“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中物理課堂教學(xué)策略研究

摘要：“互聯(lián)網(wǎng)+”對教育事業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的促進(jìn)作用日益顯著。文章旨在探討“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中物理課堂的教學(xué)策略，重點(diǎn)分析了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的應(yīng)用優(yōu)勢，詳細(xì)闡述了教師在設(shè)置教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑、整合信息資源、設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)、直觀演示動畫、分析實(shí)際案例等方面的教學(xué)實(shí)踐方法。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；高中物理；教學(xué)策略

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，課程應(yīng)注重體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，注重課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性、選擇性與時(shí)代性，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，加強(qiáng)學(xué)科教育與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)融合，有助于促進(jìn)教育教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教師可為高中物理教學(xué)引入多元化的資源和方法，為學(xué)生提供更加自主、靈活、個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的應(yīng)用優(yōu)勢

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式有助于實(shí)現(xiàn)師生關(guān)系的快速破冰。同時(shí)，借助互聯(lián)網(wǎng)平臺，教師可為學(xué)生拓展自主學(xué)習(xí)空間、提供優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。高效、實(shí)時(shí)的師生互動和溝通，有助于提高課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[1]。教師利用互聯(lián)網(wǎng)工具，可在教學(xué)活動中呈現(xiàn)豐富的教學(xué)內(nèi)容與資源，也可通過創(chuàng)設(shè)情境的方式顯著增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性和實(shí)用性。“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式，為師生雙方提供技術(shù)和資源支持，有助于深化學(xué)生的知識理解，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展，從而打造高效的高中物理課堂。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下教師角色的轉(zhuǎn)變

在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，高中物理課堂教學(xué)的創(chuàng)新與變革，要求教師及時(shí)轉(zhuǎn)變角色，從傳統(tǒng)意義上的知識傳授者，轉(zhuǎn)變到學(xué)生學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者、組織者、評估者。作為引導(dǎo)者，教師應(yīng)提供與學(xué)生能力和需求相符的問題、情境、案例等啟發(fā)式資源，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神與創(chuàng)新思維[2]。作為資源的組織者，教師應(yīng)整合多媒體教學(xué)、在線精品課程、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等資源，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地構(gòu)建系統(tǒng)化的物理知識體系，并發(fā)展實(shí)際問題的解決能力。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中物理課堂教學(xué)策略

（一）明確教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式中，教師應(yīng)在高中物理課堂上明確教學(xué)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，創(chuàng)新設(shè)計(jì)個(gè)性化的物理學(xué)習(xí)路徑。具體而言，教師引導(dǎo)學(xué)生在課前預(yù)習(xí)階段根據(jù)學(xué)習(xí)水平選擇題目或者檢測任務(wù)，并向?qū)W生分享多層次的教學(xué)資源，增進(jìn)學(xué)生對物理知識、實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象的理解[3]。以人教版必修1“自由落體運(yùn)動”課程教學(xué)為例，在第一章“運(yùn)動的描述”、第二章“勻變速直線運(yùn)動的研究”相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，高一學(xué)生已經(jīng)理解并掌握邏輯推理、實(shí)驗(yàn)演示與探究方法。因此，教師需要引導(dǎo)學(xué)生分析自由落體運(yùn)動的物理規(guī)律，明確重力加速度的意義，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神、科學(xué)推理能力與科學(xué)論證能力。教師圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)，確定以下課堂教學(xué)目標(biāo)：

1.基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理的一般方法，探究自由落體運(yùn)動中的物理規(guī)律，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中歸納出自由落體運(yùn)動的規(guī)律，如速度-時(shí)間變化規(guī)律、位移-時(shí)間變化規(guī)律等。在探究過程中，學(xué)會控制變量法、轉(zhuǎn)換法等科學(xué)研究方法，提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。

2.掌握自由落體運(yùn)動的速度、位移、加速度等物理量之間的關(guān)系，運(yùn)用這些關(guān)系對自由落體運(yùn)動過程進(jìn)行定性分析和定量描述，形成清晰的運(yùn)動觀念和相互作用觀念。

在上述教學(xué)目標(biāo)的引領(lǐng)下，教師能夠明確“自由落體運(yùn)動”課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，即探索規(guī)律、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維方法等。教師在設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑時(shí)，需要參照預(yù)習(xí)階段學(xué)生對導(dǎo)學(xué)案的完成情況，為學(xué)生篩選分層測試題目，并向?qū)W生推送個(gè)性化的微課視頻資源、思維導(dǎo)圖，輔助學(xué)生增進(jìn)對新知識的認(rèn)知和理解。

在預(yù)習(xí)階段的導(dǎo)學(xué)案中，基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生需要按照“理解物體自由落體運(yùn)動的條件→理解加速度大小和方向→掌握運(yùn)動規(guī)律并解決實(shí)際問題的個(gè)性化學(xué)習(xí)”流程，完成問題分析、歸納總結(jié)、解決問題三個(gè)模塊的學(xué)習(xí)任務(wù)。對于基礎(chǔ)牢固的學(xué)生，在觀看微課視頻和思維導(dǎo)圖之后，可以對自由落體運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動的相關(guān)問題進(jìn)行思考、交流與探討。教師可適當(dāng)給予學(xué)生探究提示，使其完成對自由落體運(yùn)動、豎直上拋運(yùn)動基本概念的知識梳理，并鞏固記憶兩種運(yùn)動的公式和條件。在明確的教學(xué)目標(biāo)引領(lǐng)下，不同層次的學(xué)生在獲取個(gè)性化題目和資源之后，可根據(jù)自身實(shí)際需求，循序漸進(jìn)地完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并為學(xué)習(xí)新知奠定思維基礎(chǔ)。

（二）整合信息資源，設(shè)計(jì)創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)

在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下，教師在物理課堂上應(yīng)高效整合信息資源，與學(xué)生共同設(shè)計(jì)創(chuàng)新的物理實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺與技術(shù)資源的啟發(fā)優(yōu)勢[4]。教師可借助VR/3D實(shí)驗(yàn)室、NB物理課例中心等互聯(lián)網(wǎng)平臺，為學(xué)生提供沉浸式的模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生更好地理解物理原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過實(shí)例學(xué)習(xí)物理概念和應(yīng)用。

1.力學(xué)實(shí)驗(yàn)：研究影響滑動摩擦力大小的因素

在VR/3D實(shí)驗(yàn)室的力學(xué)探究平臺上，教師可與學(xué)生共同設(shè)計(jì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。以人教版必修1“摩擦力”課程教學(xué)為例，學(xué)生在力學(xué)探究平臺上能夠運(yùn)用合力工具對象，探究兩個(gè)力的合成和分解過程，并運(yùn)用輔助線對象，將兩個(gè)矢量力用不同形式的線段進(jìn)行連接。教師和學(xué)生共同探究影響滑動摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以使用2D文本工具，對各物理變量進(jìn)行控制和編輯。教師和學(xué)生可以在力學(xué)探究平臺上，按照以下內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)原理：拉力=摩擦力，滑動摩擦力F=μFN。

實(shí)驗(yàn)器材：光滑木板、校準(zhǔn)的彈簧測力計(jì)、毛巾、砝碼等。

實(shí)驗(yàn)操作：（1）水平勻速拉動木塊，使它沿著長木板滑動，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1；放上砝碼后，再次勻速拉動木塊，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2。（2）取下砝碼，將長木板更換為毛巾，重復(fù)（1）中操作兩次，分別記錄下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F3和F4。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：第一，滑動摩擦力的大小與接觸面的壓力有關(guān)，壓力越大，摩擦力越大；第二，滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，摩擦力越大。

實(shí)驗(yàn)問題與改進(jìn)：（1）問題：在模擬實(shí)驗(yàn)平臺上需要保持拉力的平行，非常容易產(chǎn)生方向偏差。（2）改進(jìn)：在力學(xué)探究平臺上可以添加新對象——垂直墻面，將彈簧測力計(jì)的一端固定在墻面上，另一端鉤住木塊，拉動木塊下面的長木板，可保持拉力的水平狀態(tài)。

VR/3D實(shí)驗(yàn)室的力學(xué)探究平臺擁有很多工具對象和變量，學(xué)生可以編輯物理變量，保持實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定性。教師可向?qū)W生開放平臺上的物理實(shí)驗(yàn)器材庫，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行摩擦力實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于提出問題，并讓學(xué)生通過小組和集體討論共同探究該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案。完成實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生能夠理解并掌握滑動摩擦力的概念、產(chǎn)生條件，能夠?qū)W會判斷滑動摩擦力的方向，并用公式計(jì)算滑動摩擦力的大小。

2.電學(xué)實(shí)驗(yàn)：金屬絲電阻率的測量

在VR/3D實(shí)驗(yàn)室的電學(xué)探究平臺上，教師可帶領(lǐng)學(xué)生共同設(shè)計(jì)創(chuàng)新的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，能夠加載實(shí)驗(yàn)器材庫的相關(guān)資源，從而增強(qiáng)學(xué)生對物理知識、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的理解。例如，在開展人教版必修3“導(dǎo)體電阻率的測量”課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可根據(jù)學(xué)生對物理知識的掌握情況，引導(dǎo)學(xué)生開展兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究長度的測量方式及對測量工具的選用，第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是測量金屬絲電阻率。在學(xué)生已經(jīng)掌握伏安法測電阻等實(shí)驗(yàn)知識的基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過該實(shí)驗(yàn)分析電表的內(nèi)阻、滑動變阻器的不同連接方式及其對實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的影響。

實(shí)驗(yàn)原理：電阻率ρ=RS/L，金屬絲截面積S=πd2/4。

實(shí)驗(yàn)器材：金屬絲、萬用表、導(dǎo)線、電池、螺旋測微器、毫米刻度尺、伏安法測電阻電路、滑動變阻器、電流表和電壓表。

實(shí)驗(yàn)操作：（1）在電學(xué)探究平臺上選擇實(shí)驗(yàn)器材的類型、型號和數(shù)量，拖拽到模擬實(shí)驗(yàn)界面，并編輯物理變量。（2）測量金屬絲的直徑，連接電路，閉合開關(guān)，同步加載伏安法測電阻的電路圖，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的一端。（3）改變滑動變阻器的位置，讀取電流表、電壓表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)。（4）計(jì)算電阻率，使用ρ=RS/L公式，取多次測量的平均值作為最終結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：金屬絲的電阻率與其直徑和長度成反比關(guān)系，與材料和溫度等因素有關(guān)。

在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生借助電學(xué)探究平臺，能夠按照電路圖的標(biāo)準(zhǔn)庫，轉(zhuǎn)成實(shí)物電路，并呈現(xiàn)出更加規(guī)整、規(guī)范的導(dǎo)線連接狀態(tài)，避免產(chǎn)生導(dǎo)線交叉等問題。本實(shí)驗(yàn)選用限流式接法，學(xué)生需要重點(diǎn)關(guān)注電表內(nèi)阻、滑動變阻器的不同連接方式是否影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

（三）直觀動畫演示，促進(jìn)物理思維進(jìn)階

在高中物理課堂，教師可借助VR/3D實(shí)驗(yàn)室等互聯(lián)網(wǎng)平臺，以生動直觀的動畫演示方式，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，并采用圖形化、動態(tài)化的方式，幫助學(xué)生深入理解物理知識的應(yīng)用方法[5]。為促進(jìn)學(xué)生物理思維的有效進(jìn)階，教師需合理設(shè)定動畫場景，并用真實(shí)、客觀的數(shù)據(jù)加以佐證。以人教版選擇性必修第一冊“單擺”課程教學(xué)為例，單擺是機(jī)械簡諧運(yùn)動的重要特例（如圖1所示）。通過此前的教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)理解并掌握典型簡諧運(yùn)動的描述方法、回復(fù)力和能量等物理知識，因此，教師在教授曲線運(yùn)動的簡諧運(yùn)動形式時(shí)，可以借助單擺建立理想的物理模型。具體而言，教師可依據(jù)教材中涉及的理想模型法、圖像法、控制變量法，為學(xué)生演示生動直觀的單擺動畫演，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的進(jìn)階發(fā)展。

在智慧云課堂，教師可讓學(xué)生直接觀看單擺的動畫演示視頻，并輔助學(xué)生建立理想模型，幫助學(xué)生理解擺長、擺角、周期、振幅等概念。教師應(yīng)在課堂上引導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合單擺動畫，聯(lián)想數(shù)學(xué)課程中的銳角三角函數(shù)等知識點(diǎn)，在探究周期與擺長實(shí)驗(yàn)的過程中，體會控制變量法的應(yīng)用價(jià)值，并理解記憶單擺的周期公式 。在單擺的動畫場景下，讓學(xué)生在周期與擺長實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的佐證下，重點(diǎn)發(fā)展物理思維，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識解釋物理現(xiàn)象、解決實(shí)際問題。

（四）分析實(shí)際案例，鞏固應(yīng)用物理知識

在高中物理課堂上，教師可運(yùn)用智慧云課堂，與學(xué)生共同分析實(shí)際案例，增進(jìn)學(xué)生對物理知識的理解，使其在真實(shí)情境下努力解決問題。在分析實(shí)際案例的過程中，教師需要精準(zhǔn)描述案例中的主要信息，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，分析事件或者現(xiàn)象的產(chǎn)生原因，并讓學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)平臺上參與討論。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與案例的分析、問題的解決等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，并引導(dǎo)學(xué)生鞏固、應(yīng)用物理知識，從而促進(jìn)其核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。

例如，在人教版選擇性必修第三冊“熱力學(xué)定律”課程教學(xué)中，教師可為學(xué)生篩選與“熱力學(xué)第一定律”“熱力學(xué)第二定律”“能量守恒定律”相關(guān)的實(shí)際案例，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題。

案例描述：景頗族的祖先發(fā)明了一種點(diǎn)火器，如圖2所示，用牛角做套筒，木制推桿前端粘著艾絨。猛推推桿，即可點(diǎn)燃艾絨。在此壓縮過程中，筒內(nèi)封閉的氣體溫度如何變化？壓強(qiáng)如何變化？

學(xué)生分析：先將點(diǎn)火器視為一個(gè)整體。在猛推推桿的過程中，外界對筒內(nèi)封閉的氣體做正功，且時(shí)間極短，因此內(nèi)能逐步增大。因?yàn)闅怏w內(nèi)能等于所有分子動能、分子勢能之和，其中分子勢能不變或者減小，所以分子平均動能增加，溫度升高。由氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知，氣體的壓強(qiáng)變大。在分析實(shí)際案例的過程中，學(xué)生能夠靈活運(yùn)用“能量守恒定理”、熱力學(xué)兩大定律等物理知識，全面、客觀地分析并解決問題。在鞏固和應(yīng)用物理知識的層面上，學(xué)生可以依托互聯(lián)網(wǎng)平臺，判斷、對比不同的問題解決方法是否與案例描述一致，有效發(fā)展科學(xué)思維和問題解決能力。

四、結(jié)束語

綜上所述，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下，教師需要轉(zhuǎn)變自身在高中物理課堂中的角色，突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮信息技術(shù)和平臺資源的多重應(yīng)用優(yōu)勢。在高中物理課堂中，教師應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)個(gè)性化的物理學(xué)習(xí)路徑；根據(jù)學(xué)生情況整合信息資源，創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)；借助虛擬實(shí)驗(yàn)室和智慧云課堂平臺直觀演示動畫視頻，促進(jìn)學(xué)生物理思維的進(jìn)階發(fā)展；在分析實(shí)際案例時(shí)，幫助學(xué)生鞏固和應(yīng)用物理知識，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

作者單位：張曉鋒 甘肅省慶陽市寧縣開發(fā)區(qū)中學(xué)

參考文獻(xiàn)

[1]劉平.“互聯(lián)網(wǎng)+”教育模式在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的策略研究[J].高考，2023，（36）：42-44.

[2]姜現(xiàn)飛.互聯(lián)網(wǎng)+理念下的高中物理教學(xué)實(shí)踐探究[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)（教研版），2023，（12）：38-40.

[3]李杰斌.“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代下高中物理教學(xué)創(chuàng)新探究[J].新智慧，2023，（09）：20-22.

[4]張興華.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式下高中物理教學(xué)實(shí)踐探究[J].高考，2023，（07）：140-143.

[5]劉麗娟.“互聯(lián)網(wǎng)+”理念下的高中物理教學(xué)實(shí)踐分析[J].中學(xué)科技，2022，（19）：11-13.