高中物理電場知識信息化教學路徑

顧華

（蘇苑高級中學,江蘇蘇州 221500）

眾所周知，高中物理知識點繁雜，且較多抽象難懂，這給日常有效教學帶來極大的壓力和挑戰。如何有效地將抽象的物理知識教學有效化，是每位一線教師要思考的問題。課堂上對于抽象的物理知識教學，僅僅依靠直輸式的教學模式顯然是行不通的，教育信息化為包括電場知識在內的高中抽象物理知識教學開辟了一條新的道路。教學實踐中，教師若能合理依托信息手段，就能讓學生在寓學于樂中，掌握物理知識的內涵精髓，獲得物理素養的有效提升。因此，一線教師要正視信息化教學的意義，努力打造一個趣味性和實效性兼備的信息化物理課堂，讓素質教育能夠在物理課堂中落地生根。

一、高中物理信息化教學的意義

（一）豐富形式，激發學習物理興趣

德國教育學者第斯多惠曾經說過：“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒和鼓勵。”而教學中激勵、喚醒和鼓勵的最根本乃是學生學習的興趣，因為學習最大的動力乃是興趣，乃是對學習內容的興趣。對高中生來說，興趣好比是他們的良師益友，只有在對所學內容擁有濃厚興趣的情況下，他們才會以更熱情和更自主的姿態投身到學習中，進而獲得更多學習收益。為此在教學實踐中，物理教師應當時刻圍繞“趣味教學”這一主線推進知識點的講解，以趣味為引保證教學的有效性。新時期，一線教師要轉變以往說教式、言語式的教學模式，多從信息化教學入手，平時多搜集一些與教學相關的學生又很感興趣的視頻、動畫、微課等信息材料，在相關知識的教學過程中適時地呈現出來。例如，在講述電場線知識點時，一線教師可以帶領學生借助蓖麻油中的頭發屑展示空間電場的分布。這個展示的過程每位一線教師必須帶著學生體驗，因為這個體驗過程，比一線教師直接拿書上的圖去講，印象要深刻得多。但是這種傳統手段只能講單個點電荷、等量的同種電荷、等量的異種電荷周圍的電場線分布的空間，對“不等量異種電荷間的電場線”分布知識點，以往的教學方法都是，通過電場的知識尋找特殊位置，再根據電荷周圍電場線分布特征，推算不等量周圍電場線分布情況，對于一般學生難度較大，很抽象。這時一線教師可以通過動畫手段，調整兩電荷電量參數，直接將不可見不等量電荷間的電場線直觀化呈現出來。這樣的教學手段既可以簡化學生的學習難度，為他們提供一個視聽一體的學習參照，又可以通過這種運用他們熟悉且喜愛的手段進行教學的方式進一步激起他們的學習興趣，讓他們能夠樂學、知學和好學，提高他們的學習實效，而且若干年以后仍然能在學生的腦海中形成震撼的畫面，真正印象深刻，學習興趣濃厚。

（二）優化教學，發展物理核心素養

在新課改旗幟下，素質教育儼然成為高中物理教學的核心內容，如何引導學生從課堂中學到科學的思維方法，能自主地從“知識為本”轉向“觀念建構”，最終成為終身受益的寶貴財富，是每位一線教師努力的方向。這就要求在教學實踐中，每位一線教師不但要注重物理知識點以及相關技能的傳授效果，更要做好思維能力、科學精神以及探究意識教育工作，以此將素質核心素養教育落實到實處。然而，素質核心教育的推進并非易事，其中尤其對教學方法以及模式的合理性、科學性有著較高要求。信息化模式的引入，恰能夠進一步豐富物理教學的內涵與形式，延伸物理教學的實踐路徑，進而助力學生物理素養的培養。在教學實踐中，一線教師可結合多種信息手段革新教學設計，為學生提供諸多思維發散、動手實踐的契機。在信息化手段下，物理教學還能夠突破現實課堂的桎梏，實現向線上方向的延伸，這也為物理教學以及復習等環節的良好推進提供了更多方向，增添了物理教學的個性化與趣味化特點，這不管是對學生物理認知的深化而言，還是對他們物理思維、物理素養的發展而言，都將大有裨益。

二、高中物理電場知識信息化教學實踐

（一）借助媒體手段，強化電場認知

在信息化教育手段中，多媒體作為一種較為常見的教輔工具，有著操作簡便、直觀性強等特點。它能夠通過圖表、圖畫甚至音頻等方式將枯燥的文字以動態化形式躍然于學生眼簾，進而使他們能夠獲得一個直觀化的學習參照，幫助他們更好地理解和學習相關知識點，提高其學習有效性。

高中的物理知識教學，一線教師都清楚，雖然電學的知識較力學的知識簡單，但是電場的知識不像力學的知識教學可以借助身邊的場景工具實質化、具體化，電學的知識尤其是靜電場的教學這一塊，因其無法肉眼可觀的抽象性，使其成為高中物理教學的一大難點，學生學習物理知識的一大薄弱點。如何使電場抽象知識的教學具體化、直觀化，成為每一位一線教師面臨的一大挑戰。通過多樣的現代信息化的教學手段，能很好地處理以上教學難題。

在電場知識的教學實踐中，物理教師可圍繞教學內容、教學要求以及教學目標，設計一個以多媒體為輔助的電場課堂，讓學生的電場認知得到進一步強化。例如，在“電場”的教學實踐中，教師可依據教學目標，通過媒體手段展示一段關于法拉第提出“場”概念的故事視頻。在此基礎上，教師可展示一段Flash動圖，讓學生結合“場”的觀點，思考一下電荷A、B的相互作用，在此基礎上再引出電場強度等知識，使學生能夠更加便捷和深刻地領悟相關概念的內涵精髓。通過此舉，不但能獲得好的教學效果，而且還能讓學生寓學于樂，進一步激起他們的物理探究熱情，可謂是一舉多得。

另外，在講解一些前沿的科技應用實例的時候，可以播放相關的視頻材料和動畫解析。例如，講解電場和磁場的綜合知識應用——“磁流體發電機”知識點時。播放相關的視頻，在視頻材料中，向學生詳細介紹磁流體發電機的原理。“磁流體發電機”又名“等離子體發電機”，這是因為它的工作粒子是高溫的等離子體的緣故。它是目前各國都在研究的先進發電機，借助電場和磁場的疊加，將高溫的等離子體的內能直接轉化為電能的裝置。一線教師先是向學生展示目前國際上磁流體發電機的實物場景，然后利用動畫等形式向學生們展示磁流體發電機的內部工作原理，最后再將實物模型抽象為物理模型。通過動畫的展示，顯示動態的粒子運動場景，在具體的物理模型中再進一步分析這種模型設計的具體問題。“等離子發電機的兩極板電性？”“等離子體發電機的內部電阻？”“等離子發電機的工作電路？”“等離子發電機的功率損耗？”等問題都能在直觀的粒子工作場景中得以解決。通過這樣的講解之后，不僅能讓學生準確理解并解決磁流體發電機的相關問題，更是提升了學生自主分析問題的能力，讓學生學會了如何自主構建疊加電場和磁場的模型。下次再碰到與之相關聯的知識點問題時，學生就可以根據材料等實際出發，自主構建相關物理模型進而分析與解決相關問題。另外適當地引入當前國內國外的相關科技材料，特別是能展示我們國家目前的先進科技，不但可以加深學生對該知識點的理解，還能極大地刺激每位學生的愛國主義之情，讓每一位學生體會祖國的強大，產生強大的民族自豪感，并萌生強烈的為祖國強大而奮斗的愛國主義想法。

（二）運用微課技術，推動電場探究

微課是指以視頻為主要載體，記錄一線教師在課堂教育教學過程中圍繞某個知識點或教學環節而展開的精彩教與學的全過程。客觀地說，微課是教育信息化的代表性技術產物，在推動教學效果以及素質教育落實方面有著巨大的活力。微課有著教學時間短、針對性強、教學形式靈活等特點。微課形式多種多樣，可以有課前復習、新課導入、知識點理解、練習鞏固、小結拓展等，選擇并靈活應用適當的微課內容，輔助教學，往往會有事半功倍的功效。微課技術手段的精煉教學內容和靈活容易的操作特點，如果能將其滲入物理電場知識教學中，可以極大地簡化學生的學習難度，讓他們能夠在有序的視頻引領下掌握其中的要點。恰當的微課技術手段能夠幫助一線教師構建一個具有翻轉性質的有趣的物理講堂，這樣的教學可以讓同學們獲得更多思維發散、操作實踐以及合作交流的契機，進而凸顯其教學主體者的地位，讓他們的自學、思維以及創新等能力得到有序化提升。

在電場知識教學中，一線教師如果能引入并注重微課技術，以電場“微課堂”促進學生的電場知識探究，相信教學效果一定比傳統灌輸課堂效果好很多。例如，在講授“帶電粒子在電場中的運動”知識點時，利用有效的課前知識點微課講解，能將抽象的微觀粒子運動情況直觀化，讓高度抽象的內容，以最直觀的方式呈現在學生面前，讓他們有身臨其境的感受，從而收獲最佳的教學效果。

一線教師不妨將視角放在微課之上，以微課為助力帶領學生進行翻轉學習。首先，教師可對本章節知識點加以歸納，在此基礎上，結合網絡視聽資源設計一個章節微課。在微課中，不但要包括一些與本章節知識點相關的音頻或影像資源，如“帶電粒子加速或偏轉”動畫等。而且也可設置一些具有指向性和啟發性的問題，如“不計算粒子重力時，電場力的做功有什么特點？”“哪些情況下要考慮重力因素，哪些情況下不需要？”“正交分解法和等效重力法特點如何？”等。同時，微課還可結合試題，設置一個探究任務，如“運用正交分解法確定電場大小”等，讓學生在翻轉學習時，更有方向性。其次，教師可本著異組同質原則，在班內劃分出多個4～6人的物理小組，指引各組成員一同對微課進行觀摩，思考總結相關問題并進行相應實踐探究。期間，教師應做好教學巡視工作，一是維護好課堂秩序，二是為各組學生提供及時性的點撥，確保翻轉教學得以良好運轉。最后，教師可指引各組依次闡述結論，分享實驗成果，在此基礎上，結合其中的問題進行點評和知識點的總結。如此，便可實現“教”與“學”傳統模式的轉換，讓學生能夠擁有更多自主思考、合作探究的契機，在這個探究過程中，對電場知識形成更深層次的認知，而且借此使他們探究能力、協作能力以及處理問題等能力均得到有效培養。

（三）構建網絡平臺，延伸電場教學

結合教育實踐來看，物理教師如果想要獲得更好的教學實效話，除了要做好課堂教學工作以外，還應關注課外知識的復習與練習，只有這樣才能實現教育閉環，為學生認知的深化以及物理能力的發展奠定基礎。互聯網作為一種信息化的交互平臺，有著適用性強、互動性高等特點，若將其滲入物理教學中，不僅能夠進一步拓寬物理課后練習以及輔導的教育路徑，還能夠讓物理教師通過線上教育等方式實現對學生的個性化輔導。

在講授電場知識時，物理教師若能搭建一個網絡化的電場教學平臺，一定能讓電場教學實現向課外、學生生活方向的延伸。例如，在講授“電勢能和電勢”時，教師可依托微信、釘釘以及QQ等信息交互軟件，搭建一個電場教學群平臺，利用網絡群的互動性強等特點將章節微課等上傳其中；同時還可設計一些章節數字試題，如電勢能變化方面的填空題、電勢能方面的選擇題、電荷移動和電勢能概念建立方面的討論題等，指引學生進行觀摩與練習，然后通過線上審閱的方式精準把握學生的疑問難點，在此基礎上，可采取網絡連線輔導以及線下課堂講述相結合的方式鞏固學生的電場認知。

在平臺中，教師也可布置一些實驗作業。指引學生做一做關于電場方面的居家小實驗——“易拉罐火花”“摩擦棒牽引電風輪”等，而且可讓他們將實驗過程錄制成一段小視頻上傳到平臺。最后學生可以比一比誰的實驗過程最科學？誰的視頻錄制得最好？等。在激起學生學習物理和實驗探究熱情的同時，讓他們的電場知識學習更上一層樓。