現代信息技術與高中物理教學整合研究

◆李培學 王風艷

現代信息技術與高中物理教學整合研究

◆李培學 王風艷

高中物理比較抽象難理解。在新課程理念下，高中物理教學借助現代信息技術，原本抽象的學科變得具體化、數字化、形象化，大大增強了高中物理教學效果，培養學生的信息素養。因此，現代信息技術與高中物理教學整合成為值得物理教師研究的課題。

高中物理；現代信息技術；信息素養；實驗

1 前言

2016年教育與信息技術國際會議在鄭州舉行，會議提出以“教育與信息技術”為主題的議題，深入探討了如何促進教育與信息技術整合發展，可見信息技術應用到教育教學中成為當前教育發展趨勢。隨著新課程標準的實施，信息技術與教育課程整合已成為趨勢，傳統的“填鴨式”“滿灌式”“題海戰術式”教學模式，教學手段比較單一，導致學生學習積極性不高，課堂教學效果一般，也忽視了學生為本的教學理念[1]。而現代信息技術與高中物理教學整合，具有可以實現教學手段多樣化、教學內容趣味化、教學形式藝術化等優點，充分激發學生的學習熱情，豐富學生的理論知識、信息素養和情感體驗[2]。因此，如何實現信息技術與高中物理教學整合，成為每位高中物理教師關心的問題。

2 信息技術與高中物理新授課教學的整合

借助現代信息技術創設教學情境，導入新課，借助生活常識和科學猜想講解物理原理，總結知識點環節可以在網上練習[3]。如教學“電磁感應現象”一課，電磁感應現象是高中物理電磁學中比較抽象的一節，然而電和磁本身是看不見、摸不到的東西，學生比較難理解。通過現代信息技術播放PPT關于人們日常生活離不開電的圖片，展示三峽水電站、大亞灣核電站等圖片，幫助學生了解電的作用，進一步演示發電機的發電原理。

1）提出問題：生活中離不開的電是哪里來的？發電機發電的原理是什么？同時播放PPT關于英國科學家法拉第經過10多年的堅持實驗，才發現了電磁感應現象存在的小故事，讓學生思考電磁感應會不會產生電？

2）科學猜想：磁鐵上如何纏繞線圈才能產生電流？如何判斷線圈中有沒有產生感應電流？引導學生回憶電學知識中關于電流的測量。

3）分析與討論：對幻燈片中不同繞法線圈產生的電流進行分析，總結能產生電流的共性，最后讓學生開始討論，總結穿過閉合線圈磁通量的改變，可以產生感應電流。

4）創新應用：發電機的回路中是否產生電流？電磁感應現象在生產、生活中都有什么應用？自己能否制作一個小型電磁繼電器？等等。

5）課后檢測：利用網絡學習對本節課關于電磁感應現象的知識點進行練習，及時鞏固本節課的重點。

3 信息技術與高中物理習題課教學的整合

習題課是高中物理教學中不可缺少的環節，一般每個章節學習結束，教師就要組織一次習題課，及時鞏固學習本章的重要知識點，幫助學生將所學知識連貫、系統起來。高中課程緊，要求較短的時間內復習盡可能多的知識點，信息技術的應用是最佳選擇。教師可以利用多媒體課件快速地展示物理現象、物理定律等，學生直觀地了解重點知識，節省了教師板書和學生翻閱教材的時間，大大提高了習題課的效率[4]。

如高中物理力學主要講解力的合成和力的分解，各種力的大小和方向影響因素等，復習過程中很多力學圖需要畫，教師一一講解需要大量的時間。教師可以把力學知識點做成幻燈片，對經常用到的重力、滑動摩擦力、靜摩擦力、萬有引力、電場力、安培力等這些力的畫法，畫圖過程中方向的判斷等，做成動畫Flash的形式，課堂上一一播放，讓學生通過觀看動畫，熟記每種力的大小、方向。

1）明確單元學習目標：對力學知識點進行橫向和縱向總結，學會采用隔離法和整體法對物體進行受力分析。

2）制定復習小目標：了解力的產生及力的分類；重力的產生和大小、方向以及重心的判斷；彈力的定義和方向、彈力大小的計算（胡克定律）；靜摩擦力和滑動摩擦力產生的條件、方向和大?。晃矬w受力分析按照首先分析重力、再分析彈力、最后分析摩擦力的順序，進行物體受力示意圖分析；利用平行四邊形法則進行力的合成與分解。

3）復習檢測：明確本單元的學習目標，對本單元知識利用幻燈片一一展示后，學生進行交流總結，最后進行復習檢測。學生網上答題，可以直接了解對知識的掌握情況。

4 信息技術與高中物理實驗課教學的整合

高中物理是一門以實驗為主的課程，學生在探究物理實驗過程中掌握物理概念及相關定律，熟記物理知識點，物理實驗教學可以激發學生的創新思維能力和科學探究精神。傳統的物理實驗教學是教師“準備實驗、做實驗”，學生“聽實驗、寫實驗、背實驗”等，這種教學方式限制了學生培養獨立分析問題、解決問題的能力。現代信息技術與高中物理實驗課教學的整合，可以在物理實驗教學過程中運用計算機、電子白板、投影儀、高清攝像機做仿真實驗，切實增強物理實驗教學效果，運用計算機Excel等處理數據，大大節約學生處理實驗數據的時間，又學會計算機軟件的運用。

仿真實驗教學，形象生動 利用現代信息技術，對一些比較抽象的物理實驗進行仿真實驗教學，可以彌補實驗器材不足的缺點，同時實驗形象生動。如高中物理實驗“探究凸透鏡成像的規律”中，利用蠟燭成像，物距和像距之間的關系不是很明顯，學生只能死記實驗結論。

1）實驗原理：光的折射致使光屏上呈現大小不同的像。

2）實驗目的：探究物體在一倍焦距和二倍焦距范圍移動過程中各呈現什么樣的像，以及各有什么用途。

3）實驗器材：蠟燭、標尺、光屏、投影儀、電子白板、計算機等。

第一步：教師播放日常生活中常見的照相機、幻燈機等，引導學生思考是什么原理成像，成像是實像還是虛像，激發學生的學習興趣。

第二步：點擊蠟燭，并在一倍焦距之內移動蠟燭，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學生記錄成像時的物距和像距。

第三步：移動蠟燭，出現在一倍焦距和二倍焦距之間，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學生記錄成像時的物距和像距。

第四步：移動蠟燭，出現在二倍焦距之外，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學生記錄成像時的物距和像距。

整個實驗過程中學生記錄實驗數據，完成表1，總結實驗規律，結合實驗結論回答導課問題。

運用計算機軟件處理數據，快捷準確 很多實驗數據的處理比較復雜，有些物理實驗做一節課，實驗數據處理又要耗時一節課，而高中學生的時間比較緊張，此時借助計算機軟件處理實驗數據，快捷又準確。如高中實驗“探究小車速度隨時間變化的規律”，學生在實驗過程中記錄了大量的小車速度和時間的數據需要計算，可以借助Excel表格進行數據處理。

表1 凸透鏡成像數據記錄表

1）實驗原理：用打點計時器記錄小車不同時刻的位置，繪制加速度大小圖。

2）實驗目的：學會計算瞬時速度和v-t圖像處理數據。

3）實驗器材：小車、打點計時器、刻度尺、電源、計算機、幻燈片、投影儀等。

第一步：教師播放投影儀，讓學生對實驗器材進行了解。

第二步：教師用幻燈片展示實驗過程，學生根據演示實驗結合實驗內容進行實物連接，記錄實驗數據，數據記錄見表2。

表2 小車運動實驗數據記錄表

第三步：利用電子白板借助Excel表格進行數據處理。

結合表2中小車運動實驗數據，在Excel表格中應用“圖表向導”功能，選中表中數據，在名稱和標題中輸入“速度—時間”，其中設置“時間t”為數值的橫坐標，“瞬時速度v”為數值的縱坐標，點擊確定即可生成v-t圖像。學生利用計算機軟件處理實驗數據，操作簡單、方便準確。通過觀看v-t圖像，學生掌握小車在運動過程中的瞬時速度等。

5 總結

在高中物理新課程標準指導下，運用現代信息技術作為教育載體，可以實現“圖文并茂”“形聲并茂”等功能[5]，改變傳統教學中學生被動地接受知識的局面，實現教學手段多樣化、教學內容趣味化、教學形式藝術化，同時激發了學生的學習熱情，豐富了學生的信息知識和情感體驗，取得理想的教學效果。

[1]張斌.現代教育技術與高中物理教學的深度融合[J].中國現代教育裝備,2015(6):41-43.

[2]陳月升.芻議現代教育技術與高中物理教學的融合[J].才智,2016(32).

[3]伍洪偉.淺談基于現代教育技術環境下的物理教學[J].新課程:中學版,2010(9):6-7.

[4]向長順.現代教育技術與中學物理教學的整合研究[J].中學課程指導:教學研究,2014(27):15.

[5]曾玉菊,陸朝華.信息技術與中學物理課程整合的策略[J].黑龍江科技信息,2010(22):145.

G633.7

B

1671-489X(2017)13-0141-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2017.13.141

作者：李培學，壽光市第二中學，研究方向為物理教育與教學研究；王風艷，壽光市第二中學（262700）。