信息技術激活高中物理課堂的策略探究

朱庭榮

摘 要：國辦發〔2019〕29號文件要求“創新教學組織管理”“深化課堂教學改革”等，倡導積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學。這樣形式的高中物理課堂教學，需借助信息技術的力量。因此將信息技術融入高中物理課堂的教學方法，在高中物理教學實踐中是很有必要的。本文以此為出發點，論述了在新課程標準的改革要求下，信息技術在高中物理課堂中如何應用，并對現實教學提供相關經驗指導和借鑒。

關鍵詞：高中物理;信息技術;應用;優化

信息技術在高中物理教學中的應用豐富且廣泛，包含了許多方面的內容。同時，對于學校和教師，需要加強自身的學習能力和教學的配套措施，深度開發各項平臺和技術，將這些方法融入高中物理教學以及知識點當中，促使學生在高中物理教學中，找到符合自身特點的學習方法和興趣所在。

一、信息技術在高中物理課堂教學的教學形式

在當今社會，信息技術與互聯網的廣泛應用，為高中教學尤其是帶有抽象內容的理科科目的教學提供了新的思路。教師如何在課堂靈活教學，其應用概括有以下幾種形式：

（一）交互式微課教學

交互式微課教學是信息技術這種授課形式在構建主義體現中的思想，一般授課時間短，根據學生認知規律，主題突出，并以知識和單元結構為主體的內容為主，使得教學重難點十分突出，隨時隨地可以學習。按照程序、結構化、流程化的教育框架，可以引導學生在數字終端上使用高效的交互方式。通過一節微課一個主題或者一個生動有趣的科學故事，這種豐富多樣的形式激發學生的學習興趣。

利用希沃白板等形式是當今交互形式教學上課的主要方式。教師在希沃剪輯師錄制微課講解物理規律時，會呈現給學生強烈的視覺沖擊力，把學生帶入基于問題的物理情境中。微課一般時間不多于10分鐘，內容結構短小但主題突出，學生可利用間歇時間和可移動媒體能充分學習預習，涵蓋物理實驗原理、實驗演示、實驗數據處理等所有信息技術支持的環節，深化感性認識，提高學生的學習主動性。利用信息技術手段，用高速攝像機錄制平拋運動或自由落體運動的過程，再慢速播放，也可邊播放邊截圖呈現在白板中，既具體又生動，從而實現教育和學習的有機統一，實現學習目標。

（二）虛擬體驗式學習

虛擬現實技術是一個模擬現實世界的沉浸體驗系統。它結合了許多最先進的技術，比如電腦圖像、立體視覺和語音識別，可以應用于各種網絡平臺、移動平臺和智能終端。通過VR等形式相互作用，在很多高中物理實驗室不能實現的實驗教學中有著必要的應用。在確保安全的前提下，這種虛擬體驗技術可以使學生感受到真實的體驗感和創造力，多渠道地呈現手段將虛幻的數字化世界和現實世界巧妙地結合起來，為學生提供創新的空間和獨特的體驗感創造了機會，同時還有效地提高了學生學習的效率。

虛擬現實技術可以最大限度地節省場地費用等，避免一些實際實驗帶來的危險，打破時間和空間的限制。例如，原子核結構模型、聚變和裂變規律，帶電物體的電場分布、磁體的磁場分布學習，教師在實際情況下要把這些內容開展得有聲有色十分困難，但動畫、虛擬仿真等各種信息技術的利用，可以使學生在虛擬的數字世界中真切地感受到因為現實條件限制而無法完成的物理實驗。

（三）翻轉智慧課堂教學

翻轉課堂教學又稱為“翻轉教室”或者“智慧教室”課堂教學，其優勢在于將現有的“填鴨式”課堂的結構進行改造，讓學生成為課堂的主人。在學生自主參與物理規律或計算題目練習和探究的過程中，不斷鍛煉他們的獨立思考和學習能力，并引導大部分學生在這個過程中深化總結自身特點，規劃出自己的學習方法和特點。同時這種教學方式區別于傳統課堂完全以教科書為依據的方法，有利于學生在這個過程中對物理知識增加見識和見解，為學生體會物理知識內涵和深度打下堅實基礎[1]。

在課堂教學中，物理規律的學習是十分重要的方面，而傳統課堂的教學無法考慮到學生不同的理解和發展特點，很多學生無法跟上教師的步伐和思維模式，而翻轉課堂的教學模式優勢也顯現出來，這些學習資料和物理規律推導過程可以呈現給學生反復觀看，給學生充分的理解空間。例如：學習“波的形成和描述”這部分內容，學生的學習過程體驗比較抽象，規律總結存在一定的混淆性，因此要讓課堂的主體真正掌握主動權，在翻轉課堂中發揮信息獲取的優勢。同時，在運用翻轉課堂時要考慮時間關系的配合，找好知識點學習真正需要信息查找的轉折點，提高學習效率。

（四）借助公共社交平臺進行總結

在當今社會，學校教學也要緊跟時代潮流，不斷了解和應用學生喜聞樂見的方式進行教學和學習。在物理知識鞏固和總結的過程中，教師可以引導學生運用公共社交平臺、微博、博客等，這些平臺有較好的總結和規范知識的功能，這種區別于傳統教育的方式，有利于加深學生學習交流。

將微博融入高中物理教學中的方法可以成為評價學習能力的一種形式和標準，同時還可以為未來信息技術融入物理教學提供經驗。每次學習結束后，都會對新學習的物理知識和規律有深入的理解，包含對物理知識內容的、信息技術手段的、使用經驗的，以及適合自己或自己總結出的經驗方法，通過博客的平臺都可以得到梳理，從而改進學習效果[2]。

二、信息技術對物理規律教學的優化

（一）信息技術在高中物理教學中的具體應用措施

根據高中物理教學規律，信息技術和教育教學的特點，以及上述信息技術方法，將高中物理規律化教學過程分為三個階段：課前預習，教學過程，課后反饋。利用不同階段的方法優化信息技術，根據不同階段學生的特點選用信息技術手段促進他們的高中物理學習，以此達到整體教學目標，提升學科的核心素養。

課前制作的微課，是對本堂課程的簡短敘述，目的是讓學生完成對知識的預習。在學生學習微課的過程中，把所學知識的目標、含義，以及對知識的疑問和創新性見解記錄下來。引導學生看完互動式微課后，將不懂的部分著重記憶，重點的知識加深記憶，在課堂上有重點有選擇地進行聽講。互動式微課是一種大規模的在線課堂形式，學校可按學科組分別發揮學科組的力量，分批分年級錄制好高中課程每節的微課，盡量使每節微課都能成精品課，或借助優秀的教育平臺，形成一個學校的資源庫，方便學校各個年級的班級或物理組的學生在課前預習階段完成知識的初步了解。這個過程中利用學校設定的智能知識庫，學生可以根據自身的學習特點以及興趣，對相關的物理知識及規律進行預習和拓展，同時這種虛擬知識庫的方式還可以突破時間和空間的限制，根據學生自身需求進行小組線上討論和交流[3]。

在課后反饋中，還可以引導學生在計算機虛擬空間中，將自己認為的重難點的知識記錄下來，包括知識點本身、解題方法，以及自身的經驗等，以此節省傳統教學中摘抄、打印等總結方法，既提高了學生的學習效率，節省了時間，同時也做到了環保、綠色學習。

（二）信息技術優化高中物理教學的教學過程

整個教學課堂的過程，主要分為三個階段，即課前準備階段、課中教學階段和課后總結階段，每個階段都有適宜的有效手段。

1.課前交互式微課

利用互動微課優化課前教學準備，微課中包含豐富多樣的學習知識和內容，在高中物理學習階段，大多分為感性認知和理性認知兩部分，這兩部分也有不同的特點。感性認知的課程主要在初中的物理知識教學中體現，而在高中物理的學習中，知識點大多抽象化，以學生的理性認知為主，因此這種互動微課教學方式的優勢就顯現出來，將知識可以明確分為教學重點、教學難點和素養要點等。在情感上這種互動式微課形式能更好地走進學生的內心世界，充分利用和挖掘學生的學習興趣，使學生快速融入課堂中學習知識。

信息資源的設計，一方面主要在信息資源，微課知識反饋形式，學生是否使用微課程資源及在微課中學生的相互作用，是有利于加強學生科學學習的能力并改變錯誤的學習方式。另一方面微課視頻設計，需要考慮到多重因素，包括教師的教學風格、具體知識的特點，根據這些教師進行相關的教學設計，并將這些信息資源融入其中。這部分不管是對學生學習和教師整體工作來看，都是重要的組成部分，教師優秀的教學設計有利于提升學生的學習興趣，進而能夠促進學生學習效率的提高[4]。

2.課堂中信息化教學平臺

首先，是研究性學習、翻轉智慧課堂。這個教學平臺的設定和使用在前文中也提到過。主要的目的和教學目標是明確學生在課堂中的主體地位，將課堂學習真正還給學生。同時，教師在運行和設計這些翻轉云課堂的過程中，要充分考慮到班級中不同學生的發展特點，將課堂設計真正融入學生的學習，不能因為線上教學平臺的應用反而降低了學習效果。在這些基礎上學生可以開展“頭腦風暴”，進行知識創新，不斷提高自主學習的能力。

其次，是物理教學需要組織結構嚴密，推理過程細致，以及強大的邏輯思維和識別能力。在學生自主學習過程中，要設定層次難度豐富的問題，逐步安排任務，形成科學的信息鏈。學生學習特點和階段不同，就需要更為細致的教學分工，因此在具體教學設計和制訂的過程中，教師要做好統籌和收集信息的工作，根據學生的特點進行物理教學規劃。學校要制訂科學合理的教學管理系統和增值型評價體系，并及時反饋學生提出的問題，及時解決，確保自主學習在合理有效的秩序下進行。

最后，是虛擬模擬實驗，信息技術的多媒體應用。物理規律教學要利用信息技術講授基本知識，如物理虛擬模擬實驗，與物理規律有關的各種多媒體要素等。

3.虛擬模擬實驗型

物理知識的學習分為不同的類型，根據學生的學習特點，應考慮引進相關的虛擬模擬實驗模型。在情境設置中不斷培養學生的知識水平，以及認知能力水平和情感價值的能力。在情境導入過程中，要根據心理學原理設定物理規律的難度和情境的節奏，引起學生注意，但不能偏離物理規律的素養目標。例如，在講解“人造地球衛星”時，可以使用希沃白板自帶地球的3D地圖進行直接演示和講解[5]。

除上述敘述的之外，信息技術在物理教學中還有許多應用。例如，投票、作業的布置、分配和收集的工作。因此，在這些功能之下，面對物理教學中相關需要討論的知識，以及作業布置問題時，教師可以應用并根據自身情況進行借鑒，以節省時間提高效率。這種方式也提高學生在互動分享學習過程中發現物理知識，進行創新的機會，幫助教師更輕松展示豐富的物理實驗現象。

4.開展豐富多樣的平臺

將信息技術相關理念在高中物理教學和學習中展現，學習平臺是重要的開展方式，平臺各項服務是否合理也決定了教學的質量和效果。信息技術以科學的方式，提供豐富的資源、靈活的手段，在高中物理教學中，信息技術優化教學起著很重要的作用。

以高中物理中安培力理論和實驗探究為例，充分收集各種信息技術資源，促進學生能夠在課堂中了解到世界各地的物理知識和資源，拓寬他們的眼界和知識面，并且利用動畫等形式形象地掌握了相關知識。除此之外，有些物理規律過于抽象，學生在學習或理解中也存在困難。而利用多種傳感器做成機器人進行演示模擬等方式，使學生能夠保持獨立思考的能力，理解相應的知識點和物理規律。在討論結束進行課堂發表過程中，學生可以對自己的觀點進行豐富，也能不斷提升自身見解，為物理學的未來和突破，以及人才挖掘提供動力。

（三）利用相關平臺進行課后總結提高

利用相關學習平臺建立一生一檔，有利于便利地管理個人的知識、想法。在這種平臺中，教師和學生是平等的關系，因此便于學生在物理課程學習后，對自己學習的總結、知識的思考進行記錄。這種平臺的記錄形式，還有利于使知識體系化、完整化，也便于在總結完成后與他人進行分享。因此教師在瀏覽和總結教學的過程中，這些學生的數據就有可靠的使用價值，以便在后續的教學中改善教學方法，給學生一定的思維和發展空間，展示自己獨特的見解。

結束語

在新形勢和新課標要求下，信息技術的應用帶來了不少學科的教學改革。在信息技術發展的各項平臺和方法中，可引導學生培養科學思維，同時，對于抽象的物理規律和實驗，可以利用相關信息平臺進行科學探究，既提高了教學質量和效率，又培養了學生物理學科的核心素養。

參考文獻

[1]王楠.信息技術與高中物理課堂教學融合的策略研究[J].中小學電教，2021（Z2）：36-38.

[2]楊霈.淺析活用信息技術激活高中物理課堂的對策分析[J].考試周刊，2022（1）：135-138.

[3]卞鈺.高中物理課堂教學中信息技術的應用探究[J].求知導刊，2021（52）：49-51.

[4]史艷龍.高中物理課堂教學中的信息技術整合研究[J].中國新通信，2019，21（15）：202.

[5]方芳.淺析信息技術在高中物理教學中的應用[J].才智，2013（35）：19.

本文系福州市教育信息技術研究課題“基于機器人的物理創新實驗實踐研究”（課題編號：FZDJ2020A04）的主要研究成果。