物理與信息技術融合的高中研究性學習課程開發與實踐研究

摘要：研究性學習具有非常高的課題價值，在新高考的策略下，研究性學習愈發受到高中階段一線教師的高度重視。為了實現研究性教學目標，必須做好課程開發工作，建設完善的課程體系，確保學生能夠深入研究學習內容，其中與信息技術的融合具有重要作用，能夠使得課程更加豐富，同時能夠提高課程開發便利性。因此，本文將對物理與信息技術融合的高中研究性學習課程開發與實踐方面進行深入的研究與分析，并結合實踐經驗總結一些措施，希望可以對相關人員有所幫助。

關鍵詞：物理教學；信息技術；研究性學習；課程開發；優化措施

在我國現代教育體系不斷完善的背景下，素質教育理念的提出與應用，我們需要更加重視學生的創新精神和實踐能力，因此我們需要改變傳統的教學模式和教學方法，在幫助學生接受與學習知識的同時，確保學生具有主動發現、探索以及體驗知識的態度與能力，所以需要加強研究性學習模式建設。在高中物理教學過程中，通過與信息技術的融合，能夠有效提升教學質量，使得課程內容更加多樣化，能夠充分激發學生學習積極性，確保教學實效性。

一、高中研究性學習課程概述

研究性學習是指學生主動探究的學習活動，是一種學習理念，同時也是學習方法，適合應用在高中階段的所有學科中。在教學過程中，學生需要從教師的指導下，從學習、生活中選擇與確定研究主題，采用類似科學研究的方式主動獲取知識、解決問題并應用知識，利用這種教學活動，學生能夠體驗到探究的過程中，從而加深學生對學科和知識的理解使他們具備了良好的獨立探究能力，學習科學知識與技能。從課程的角度來看，研究性學習在應用過程中，以課程教學的問題為載體，建立一種類似科學研究的途徑與情境，讓學生獨立自主收集、處理以及分析信息，從而解決該研究問題，有利于全面培養學生解決問題的能力，最為重要的是能夠推動學生創新能力水平提升[1]。

研究性學習是一種科學的學習方式，同時也是高中階段一種有效的教學方式，主要目標是培養學生獨立自主解決問題的能力、創新精神以及實踐能力，確保學生具有充分的學習興趣，不斷促進學生綜合能力水平提升，應該更加重視學生對知識的實際應用，學生通過親身學習與體驗形成對知識的獨特認知，在思想意識、情感意志以及精神境界等多個方面得到升華。研究性學習符合物理學科教學需求，通過采用該教學方式，能夠全面提升教學質量，使得學生物理學習能力水平提升，形成正確的學習習慣，對于學生終身發展具有重要的作用。

二、物理與信息技術融合在高中物理教學中的重要意義分析

信息技術主要是指計算機技術和互聯網技術，以及相關的衍生技術。信息技術具有高效、方便的特點。它在物理教學中的應用，主要是能夠提高教學有效性和激發學生學習興趣。因為物理學習難度較高，所以學生對物理學習普遍興趣程度不高，缺乏學習動力，傳統灌輸式教學模式能夠起到的作用十分有限，而通過將信息技術和物理課堂教學深度相融合，能夠創新傳統的教學方法，例如通過計算機軟件、多媒體設備等，能夠使學生對物理學習產生全新的感受，從而吸引學生注意力，使其能夠產生學習興趣和探索欲望，是信息技術與物理教學融合的主要優勢。同時，信息技術還能夠豐富物理教學資源、提高課堂互動效果，具有多種良好的實際作用，是現代物理教學發展的必然方向，所以需要加強信息技術在物理教學中的運用。綜合來看，將信息技術與高中物理教學相融合，具有如下幾項重要意義：

①信息技術在高中物理教學中應用能夠使復雜、抽象的物理知識更加形象化、具體化，從而能夠幫助學生更好地理解抽象的物理知識，降低學生理解物理知識難度。通過采用信息技術教學手段，與教學知識點相結合，能夠幫助教師通過計算機軟件完成教學，使物理知識中復雜的定理、公式更加容易記憶，是提高高中物理教學質量的重要方式。與此同時，在物理實驗等實踐性教學中，信息技術也能夠發揮出良好的作用，通過實驗的方式為學生演示實驗流程，能夠幫助學生更加準確地掌握實驗操作要點，尤其是在實驗條件受到限制時，信息技術的作用則能夠充分發揮[2]。

②信息技術在高中物理教學中的應用能夠有效激發學生學習興趣，相比于傳統的教學手段而言，利用信息技術教學方式，能夠有效地改變輸入式的傳統教學方式，讓學生更能夠積極有效地參與到教學中，使得學生從實踐中激發學習的興致，讓學生感受到物理學習的樂趣所在，從而能夠激發學生物理學習主動性和積極性，是促進學生學習能力提升的有效方式。

③信息技術在高中物理教學中的應用能夠鍛煉學生的思維邏輯能力，邏輯思維能力是學生學習物理必須具有的基礎能力，因為物理學科是一門對邏輯思維要求較高、具有高度嚴謹性的學科，如果學生不具備一定的邏輯思維能力，會導致學生學習物理較為困難，不能真正理解物理中眾多的知識點和復雜的物理理論系統，通過利用信息技術手段，能夠有效促進學生思維能力提升，從而使學生的學習能力全面提高，還能夠提升學生自主學習能力水平[3]。

三、物理與信息技術融合的高中研究性學習課程開發與實踐優化措施

通過以上分析，可以看出研究性學習對高中物理教學的重要意義符合素質理念、核心素養教育理念的基本要求，它能更好地滿足學生的學習需求，有利于學生自主探究能力的培養，能夠強化學生創新精神與實踐能力水平，是培養現代化高素質人才的關鍵所在；將信息技術融合在物理教學中，能夠全面提升教學效果，最大程度激發學生學習興趣，強化學生的邏輯思維能力。在信息技術與物理融合的基礎上，需要做好研究性課程開發工作，依據研究性學習的基本理念，優化信息技術的應用，使高中物理課程體系更加完善，全面提高教育教學質量。因此，本文結合相關實踐經驗，總結如下多項科學有效的優化措施：

（一）利用信息技術拓展資源，豐富物理課程教學內容

在高中物理課程開發過程中，為了提升研究性，需要拓展教學內容，為學生提供更多可以選擇的研究主題。但是當前高中物理教學可用的教學資源較為有限，基本圍繞教材內容開展，但是教材內容缺乏靈活性，且部分內容已經落后。為了解決該問題，可以通過信息技術拓展物理教學資源，從而能夠使學生獲取更多的物理學習知識。例如，在物理教學中，教師可以通過網絡收集與物理知識點、實驗相關的其他知識點，并采用視頻、圖片等方式，為學生提供更多的物理學習載體，將網絡資源作為物理教學資源使用，能夠優化教材知識點單一、狹窄的問題，從而使學生學習到與該知識點相關的其他內容，是提高物理教學效果的有效方式，同時通過網絡獲取資源能夠提高教學先進性。在課程內容得以豐富后，學生具有更多能夠選擇的研究主題，學生則可以選擇更多自身更加感興趣的主題，從而能夠提升研究性學習效果。利用信息技術開發課程，有利于研究性學習模式全面落實，對于高中物理教學而言具有重要意義，能夠使得研究更加深入，還能夠解決當前高中物理教學內容較為單一、課程模式的形式化使學生對物理及相關知識點有了更深的理解，能夠促進學生創新能力水平提升，是利用信息技術進行研究性學習課程開發的重要優勢[4]。

（二）通過信息技術增強互動性，全面激發學生探究興趣

良好的課程必須具有互動性，但是當前高中物理教育中，課堂氛圍不夠活躍、缺乏有效的互動方式問題較為嚴重，物理教學整體教學氛圍較為緊張和沉悶，主要是缺乏科學的互動方式，教師與學生之間的交流不夠充分，教師不能引導學生進行獨立探究，學生與學生之間的交流也不夠密切，從而導致研究性學習無法全面落實。因此，采用信息技術，能夠使教師成為物理課堂教學的引導者，使學生與教師之間的距離拉近，學生則能夠以更加平和、開放的心態投入課堂學習。例如，教師通過計算機軟件播放與教學內容相關的視頻，讓學生對視頻內容進行分析，并選擇與教學內容相關的主題進行研究，這種方式能夠提高教學趣味性，且能夠吸引學生注意力，還能夠發散學生思維，使物理課堂教學氛圍更加活躍、生動，是提高學生物理學習效果的重要方式。物理教學互動性得到增強，能夠全面提高教學效果，使學生注意力更加集中，能夠有效推動學生物理學習成績提高。通過信息技術的應用，能夠構建氛圍更加活躍的物理課堂，教師與學生的交流更加充分，在教師的正確引導下，學生則能夠更好地開展研究性學習，課堂研究氛圍將會更加濃厚。課堂互動性是研究性學習能夠成功落實的關鍵所在，而信息技術則能夠有效提升課堂互動性，所以在研究性課程開發中，需要加強信息技術應用，構建良好的課程研究氛圍[5]。

（三）研究性學習課程開發實踐—以物理學史與力學融合教學為例

在研究性學習開發過程中，需要構建完善的課堂教學體系，其中對課堂引入的優化具有重要作用，通過將信息技術應用在課堂引入環節中，能夠有效提升研究性學習課程質量。

信息技術可以將物理學的歷史引入物理力學教學中，教師提前準備與力學相關物理學史的相關紀錄片與資料，將其制作為微課視頻等方式，讓學生在課下自主學習，物理學史作為科學史的重要分支，是對物理學在歷史進程中的發生、發展過程記錄。在高中物理力學教學中，沒有闡述力學的發展歷程，而是針對經典力學進行分析，通過將物理學史進行融合，能夠使得學生更加明確力學的發展過程，學習到力學的產生、發展以及頂峰，進而明確力學研究的重要意義，以及力學研究的艱難曲折，從而能夠全面培養學生力學學習興趣，并幫助學生構建科學的研究精神，使其更加明確科學研究道路的艱難險阻，是提高高中學生物理學習能力、物理學習成績的有效方式，為此需要將物理學史與高中力學進行深入融合。物理學史中的內容較為豐富，其中許多與高中階段的力學教學內容具有密切關系，比如牛頓力學等，是高中階段力學教學的重要內容，所以將物理學史與高中力學教學相結合，具有良好的可行性，能夠引導學生對力學相關的物理學史進行研究，從中發現力學發展規律；因為高中物理教材中關于力學的闡述不夠全面，所以學生只能夠學習到書本中闡述的力學內容，不利于學生構建系統的力學知識體系，從而對學生力學學習產生很大負面影響。

因此，在教學過程中，教師通過講述物理學史，能夠幫助學生明確力學的發展過程，從而形成系統、完整的力學研究發展體系，使得學生明確力學學習需要經過不斷地探索，才能夠發現力學領域存在的真理，能夠幫助學生養成良好的學習思維習慣，掌握力學的系統性特點，對于學生力學、物理學科以及其他學科學習具有重要作用，在該過程中可以通過信息技術，制作PPT、微課視頻等方式，幫助學生梳理物理學史脈絡[6]。

物理學經過長時間的發展，研究思維和研究方法不斷更新，通過在力學教學中滲透物理學史，能夠幫助學生了解更加全面的物理學知識。在力學教學中融合物理學史，學生通過觀看物理學史發展的相關視頻與資源，能夠幫助學生感受到物理學發展所蘊含的科學精神，對于培養學生物理學科核心素養具有重要的作用。因此，教師需要將物理學史滲透在力學教學的各個方面，按照教材中的內容，準確掌握結合關鍵要點，通過巧妙的設計能夠有效提高力學教學質量，充分吸引學生注意力，使得學生明確力學發展的基本歷程，經過科學有效的滲透，學生則能夠明確力學學習的關鍵所在，從物理學史中總結正確的力學學習方法，對于學生后續學習具有重要的作用。在物理學史與力學教學融合過程中，教師可以為學生準備物理學史中科學家所采用的試驗方法相關視頻，引導學生對力學知識進行實驗，學生按照物理學史中某項力學的試驗方法，則能夠得到正確的力學結論，并感受到物理學史中采用試驗方法的學習要點，從而能夠提高試驗教學質量，滿足學生力學實踐學習需求，是踐行研究性學習的重要方式，能夠全面提升物理教學質量，加深學生對力學相關內容的理解，還能夠提升學生實踐能力水平，培養學生學科創新精神。為了提升自主性研究教學質量，培養學生問題解決能力與實踐能力，可以采用生活化的教學方式。物理學史作為科學發展史，與實際生活之間存在緊密的聯系，物理力學教學需要將理論與實踐進行結合，教師需要培養學生的實踐動手能力，在實踐中感受力學的關鍵所在，所以教師需要將物理學史與學生生活實際相結合，通過對物理學史的講述，學生則能夠了解到許多力學知識的進步，都與生活需求具有密切的關系，從而引導學生更加注重生活中與物理力學相關的現象，培養學生善于觀察、善于總結的思維，對于學生學習能力發展具有重要作用。在該過程中教師可以通過微課視頻等方式，播放學生生活中與力學相關的現象，讓學生研究該現象產生的具體原因，將其與力學相關知識點進行結合，能夠全面提升學生問題解決能力，通過信息技術與生活實踐的融合，能夠有效提升研究性學習課程質量，落實培養學生創新精神、創新能力與實踐能力的教學目標，是促進學生綜合素質發展的關鍵。

四、結束語

綜上所述，本文簡要闡述了高中物理研究性學習的基本內涵，并對信息技術與高中物理教學融合的重要意義進行分析，最后，提出了科學有效的課程開發與優化措施，希望對高中物理教學能起到一定的參考和幫助作用，不斷提升高中物理教學質量，為學生終身發展打下良好的基礎。

作者單位：趙連棟 甘肅省蘭州市蘭州新區高級中學

參" 考" 文" 獻

[1]何萬軍. 新課程改革背景下信息技術與高中物理教學的融合策略探究[J]. 中小學電教：綜合， 2022，32（03）：34-36.

[2]林立. 基于核心素養的高中物理與信息技術融合探究[J]. 名師在線（中英文）， 2022（30）：13-15.

[3]柯希垚，鄒代峰. 基于核心素養培育的物理師范課程教學改革研究[J]. 課程教育研究， 2020（16）：193.

[4]梁鴻輝. 信息技術深度融合下的高中物理核心素養教學研究[J]. 中小學電教：綜合， 2020（04）：54-55.

[5]賀小兵.基于“自主學習”和“有效教學”的網絡資源課程化實踐[J].北京教育（普教版），2022（06）：92-93.

[6]張子慶，舒鳳. 淺談核心素養視域下的高中研究性學習校本課程開發[J]. 文淵（中學版），2020（6）：218-219.

課題名稱：促進多學科融合的高中研究性學習課程開發與實踐研究網絡初審號：LZ2020_001688。