云學習平臺在高中物理教學中的應用研究

摘要：云學習平臺具有較強的交互性、引導性與適用性，可為學生提供多元化的學習情境及學習資源，提升學習效率。基于此，本文分析了云學習平臺在高中物理教學中的有效性及應用策略，以期提升高中物理學科教學效率。

關鍵詞：云學習平臺；高中物理；學習效率；模擬實驗

云學習平臺為學生提供了更加高效、便捷的學習方式，同時也為教師提供了更加豐富的教學資源與教學手段。高中物理涉及力學、電學、光學、熱學等多項知識點，不同知識點之間關聯(lián)性強，通過云學習平臺提供的教學資源與多樣化的學習方式，能幫助學生更好地理解知識點，同時也有利于培養(yǎng)學生的思維能力與理解能力，讓學生更好地理解抽象的物理知識。

一、云學習平臺在高中物理教學中的有效性

（一）資源豐富

云學習平臺能夠提供大量的物理教學資源，包括課件、視頻、實驗演示等，可滿足不同學生的學習需求。云學習平臺上的課件由專業(yè)的物理教師制作，涵蓋了高中物理的各個知識點，課件以圖文并茂的形式呈現(xiàn)，有利于學生更好地理解物理概念與原理。

視頻資源是云學習平臺上的重要組成部分，通過視頻資源直觀展示物理現(xiàn)象與實驗過程，有利于學生加深對物理知識的理解[1]。視頻資源包括實驗演示、專家講解、學生互動等，形式多樣且內(nèi)容豐富。云學習平臺上的實驗演示資源可以讓學生在家中或其他場所進行虛擬實驗，實驗演示以動畫或模擬的形式呈現(xiàn)，學生可以通過操作觀察物理現(xiàn)象的變化情況，有利于學生更好地理解物理原理，并培養(yǎng)學生的實驗技能與探究精神。

（二）交互性強

在云學習平臺上，學生可以與其他同學或教師進行實時的在線交流和討論，解決學習中遇到的問題，加深對物理知識的理解，擴展自己的思路，了解不同的觀點。同時，在線交流和討論也可以激發(fā)學生的學習興趣與動力。當學生與其他同學或教師進行互動時，往往更加投入與專注，有利于學生更好地理解物理知識，并在與他人交流的過程中不斷思考所學內(nèi)容。在線交流與討論可以培養(yǎng)學生的合作精神與溝通能力，讓學生學會傾聽他人的觀點，表達自己的想法，并嘗試與他人達成共識。此種合作精神有利于進一步優(yōu)化物理學習，提升物理學習效率。

如在Geogebra課件中，針對摩擦力圓周運動臨界極值問題，教師可以利用信息技術優(yōu)化講解，通過NOBOOK演示彈簧測力計拉動小木塊的實際情況，使用云學習平臺上的移動按鈕，促進小木塊緩慢運動，在從靜止到運動變化的過程中，彈簧測力計示數(shù)也產(chǎn)生相應的變化[2]，如圖1所示。

在運動過程中，教師需要指導學生觀察與分析，并在教學中設計相關問題。教師：“最大靜摩擦力是多大？”“滑動摩擦力是多大？”

接著，學生將會得出最大靜摩擦等于滑動摩擦。

教師：若兩個物體恰好發(fā)生相對運動時，那么摩擦力大小如何變動呢？

學生：最大靜摩擦力是0.23N，滑動摩擦力為0.16N。物體所受摩擦力即最大靜摩擦力。當最大靜摩擦力等于滑動摩擦力時，兩個物體呈現(xiàn)相對運動狀態(tài)。在教學過程中，教師利用NOBOOK演示彈簧測力計拉木塊實驗，將生活中不易察覺的現(xiàn)象進行動態(tài)化展示，促進學生更好地了解物體從靜止到運動的過程，發(fā)揮云學習平臺的優(yōu)勢，實現(xiàn)物理現(xiàn)象的可視化教學，并在教學中引導學生體會物體在臨界狀態(tài)時摩擦力的變化情況。通過信息技術的融入，學生能夠觀測到小木塊由靜止到運動過程：彈簧測力計示數(shù)從0變?yōu)?.23N之后變小，在達到0.16N情況下，小木塊發(fā)生運動。通過信息技術的直觀展示，調(diào)動學生積極回答教師提出的問題[3]。

（三）提供個性化教學方式

云學習平臺可以根據(jù)學生的學習進度和興趣，提供個性化的學習建議和資源推薦，每位學生均可以根據(jù)自己的學習情況與興趣，獲得定制化的學習資源，從而激發(fā)學生的學習興趣。在高中物理教學中，若某個學生對力學特別感興趣，平臺可能推薦更多力學相關課程；對于喜歡實驗的學生，平臺則可能推薦更多的實驗演示與實驗操作資源。

個性化教學的方式不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，還能夠確保學生得到最適合自己的學習體驗。當學生感到學習內(nèi)容與自己的興趣相符時，學習興趣將會大幅增加。云學習平臺能夠為學生提供與興趣相匹配的資源，使學生更易于保持對物理學科學習的熱情，并積極投入其中。此種個性化的學習方式有利于鼓勵學生探索自己感興趣的領域，加深對物理知識的理解。云學習平臺可以在任何時間、任何地點進行學習，不受時間與空間的限制，方便學生隨時隨地進行學習[4]。

二、云學習平臺在高中物理教學中的應用

（一）構建高中物理在線課程

云學習平臺可以提供在線課程，學生可以通過觀看視頻或音頻進行學習。在線課程涵蓋了高中物理的各個知識點，可以幫助學生系統(tǒng)地掌握物理知識，提高學習效率。在線課程通常以視頻或音頻的形式呈現(xiàn)，學生可以根據(jù)自己的學習節(jié)奏進行選擇。視頻課程包括詳細地講解、實驗演示與例題解析；音頻課程則更注重知識的梳理與總結。在線課程的設計非常系統(tǒng)，按照物理知識的邏輯結構與學生的認知規(guī)律進行編排，確保學生能夠逐步深入地掌握物理知識，以此強化學生對物理概念、原理的理解，促進學生構建完整的知識體系，讓學生能夠根據(jù)自己的節(jié)奏進行學習，避免了傳統(tǒng)課堂中效率低下的問題。

（二）優(yōu)化高中物理模擬實驗

云學習平臺提供了實驗模擬功能，學生可以在平臺上進行虛擬實驗，了解實驗原理與操作過程，觀察物理現(xiàn)象與實驗結果，更深入地了解實驗的操作過程與注意事項，為真實的物理實驗做好準備。在真實的物理實驗中，學生可能面臨一些危險，存在使用危險的化學藥品或進行高風險物理操作的可能性。云學習平臺的實驗模擬功能避免了實驗過程中的危險，減少了實驗經(jīng)濟成本與時間成本，讓學生可以在安全的環(huán)境中進行虛擬實驗，保證物理實驗開展的安全性。如連接體圓周運動較為復雜，在教學過程中，教師需要結合連接體直線運動情境，引導學生從直線運動過渡至圓周運動并觀察受力變化。在高中物理教學中，經(jīng)常出現(xiàn)連接體問題，若兩個木塊A、B由一根繩子進行連接，此時繩上張力為0，如下圖2所示。

教師：現(xiàn)有兩個木塊基于恒力F作用共速情況下，該兩個木塊分別受什么力？受力分析圖如何予以表示？如果F從0逐漸增加，那么兩個木塊從靜止至運動過程中，分別受什么力，同時受力如何變化？

教師可以在Geogebra平臺中演示習題，通過運用信息技術，動態(tài)化展示物體由靜止到運動的過程，幫助學生領會運動狀態(tài)與力的關系，引導學生更好地觀察達到臨界條件時物體受力情況并總結物理規(guī)律。教師可以在Geogebra演示由一根繩子與兩個木塊構成的連接體，讓學生分析從0開始增力F的作用之下力從靜止到運動的過程，帶動學生領會兩個物塊各自受力的變化情況，如圖3所示。

學生：開始階段兩木塊均處于靜止狀態(tài)，只有B受力，在水平方向上二力一致，B受靜摩擦力的影響。在運動過程中，隨著F的增大，繩上產(chǎn)生張力，木塊B水平方向上最大靜摩擦力F、拉力處于平衡狀態(tài)，木塊A水平方向上受到拉力、靜摩擦力的影響，這兩個力的大小一致。在F增大的情況下，拉力也相應增大。在F繼續(xù)增大的情況下，在B水平方向上，木塊三力平衡，木塊A靜摩擦數(shù)值達到最大，最大靜摩擦力與拉力數(shù)值一致。

（三）可在線答疑

云學習平臺中的答疑功能可以讓學生在學習中遇到問題時得到及時地幫助，避免因為問題得不到解決而影響學習效果。學生可以通過在線答疑功能向教師或同學提問，包括物理知識理解、實驗操作問題、作業(yè)解答等；教師在平臺上看到問題并給出解答，學生根據(jù)解答進一步學習[5]。在線答疑功能有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力與解決問題能力，促進學生的自主學習，讓學生形成良好的學習習慣。

在高中物理電場力與能的性質(zhì)問題教學過程中，教師可以利用信息技術手段與云學習平臺，還原三維復雜的物理情境與模型，拖動正電荷模型教學旋轉，以便學生進行全方位觀察，更直觀地理解電場的分布情況。

首先，教師可以在NOBOOK軟件中展示正電荷的電場線圖，比較電場中某兩點的電場強度，研究不同位置點電荷電場強度大小的關系，例如電場線越密的地方，電場強度越大。在比較電場中某兩點的電場強度時，教師可以讓學生觀察這兩點電場線的疏密程度，例如正電荷的電場線是從正電荷出發(fā)終止于負電荷的不閉合的曲線，在比較不同位置點電荷電場強度大小的關系時，需要考慮電荷量的影響；電場強度與距離正電荷的距離有關，距離正電荷越遠，電場強度越小，在研究不同位置點電荷電場強度大小的關系時，需要考慮距離的影響。

其次，在NOBOOK與Geogebra等軟件中，教師可以模擬速度相同的帶電粒子在磁場中運動的時間與弧長和圓心角的關系，展示“旋轉圓”模型，以增加學生對物理經(jīng)驗的了解。在模擬過程中，帶電粒子在勻強磁場中以恒定速度運動，教師可以改變磁感應強度、粒子的速度及運動的弧長和圓心角等參數(shù)，引導學生觀察帶電粒子運動的時間變化。在此過程中，學生將觀察到帶電粒子在磁場中運動的時間與弧長和圓心角之間的關系：當弧長增大時，帶電粒子在磁場中運動的時間會延長；當圓心角增大時，帶電粒子在磁場中運動的時間也會延長。

最后，教師可以運用Geogebra軟件展示“旋轉圓”模型。在該模型中，一個帶電粒子在一個固定點以恒定速度沿圓形軌道運動，整個軌道繞著另一個固定點旋轉。為了促進學生的觀察與思考，教師可以改變軌道的半徑、轉速及磁感應強度等參數(shù)，讓學生觀察帶電粒子在磁場中運動的情況。此時，學生會觀察到帶電粒子在磁場中運動的軌跡是一個螺旋形，這是由于帶電粒子在運動過程中不僅受到洛倫茲力的作用，還受到軌道旋轉產(chǎn)生的離心力作用，以此促進學生更加深入地理解帶電粒子在磁場中運動的規(guī)律。在學習活動完成之后，教師需要引導學生對模型進行觀察與分析，通過對比不同參數(shù)下帶電粒子在磁場中運動的情況，讓學生更加深入地理解速度相同的帶電粒子在磁場中運動的時間與弧長和圓心角之間的關系，明晰“旋轉圓”模型的特點。

三、結束語

綜上所述，高中物理知識點之間的關聯(lián)性強，教師運用云學習平臺，結合當前新課標要求，可幫助學生建立相應的知識網(wǎng)絡，將各個知識點聯(lián)系起來，方便學生更好地掌握物理知識；平臺的在線答疑與討論等功能，方便學生隨時隨地與其他同學或教師進行交流，讓學生加深對知識點的理解。云學習平臺提供的實驗模擬與可視化演示等功能，將抽象的物理問題變得更加直觀，讓學生可以模擬物理實驗的過程，更好地理解物理現(xiàn)象，了解物理現(xiàn)象與規(guī)律，能更有效的學習和鞏固物理課程知識。

作者單位：談金龍 甘肅省蘭州市榆中縣恩玲中學

參考文獻

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[2]夏麗.高中物理實驗探究課的線上教學探索——以“探究單擺的周期公式”為例[J].物理教學，2022，44（11）：28-30，27.

[3]袁楠.信息技術模擬理想實驗在高中物理教學中的應用——以力學為例[J].西部素質(zhì)教育，2021，7（22）：146-149.

[4]唐安全，梁倩妮.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中物理實驗探究的個性化整合實踐[J].物理教學， 2021，43（03）：39-42.

[5]朱世軍，邢潔清.基于微信平臺高中物理教學的應用研究[J].電腦知識與技術， 2019，15（31）：129-130，139.