上進行改進，也可以讓學(xué)生直接上臺用電子筆自己在PPT上進行改進等。這樣既能落實信息技術(shù)背景下初中物理可視化教學(xué)中互動、參與的原則與目的，提升教學(xué)的有效性，也能激發(fā)學(xué)生興趣，促進學(xué)生學(xué)習(xí)。

三、信息技術(shù)助力初中物理可視化教學(xué)策略

（一）信息技術(shù)助力可視化預(yù)習(xí)，改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式

預(yù)習(xí)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生在課堂上的聽課效率，還能培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)與自學(xué)能力，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)起到積極的促進作用。但筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，由于有些教師的信息化意識淡薄，對信息技術(shù)教學(xué)的認(rèn)識不足，在給學(xué)生設(shè)置或布置預(yù)習(xí)任務(wù)時，仍然采用老方法，例如讓學(xué)生瀏覽內(nèi)容或完成一定的練習(xí)。這種做法不僅難以吸引學(xué)生，讓他們對預(yù)習(xí)缺乏好奇心與興趣，而且任務(wù)完成率不高，預(yù)習(xí)效果不理想。這樣的預(yù)習(xí)不僅對課堂聽講無益，還不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣與良好學(xué)習(xí)品質(zhì)。因此，信息技術(shù)背景下的初中物理教師應(yīng)在各個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計中具備信息化意識，盡量為學(xué)生提供可視、可感知的可視化內(nèi)容，以吸引學(xué)生、增強學(xué)生興趣，促進學(xué)生理解，使學(xué)生能夠高效地完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并增強他們的成就感與自信心，為有效的課堂學(xué)習(xí)與教學(xué)做好準(zhǔn)備。

例如，在學(xué)生預(yù)習(xí)“光的反射”這一節(jié)內(nèi)容時，教師可以錄制5分鐘的預(yù)習(xí)微課。這個微課可以以人類探月的浪漫故事引出新知識，并配以生動具體的圖像和圖表，讓學(xué)生了解一些知識點，如“月亮本身并不發(fā)光”“光的反射定律”“光路是可逆的”“鏡面反射”等等。這種信息化的預(yù)習(xí)方式不僅能提高教學(xué)效率，促進教學(xué)發(fā)展，而且能改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，使預(yù)習(xí)過程更具體驗感，也更有效率。此外，信息技術(shù)背景下的可視化預(yù)習(xí)還能提升學(xué)生運用信息技術(shù)的能力，有助于提高他們的學(xué)習(xí)能力。

（二）信息技術(shù)助力可視化導(dǎo)入，增強教學(xué)的代入感

俗話說，“好的開頭是成功的一半?！苯處熞朐诔踔形锢斫虒W(xué)中，使學(xué)生快速進入狀態(tài)，深度參與學(xué)習(xí)過程，提高課堂教學(xué)的效率，就要想方設(shè)法做好導(dǎo)入環(huán)節(jié)，要讓學(xué)生在導(dǎo)入時不但對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生好奇，還要激發(fā)其學(xué)習(xí)的熱情。因此初中物理教師，要運用信息技術(shù)集聲、圖、色、像于一體的教學(xué)功能，為學(xué)生設(shè)計可視化的導(dǎo)入。這樣不但能讓導(dǎo)入內(nèi)容更加生動、有趣，能激活學(xué)生的各個感知系統(tǒng)，更能增強課堂教學(xué)的代入感，使學(xué)生積極觀察、思考，融入內(nèi)容，為接下來的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，使課堂教學(xué)水到渠成，順理成章地流暢進行，提高教學(xué)效率。

如：“生活中的透鏡”這一內(nèi)容的導(dǎo)入，教師可以通過多媒體，把PPT課件中學(xué)生熟悉的生活中的透鏡，如照相機、投影儀、放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等，先呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生聚焦和了解生活中的透鏡。然后，教師再把這些透鏡形成的成像用PPT呈現(xiàn)給學(xué)生，隨后提出一個問題：“同學(xué)們想知道這些不同透鏡的成像原理與各自的成像的特點嗎？”這樣不但能激起學(xué)生的好奇心，為課堂有效教學(xué)創(chuàng)造條件，也能讓學(xué)生快速進入內(nèi)容，保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)，促進課堂教學(xué)效率的

提升。

（三）信息技術(shù)助力可視化教學(xué)，吸引學(xué)生注意力

在任何學(xué)科中，只要學(xué)生真正理解了其中的內(nèi)容，不僅可以顯著提高他們的學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)能力，還能讓他們領(lǐng)悟到該學(xué)科的神奇之處，激發(fā)出對這門學(xué)科的濃厚興趣，并引發(fā)他們對學(xué)科世界的探索欲望。對于初中生來說，剛開始接觸物理，再加上物理的抽象性和復(fù)雜性，可能會帶來一些困難。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏足夠的興趣和探索的好奇心，他們可能就會把學(xué)習(xí)物理當(dāng)作完成任務(wù)一樣，這樣學(xué)習(xí)物理就會變得非常困難。因此為了吸引學(xué)生，讓他們愿意參與到物理課堂中，并逐漸發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的神奇之處，教師就需要借助信息技術(shù)進行可視化教學(xué)，使知識以圖、畫、字的形式生動地呈現(xiàn)出來，從而吸引學(xué)生的注意力，讓他們能夠集中精力，關(guān)注內(nèi)容，積極學(xué)習(xí)知識。

如在“光的直線傳播”這一節(jié)的教學(xué)中，如果教師只是通過口頭講解光是如何通過直線傳播的，而沒有利用多媒體展示，學(xué)生雖然可能能夠理解，但教學(xué)的形象化程度不夠，學(xué)生也就難以形成具體的認(rèn)識，記憶也會比較模糊，容易忘記，并且很難達到深入理解的效果。如果教師運用多媒體課件展示光的直線傳播，不僅可以讓教學(xué)生動化、具體化，還能讓學(xué)生了解天然光和人造光的區(qū)別，理解光沿直線傳播的原理及其作用，并認(rèn)識到光的一些現(xiàn)象，比如小孔成像等。顯然，利用信息技術(shù)進行“光的直線傳播”的教學(xué)不僅能夠吸引學(xué)生的注意力，還能讓他們在可視化教學(xué)環(huán)境的影響和感染下，更深入地融入內(nèi)容，感受光，學(xué)習(xí)光的知識，從而發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科的神奇之處，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣，為他們深入學(xué)習(xí)物理、打好堅實的基礎(chǔ)奠定了良好的

基礎(chǔ)。

（四）信息技術(shù)助力可視化教學(xué)解讀難點，增強學(xué)生理解

雖然物理學(xué)科知識抽象且復(fù)雜，學(xué)生理解起來有難度，教師也無法僅憑簡單地講解使學(xué)生理解透徹，這時需要配合相應(yīng)的圖片或影像，讓學(xué)生在觀察的同時聽教師講解，從而達到理解的目的。但以往的教學(xué)條件有限，缺乏信息技術(shù)的輔助，也沒有多媒體的呈現(xiàn)方式，無法將聲音、圖像、色彩、動畫、文本結(jié)合在一起展示。沒有生動、有趣、簡練、清晰、明了的PPT課件，難以實現(xiàn)可視化教學(xué)，導(dǎo)致一些學(xué)生對課堂上的難點知識半知半解，知其然卻不知其所以然。

但在信息時代，應(yīng)用信息技術(shù)輔助教學(xué)可以解決這個問題，在課堂上遇到難點或想讓學(xué)生快速記住的重點時，教師可以運用多媒體將復(fù)雜的內(nèi)容具體化、可視化，讓學(xué)生結(jié)合講解，通過觀察圖像、視頻等方式理解，從而保證課堂教學(xué)的質(zhì)量。

例如，“生活中的透鏡”中涉及照相機、投影儀、放大鏡等的成像原理。如果教師不借助多媒體，僅用語言講解成像原理，學(xué)生可能難以理解。但如果教師一邊講解，一邊向?qū)W生展示相應(yīng)的圖示說明，讓教學(xué)可視化，將概念性的內(nèi)容具體化，不僅能減輕成像原理的抽象性，有助于學(xué)生理解，更能拓展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的新思維，提升教學(xué)的意義。

（五）信息技術(shù)助力實驗演示，提升教學(xué)效率

物理是一門實驗學(xué)科，在教學(xué)中少不了各種各樣的實驗。但是有些實驗一來需要復(fù)雜、多樣的實驗設(shè)備與器皿，二來實驗過程還有一定的危險度。再加上有時候課堂教學(xué)時間有限，教師來不及在課堂上為學(xué)生演示一些實驗，但教學(xué)又需要學(xué)生觀察實驗的過程，才能獲得知識，理解知識。在基于信息技術(shù)的初中物理教學(xué)中，教師面對這種情況時，就可以借用多媒體，為學(xué)生演示自己在備課時做過的實驗，或者在網(wǎng)絡(luò)上下載相關(guān)的實驗視頻給學(xué)生演示，滿足學(xué)生觀察學(xué)習(xí)的需要，讓學(xué)生能在演示實驗的過程中清楚地看到知識的形成過程，觀察物理的現(xiàn)象，達到教學(xué)目的。

例如，在“浮力”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)時，教師想讓學(xué)生理解與掌握決定浮力大小的因素，就可以在課堂上用多媒體為學(xué)生播放相關(guān)的演示實驗過程，讓學(xué)生通過視頻中用“稱重法”“探制變量法”等方法做的實驗過程，了解到“排開液體的重力”是影響浮力大小的根本因素。所以，浮力與物體排開液體的體積有關(guān)，排開液體體積越大，浮力越大等等。這樣不但能實現(xiàn)教學(xué)的可視化，達到教學(xué)的目的，更能培養(yǎng)學(xué)生探究精神，達到預(yù)期的教學(xué)目的。

四、結(jié)束語

總之，信息時代借助信息技術(shù)教學(xué)已成為一種常態(tài)，也成為教師提升教學(xué)質(zhì)量、營造課堂氣氛的手段。在基于信息技術(shù)的初中物理教學(xué)中，教師為了讓抽象、深奧、復(fù)雜的內(nèi)容形象化、具體化、直觀化，可以借助信息技術(shù)的呈現(xiàn)功能、靈活多樣的教學(xué)功能為學(xué)生設(shè)計可視化教學(xué)，讓學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，看到知識形成的過程，促進學(xué)生理解，增強學(xué)生學(xué)習(xí)體驗感，同時提升課堂教學(xué)效率。

作者單位：李小麗 甘肅省禮縣實驗中學(xué)

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