中學物理信息化教學資源應用探析

覃宏生

摘要：中學物理信息化教學資源以信息技術為基礎，提供信息化教學的手段和方法，對構建物理信息化教學環境、教學結構、教學模式具有重要意義。筆者認為，在中學物理信息化教學中，要應用化文字為情境、化靜態為動態、化抽象為具體、化現實為虛擬等的方法，促進信息技術與課程教學的融合，提高教學質量。

關鍵詞：中學物理；信息化；教學資源；應用

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）15/16-0093-03

信息化教學資源主要是指信息技術環境下的各種數字化素材、課件、數字化教學材料、網絡課程和各種認知、情感和交流工具。[1]信息化教學資源是信息化教學的重要基礎，是信息技術與課程融合的關鍵，在信息化教學中具有重要意義。中學物理教學包括物理現象、物理概念、物理規律和物理實驗等，具有知識性、理論性、實驗性和抽象性，物理信息化教學資源以信息技術為基礎，提供信息化教學的手段和方法，對于物理教學具有重要作用。

中學物理信息化教學資源應用的教學意義

中學物理信息化教學資源是信息技術與教學資源融合的具體形式，不僅包括有形的方面，如教學資源組合的教學環境以及教學程序，同時也包括無形的方面，如信息化教學資源與教學結構、教學模式變革的邏輯關系。

1.構建中學物理信息化教學環境

信息化教學環境是指以信息技術為基礎構建的教師教學和學生學習的環境，包括了硬件環境、軟件環境和氛圍環境。信息化教學資源不僅取決于內在的信息技術融合形式和結構，還取決于外在的信息化教學環境，并且起到構建信息化教學環境的作用。首先，信息化教學資源離不開信息化教學環境的支撐，信息化教學環境影響信息化教學資源構建的技術應用。此外，信息化教學資源是構建信息化教學環境不可缺少的因素，對信息化教學環境的資源組合、軟件制作和應用平臺等環境構建具有促進作用，是衡量信息化教學環境的重要指標。在中學物理教學中，建構包含物理知識、物理過程和物理實驗等方面的信息化教學資源，對創設教學環境具有重要的意義。

2.構建中學物理信息化教學結構

信息技術與教學深度融合，要在運用技術改善“教與學環境”和“教與學方式”的基礎上，進一步實現教育系統的結構性變革。[2]在中學物理信息化教學中，信息化教學資源對教學結構的變革起到重要作用。一方面，對信息化教學資源要素的重構與應用，形成了教師輔助教學和學生輔助學習的信息化教學結構，從而實現信息化教學資源對變革教學結構的功能和作用。另一方面，教學資源是教學結構中有效連接其他要素的紐帶，各要素之間通過教學資源產生內在聯系，相互作用形成了變革教學結構的各種教學行為和教學方式。中學物理教學結構的特點之一是以實驗為基礎的教學過程，力、熱、電、光、核等現象交織在一起，信息化教學資源能使教師和學生利用信息技術組建教與學的環境和方式，從而改變傳統物理的教學結構，對構建中學物理信息化教學結構起到重要作用。

3.構建中學物理信息化教學模式

信息化教學模式是指信息技術支持的教學活動結構和教學方式。[3]信息化教學資源對信息化教學模式的促進作用主要表現在改進教學模式中的教師和學生的相互活動結構和活動方式上。在教師的教學中，信息化教學資源能促進教師應用信息技術，構建信息化的備課、課堂教學、課外輔導等，從而實現由傳統教學模式到信息化教學模式的轉變。在學生的學習中，促使其利用信息化學習資源自主地獲取知識和建構知識，形成具有穩定性的學習效果和效益的信息化學習模式。中學物理傳統的教學模式主要是“教師講解+演示實驗+學生實驗”，可由于實驗儀器無法演示一些宏觀或微觀的物理過程以及物理現象，具有較大的局限性。而在物理信息化教學資源支撐下，教師除了使用實物儀器以外，還可以使用信息化資源，這對構建信息技術與教學融合的信息化教學模式具有重要意義。

中學物理信息化教學資源應用的影響因素

1.信息化教學觀念

信息化教學資源在教學中的應用過程，是以教學為目的，充分發揮教師和學生的主觀能動性，反映不同的教學觀念，并以不同的教學觀念為指導從而顯示出優異性。因為信息化教學資源是在特定的信息化教學觀念中構建、應用和發展的，要求應用主體按照信息化教學觀念進行教學和學習。此外，信息化教學的具體過程，需要根據信息技術環境和應用需求的特點及變化趨勢加以調整，并促進教學觀念的創新。所以，中學物理信息化教學資源應用信息技術，將物理教學置于信息化教學環境中，能使教師以信息化教學觀念去審視和指導教學，對信息化教學資源產生強烈的需求，從而進一步促進信息化教學資源建設的進程，使信息化教學觀念成為信息化教學資源應用的主要影響因素。

2.信息化教育技術

在信息技術背景下，信息化教育技術主要包括三個方面，一是信息技術，包括一般的計算機、網絡和多媒體等方面的技術，這是信息化教育技術的基礎；二是從事信息化教育的技術，主要是在信息化教學環境中，使用和操作各種信息化教學設備的技術，這是信息化教育技術的前提；三是應用信息化的教育技術，主要是運用信息技術開展教學活動的組織方式和教學方法，是信息化教育技術的應用特征。中學物理信息化教學資源作為信息技術與教育技術的統一體，教師的信息化教育技術水平決定著信息化教學資源的建設水平和應用水平，也是影響中學物理信息化教學資源應用的重要因素。

3.信息化教學習慣

教學習慣就是教師個體在長期教學實踐活動中逐漸養成的、不會輕易改變的自動化的行為模式。[4]當信息化教學資源與信息化教學習慣形成邏輯關系之后，信息化資源作為教學過程中的重要因素，其對應的資源組合、信息技術與信息模式，都在教師教學過程中相繼形成并確立，從而形成教師信息化教學習慣，對教師的信息化教學行為產生強烈的慣性作用。同時，教師的信息化習慣促進了信息化教學資源的建設，為了適應教師信息化教學習慣，信息化教學資源需要不斷調整應用的技術形式與范圍，以及操作流程和界面模式，從而促進了信息化教學資源的完善。因此，教育部在《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》中，提出要“培養學生利用信息技術學習的良好習慣”和“教師信息化教學的習慣”[5]，這對于提高中學物理信息化教學水平和構建信息化教學資源具有重要的作用。

中學物理信息化教學資源應用的教學方法

1.化文字為情境，創設教學情境

教學情境是教師為了支持學生的學習，根據教學目標和教學內容有目的地創設的教學環境。在中學物理課堂教學中，由于物理現象的客觀性和復雜性，許多不宜在課堂內創設，或者不能隨時演示。因此在物理信息化教學中，除了利用語言和文字構建物理教學的自然情境和實驗情境，還可通過信息化教學資源提出物理問題、演示物理實驗、展示物理現象和揭示物理熱點等方式創設教學情境。例如，在“發聲的物體振動”教學中，可通過信息化教學資源，播放敲鑼打鼓的音頻，創建一個聽到物體發出聲音但卻看不到物體振動的情境，從而引起學生思考能將微小的振動轉換放大并能看到的辦法。又如，在“打雷時為何總是先看到閃電后聽到雷聲”的教學中，可放映一段電光閃閃、雷聲隆隆的視頻，使學生在雷電交加的情境下，思考閃電為什么總是在雷聲前面，再利用光速和音速的差異性進行比較。

2.化靜態為動態，增強教學效果

信息化的動態素材為物理課堂教學提供了豐富多樣的動態教學資源，可以將靜態描述變為動態展示，將微觀過程變為宏觀演示，做到形象直觀、演示逼真、操作簡便，呈現出傳統物理教學無可比擬的優越性。例如，在“船閘的工作原理和工作過程”的教學中，船閘的連通器作用和閘門開閉、閘室水位、輪船位置等在傳統教學模式中，通常借助不同狀態下的圖片來說明，但學生面對靜態的圖片常難以理解。而借助信息化教學資源，則可制作演示輪船通過船閘的動畫，設置上行、下行的駛行方向，通過控制各個閘門的打開或關閉，形成與上游或下游水面相平的連通器，讓船駛入或駛出閘室，充分發揮學生學習的主體性、主動性和自覺性。

3.化抽象為具體，幫助學生思維

中學物理中有一些比較抽象的理論或概念，在實際中無法進行實物演示，使得學生難以理解和掌握。應用物理信息化教學資源，模擬物理實驗，能降低學生對所學知識的理解難度，把抽象知識變得具體化。[6]例如，在“物體的運動需要力來維持”的教學中，對于初學物理的中學生來說，往往只根據平時觀察到的一些現象就得出結論，這種缺乏科學分析和推理的習慣如不及時得到糾正，將會影響到他們今后的學習。因此，在教學中教師可制作一些與力相關的運動的動畫，如馬拉車時車運動，停止拉車時車也停止，馬不斷拉車，車就不斷地運動。這是不是說明物體的運動需要外力來維持呢？是否與牛頓第一定律相矛盾呢？通過實例引導學生思考，提高學生對作用力、摩擦力的認識，加深其對牛頓第一定律的理解。

4.化現實為虛擬，模擬實際操作

中學物理中有許多無法進行實際觀察的現象或過程，以及一些實際存在但無法在實驗室進行的操作，或是一些雖能在實驗室進行但無法經常進行的操作。為了滿足物理課堂教學和學生課外練習的需要，可以構建虛擬實驗室，模擬實際操作，以提高學生的學習能力。例如，在凸透成像規律的教學中，可先利用真實實驗使學生產生直觀感受，再利用信息化教學資源，演示物距從無窮遠至小于焦距的過程中像距和像的變化特征，從而使學生有一個清晰、完整的認識。在電學教學中，使學生正確識別電路的連接和正確連接電路，是解決串并聯電路、歐姆定律、電功和電功率等計算的前提，教師可以使用虛擬的方法，提供電池組、開關、電線、燈泡、電流表等虛擬電子元件，讓學生進行連接，并對連接的正確性進行判斷，這不但能使學生正確區分電路的連接情況，也為后續連接實物電路奠定了基礎。

結語

實踐證明，加強信息技術和教學融合的進程和深度，是信息化教學資源賴以發展和成功的因素，也是中學物理信息化教學資源建設中需要考慮和解決的問題。同時，從信息技術應用觀點看，在中學物理教學結構變革的信息化教學資源創新和應用中，開始可能并不具有明顯優秀的特征，輔助課堂教學和學生學習的效果不會一蹴而就，但這都不能成為阻礙信息化教學資源建設進程的理由。因此，在中學物理信息化教學資源建設中，要正確看待和解決發展中存在的問題，做好信息化教學資源的建設工作，才能提高中學物理教學的質量。

參考文獻：

[1]何克抗.教育技術培訓教程（教學人員·初級）[M].北京：高等教育出版社，2006：53.

[2]何克抗.學習“教育信息化十年發展規劃”——對“信息技術與教育深度融合”的解讀[J].中國電化教育，2012（12）：19-23.

[3]張力.數字化學習工具的發展對信息化教學的作用分析[J].電化教育研究，2008（9）：27-30.

[4]亓玉慧，李森.教學習慣的內涵、特性及創新路徑[J].教育理論與實踐，2013，33（17）：3-5.

[5]教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[DB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[6]劉婕.信息技術與中學物理教學整合[J].中國信息技術教育，2014（22）：65-66.