深化技術融合 上出“物理味道”

劉明

摘 要：在教育信息化2.0背景下，基于深度融合的視角，從真實情境創設、知識自主建構、實驗方法優化、學習能力提升等方面深化信息技術融合，提升物理課堂實效，使物理課堂更具“物理味道”.

關鍵詞：技術融合;教學;物理味道

中圖分類號：G633.7 ? ? 文獻標識碼：B ? ? 文章編號：1008-4134（2021）15-0062-03

基金項目：廈門市第五批基礎教育課程改革課題“指向深度學習的物理實驗教學設計與實踐”（項目編號：Z504）.

作者簡介：劉明（1977-），男，福建寧化人，本科，中學高級教師，研究方向：中學物理教學.

我們常說：“上物理課，一定要有物理的味道.”那么，什么樣的課堂是有“物理味道”的課堂？筆者認為，有“物理味道”的課堂是指能抓住物理學科本質的課堂.高中物理新課程的基本理念第一要點為“注重體現物理學科本質，培養學生物理核心素養”，說明只有體現物理學科本質的課堂，才能有效地培養學生的核心素養.這樣的課堂，應該是注重學習過程的課堂;是激發物理學科興趣、展示物理學科獨特魅力的課堂;是基于物理知識、感悟物理思想、掌握科學方法、厚植物理精神與文化的課堂.

2018年4月教育部頒布的《教育信息化2.0行動計劃》中明確提出，要持續推動信息技術與教育深度融合，促進信息技術和智能技術深度融入教育全過程，推動改進教學;全面提升師生信息素養，推動從技術應用向能力素質拓展，讓應用信息技術解決教學、學習、生活中問題的能力成為必備的基本素質[1].信息技術在教學中的融合應用，豐富了教學資源和教學手段，為教師和學生拓展了更多的學習研究途徑和機會，本文從情境創設、知識建構、實驗探究、教學方式等方面探討如何深度融合技術，提升物理課堂的“物理味道”.

1 化遠為近 創設真實生活情境

物理教學中物理概念的建立、規律的探究、知識的應用都離不開情境.情境化教學是培養和發展學生核心素養的最有效的教學方式，情境來源于生產和生活，離開情境的物理教學猶如無源之水無本之木，毫無生命力可言.信息技術的應用將更多不可能發生在課堂的真實場景移植到課堂中，讓學生有身臨其境的真實體驗，有利于知識經驗的喚醒、有利于問題的提出、有利于構建知識的聯系.

案例1 如圖1，在牛頓第三定律教學中播放水中飛人的視頻，有助于學生建立作用力與反作用力普遍性的認識及類比聯想（火箭發射、噴氣式飛機等）;如圖2，在靜電屏蔽教學中播放閃電擊中飛機的視頻，有利于學生提出和思考為什么飛機中的人安然無恙的問題;如圖3，火車脫軌的新聞報道視頻，有利于學生思考為什么火車轉彎時超過一定的速度會脫軌的問題;如圖4，學生用繩子綁樹上拉車的視頻，有利于學生聯系知識解決實際問題.

2 化靜為動 演繹知識建構過程

在物理課堂教學中，合理應用簡單的動畫技術重建并演繹物理規律形成過程，讓學生經歷物理知識的發生和生長過程，經歷重演知識形成的關鍵步驟和思維過程，揭示并感受物理知識發生的原因、物理知識形成的過程以及物理知識發展的方向，促進知識的自主建構，有助于學生物理觀念的建立、科學思維的發展和科學精神的養成，提升物理核心素養.

案例2 如圖5所示，在電場線教學中，根據電場強度矢量疊加原理，在PPT中利用動畫動態展現電場分布建立的思維過程，讓學生在經歷和體驗中完成電場分布的自主建構過程.

案例3 如圖6所示，研究從圓形磁場區域a點不同方向入射的粒子，所能到達磁場邊界的范圍問題，利用動畫演示粒子速度方向改變時粒子運動軌跡（圖中大圓繞a點轉動）與磁場邊界的交點（即粒子所能到達邊界的范圍）.減小入射粒子的速度，用相同的方法可以研究入射粒子軌跡圓小于磁場圓時，粒子所能到達磁場邊界的范圍.利用動態演示，幫助學生建立分析圖景，尋找幾何關系，構建幾何圖形，突破關鍵問題.

3 化快為慢 促進規律本質理解

物理實驗是物理課堂的主要教學方法之一，在傳統實驗教學中由于受到教學內容和教學資源的影響，很多實驗無法在課堂中正常演示.信息技術的進步和發展，使物理實驗教學手段更加豐富.如利用實時信息傳輸和展示技術，增加了實驗現象的可視化程度，將不可見變為可見、將抽象變為直觀，讓實驗的效果可以階段性地、反復地呈現和進行，豐富學生的感性認識，從而幫助學生自我思考，自主總結，提高學生自主學習的能力.

案例4 探究平拋運動水平方向和豎直方向的運動性質，在課堂演示平拋運動與自由落體運動、水平方向勻速直線運動對比的實驗中，利用手機的拍攝功能及同屏播放功能，將兩個方向的運動情況實時展示，有助于直觀地感性體驗，深化平拋運動水平方向和豎直方向運動規律的自主建構和理解.

案例5 如圖7、圖8所示，在磁場的描述教學中，為豐富學生對條形磁鐵磁感線的認識，建立空間磁場的物理觀念，對比將鐵粉瞬時抖到銅塊和強磁鐵周圍，借助手機的慢鏡拍攝和同屏展示功能，給學生展示強磁鐵周圍磁場的空間分布，將抽象變直觀，完成條形磁鐵周圍磁場空間分布的自主建構和深化磁場空間分布規律的認識與理解.

4 化難為簡 優化實驗探究方法

隨著數字化實驗技術的成熟和發展，實驗的數字化設備實用性、簡便性、可靠性不斷提升，在實驗教學中深度融合數字化實驗技術，發揮數字實驗技術測量簡便、精確和數據自動記錄、處理的優勢，揚長補短，不斷創新物理實驗教學方法和豐富實驗教學內容，可大大提高物理實驗的教學效率，提升教師和學生的實驗素養和信息素養[2].

案例6 在牛頓第三定律教學中，利用簡便的數字化設備設計了一個證明鉤碼與水相互作用力（鉤碼受到水的浮力及鉤碼對水的反作用力）大小相等、方向相反的實驗.如圖9所示，用精度為0.1g的電子秤測量容器對秤的壓力（電子秤直接讀數），用微力傳感器測量細繩對鉤碼的拉力（電腦屏幕上顯示讀數）.圖9顯示壓力示數為499.7g（測容器對秤的壓力）;圖10顯示拉力示數為0.968N（測細繩對鉤碼的拉力）;圖11為鉤碼放入容器的水中，壓力顯示516.2g，拉力示數為0.808N，拉力示數減小0.16N，壓力增大0.162N，實驗結果顯示鉤碼對水的作用力和水的反作用力大小相等、方向相反.

5 以學促教 強化個性學習指導

信息化引導學習方式的變革，也必將引起教學方式的變革.充分利用豐富的網絡教學資源，利用網絡平臺的實時性、交互性，構建課堂實地教學與網絡學習相結合的混合式教學模式.

案例7 利用互動學習平臺，將視頻、音頻、課件等課程資源發送到互動學習平臺，在平臺上搭建微課自主學習、課前調查、互動討論、實驗探究、實踐作業提交、課后測評等課程學習任務.結合課堂教學進程，在課前、課中、課后等不同階段公布學習任務.學生的課前微課預習、課前調查和討論等環節，有利于教師詳細了解學情，為課堂精準教學實施提供支持.在評價與反饋方面，數字化學習平臺依靠大數據云平臺可以課后在學習群內并通過語音直播、文字對話等方式進行群內實時互動，為學生提供更多的有針對性的反饋和輔導，實時快速實現學生學習效果的有效測量、學習問題的診斷與分析等.這種基于網絡平臺的混合式教學方式，有助于教師將教學的重心轉移到核心問題的探究及深度思維的引導上，平臺提供便捷的交互性，有利于突破課堂時間限制進行自主學習，有助于教師強化對學生學習的個性化指導，提高教學的針對性和有效性.

6 結束語

《普通高中物理課程標準（2017年版）》的課程實施建議中指出，要設計各種學習活動讓學生利用信息技術提升物理學習能力，要積極利用數字媒體，主動開發適合教學、提高教學質量的信息產品，拓寬物理學習的途徑，促進物理教學方式改革[3].在教育信息化2.0行動的背景下，信息素養和信息技術應用能力必將成為學生終生發展所需的關鍵能力，教師不僅要把融合作為手段，讓技術融合更有利于學生從“物”走向“理”，讓技術融合提升物理課堂的“物理味道”，同時也應該把技術融合作為目標，全面提升師生的信息技術應用能力、信息素養和學習素養.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于印發《教育信息化2.0行動計劃》的通知[N].中國教育新聞網，2018-04-25.

[2]廖伯琴.普通高中物理課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

（收稿日期：2021-03-10）