信息技術在高中物理教學中的應用探索

一、引言

隨著《普通高中物理課程標準（2020版）》提出，要將信息技術運用到高中物理教學工作中，一線教師在實踐教學中開始不斷嘗試將各種不同的信息技術手段引入課堂。從物理教學實踐工作的現狀觀察，在各種信息技術融入教學之后，物理課程的教學效果得到了顯著提升。然而，在信息技術不斷豐富的當下，物理教師在物理教學實踐過程中應當如何把控信息技術使用的科學性、合理性和有效性，值得一線教師和相關學者持續進行研究。

二、信息技術在高中物理教學中的應用意義

物理是高中課程體系中學習難度較高的學科之一。這是因為物理學科所研究的內容與其他學科存在本質上的不同。在物理課程學習中，學生要學會用物理視角認識世界，并解決日常生活和學習中的各種問題[1]。然而，學生對物理知識的運用又建立在理解并掌握物理知識的基礎上。從某種層面來看，對于部分高中學生而言，這幾乎是一種死循環。在高中物理教學中引入信息技術，可幫助教師從根本上改變高中物理學科的教學方式，讓學生可以用更加直觀、簡單的方式理解并內化物理知識。

信息技術在高中物理教學中的應用意義主要表現在兩個方面：一是優化教學方式，激發學生學習興趣。高中物理教師在引導學生學習物理知識時，可以借助信息化手段，改變各種物理知識的呈現方式，讓學生可以借助各種更加直觀、立體的物理過程，感知物理、探究、掌握物理知識。

二是豐富教學資源，降低學科學習難度。高中物理教學的內容大致分為兩部分，即理論教學和實驗教學。對于高中階段的學生而言，無論是理論教學還是實驗教學都存在一定的學習難度。在高中物理教學中運用信息技術，可以幫助教師將各種文字、圖片、視頻、模型等教學資源進行整合與優化，讓教學資源可以適應學生個性化的學習需求，從而促進高中物理教學水平的提升。

三、信息技術在高中物理教學中的應用策略（一）創新教學資源，激發學生學習興趣

教材是高中物理課程的教學依據，而教學資源則是激發學生學習興趣、輔助學生理解知識內容的工具[2]。在高中物理教學中應用信息技術，可以幫助高中物理教師實現各種教學資源的整合，從而讓物理課程教學更加豐富化、趣味化。高中物理存在一定的學習難度，致使部分學生在高中物理課程的學習過程中存在畏難情緒。高中物理教師在教學實踐中可利用信息技術，加強教學資源建設和教學手段的創新，以激發學生對物理學習的興趣。

以人教版高中物理必修一第四章內容“牛頓第一定律”為例，在該部分課程內容的教學工作中，教師需要通過教學引導讓學生明白，力只是改變物體運動狀態的原因，而非維持物體運動狀態的原因。然而，這種物理觀念卻與學生的固有觀念是相反的。畢竟，在現實生活中，任何物體要想維持一個穩定的運動狀態，就需要有一個“力”持續不斷地作用于物體。事實上，很多偉大的物理學家也曾這樣認為，直到牛頓的出現，人們才意識到：“一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態，除非作用在它身上的力迫使他改變這種狀態”。在物理教學過程中，簡單使用文字描述和圖片示例，并不能幫助學生真正理解這種物理概念。為此，高中物理教師可以嘗試從Flash動畫的角度進行思考。先用Flash動畫構建一個不受外力影響的運動體系，而后給物體施加一個力。這個力只作用一瞬間。這樣，學生就可以通過直觀的物理模型，發現力與物體運動之間的關系。

在信息技術的支持下，高中物理教師實現教學目標的教學資源是靈活、開放的[3。除了案例中所舉的Flash動畫之外，教師也可從視頻展示的角度進行思考，將踢足球、打高爾夫、子彈發射等情境展示出來，讓學生通過生活中的案例分析，理解力與物體運動之間的關系。

（二）優化教學過程，提高課程教學效果

科學合理的教學過程可以幫助學生在不知不覺中提升學習的深度，從而提高課程教學工作的質量。受學科特征的限制，為了引導學生完成對物理學科知識的學習，高中物理教師需要借助一些生活化的教學資源，幫助學生完成對物理知識的理解，而后再將學生引入生活化場景并應用不同的物理知識[4。雖然這種教學方式也可以幫助學生完成對學科基礎知識的學習，但這種學習過程的效率較低，難以滿足當前教育教學工作的需求。高中物理教師要及時轉變教學觀念，積極利用信息技術優化物理教學過程。

以人教版高一物理必修二第五章“曲線運動”課程教學為例，考慮到曲線運動的理解難度并不高，在教學實踐過程中，教師可以運用微課將曲線運動的概念、特征，以及出現的原因等進行說明。當學生對曲線運動有一定了解后，在課堂教學環節，教師就可以將教學重點落在物體曲線運動的條件中。需要注意的是，在該章節內容的學習中，學生需要分清兩個方向，即物體的運動方向和物體所受合力的方向。

為了提升學生的課程學習效果，教師可以在講解該部分內容的同時，再引入學生已經掌握的物理知識，如學生通過對“牛頓第一定律”的學習，已經明確力是改變物體運動狀態的原因，而不是維持物體運動的原因。在曲線運動中，力對物體運動狀態的改變，體現在物體運動速度和運動方向兩個方面。這樣，高中物理教師不僅可以實現教學過程的優化，也能幫助學生將物理學科知識串聯起來，間接幫助學生提升物理學科的學習水平。

（三）豐富教學模式，降低課程理解難度

在高中物理教學工作中，教師可以利用不同的信息技術手段，完成教學模式的創新[5]。

以人教版高三物理選擇性必修3-5第十六章“動量守恒定律”課程為例，與“能量守恒定律”不同，雖然動量的計算公式 p=mν ，比能量的計算方式簡單，但動量的理解難度更高，在日常生活和學習中，其被學生使用和感知的程度更低，從而導致部分學生雖然在課堂教學中完成了對動量守恒知識的學習和記憶，卻無法在現實問題中有效運用。為此，在教學實踐中，高中物理教師可以考慮利用信息技術創新教學模式，以滿足教學實踐的需求。

例如，教師可以考慮用線上線下相結合的模式展開教學工作，在線上教學模式中，教師需要根據實際教學需要，將“動量守恒定律”及其普適性等制作成教學視頻。在線下教學工作中，教師可引導學生以小組合作的模式展開課程內容的學習。為提升線上線下相結合教學模式的使用效果，教師還需要基于線上線下的互動教學進行思考，如教師可以在線上教學視頻的制作中，設置幾個與“動量守恒定律”相關的問題，如“根據你對動量守恒定律的理解，請用公式法表示常見的動量守恒關系”。此時學生就會在小組合作學習的情景下，得出以下幾種不同的情況：一是具有一定動量的一個物體與另一物體發生碰撞，可用公式表達為 p=mν₁+mν₂ ；二是兩個具有一定動量的物體發生碰撞，可用公式表達為mν₁+mν₂=mν₁^′+mν₂^′ ；三是一個具有一定動量的物體與復數個無動量物體發生碰撞，可用公式表達為 p=mν₁+mν₂+… +mν_n 。

值得注意的是，在線上線下相結合的教學模式中，教師不僅可以為學生提供多樣化的教學資源，同時也能更好地突出學生在課程學習中的主體地位。在合作學習過程中，學生之間可以就物理知識進行實時討論和交流，這不僅能提升學生對課程學習的效果，同時也能在一定程度上降低課程知識的理解難度，讓學生更加主動、積極地學習物理。

（四）創新實驗模式，提升實驗教學水平

實驗是高中物理教學的重要組成部分，對學生物理學習能力和水平的提升具有不可忽視的作用。但物理實驗的操作難度較大，教師很難在有限的物理實驗教學時間范圍內，幫助所有學生實現學科基礎知識的掌握和學科學習能力的提升。因此，當高中物理教師將信息技術引入高中物理教學工作中時，也需提升信息技術在物理實驗教學中的運用的研究，實現物理實驗教學模式的創新。

以人教版高二物理選擇性必修3-1第一章第8節內容“電容器的電容”為例，受教學要求和教學時間的限制，在該章節內容的教學工作中，教師雖不能引導學生通過實驗推導電容器容量的計算公式，但卻可以通過實驗讓學生推測出影響平行板電容器電容量的因素。

以教材第30頁的演示實驗為例。實驗過程如下圖1所示，在該實驗中，為了確定平行板電容器的影響因素，在實驗時，教師可引導學生先在電容器中充電，而后利用靜電器測量電容器兩極板之間的電勢差。首先，教師可以引導學生維持兩極板中間的距離d不變，改變兩極板之間正對面面積S，觀察電勢差U的變化。第二步，教師可以保持兩極板間正對面面積S不變，改變兩極板間的距離d，觀察電勢差U的變化。第三步，教師可以在第二步的基礎上，保持S與d不變，在兩極板間插入介質，觀察電勢差U的變化。

雖然在文字描述中，該實驗的操作難度并不大，但在具體操作時，卻有很多需要學生去關注的實驗細節。如怎樣計算兩極板間有效正對面面積，怎樣確保兩極板之間的間距不會隨著學生的操作而發生變化等。考慮到該實驗的復雜程度，教師可以選擇從網絡教學資源中查找相關教學資源，而后在具體教學過程中將他人的實驗經過以視頻的方式引人課堂。這樣，教師不僅可以簡化物理實驗教學的過程，同時也能提升學生的物理實驗體驗，從而真正體現信息技術在高中物理教學中的運用價值。

（五）完善教學評價，提供教學優化思路

完善的教學評價體系不僅可以幫助教師找到學生課程學習中存在的不足，同時也能幫助教師不斷優化課堂教學工作的模式，提升課程教學的質量和水平。對于高中物理教師而言，信息技術不僅可以作為輔助教學的工具，同時也可成為教師完善課程教學評價的重要方向。

以人教版高二物理選擇性必修3-3第八章第1節內容“氣體的等溫變化”為例，通過玻意耳定律（ pV=C 或 ），學生已經清楚，一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強 p 與體積 u 成反比。該章節的學習難點并不是玻意耳定律的內容或公式，而是學生讀氣體等溫變化的 p-V 圖。為了實現對課程教學效果的評價，在教學實踐工作中，教師可以在課程導入環節，先利用云學習平臺評測學生的預習效果。在課堂教學結束后，教師可以通過云平臺為學生發一些關于氣體等溫變化的例題，評測學生的課堂學習效果。最后，教師還可以將學生的作業情況輸入數據分析軟件，以分析學生對課程知識的掌握情況。

為了全面提升信息技術在高中物理課程教學評價中的作用和價值，教師還需要將不同階段的評價結果進行匯總，分析學生的學習動力、學習基礎、學習能力和學習效果。而后針對不同學生的學習情況，制定個性化的教學方案。這樣，教師不僅可以構建高效課堂，同時也能更加科學、合理地對不同學生進行指導，提升學生的課程學習效果，滿足學生課程學習和自身發展的需求。

四、結束語

在新時代背景下，國家和社會對高中物理教學工作提出了更高的工作要求。為滿足這種教學要求，高中物理教師在教學實踐中，不應該將自身的教學思維局限在一兩種信息化手段的使用方面，而是基于教學資源創新、教學過程優化、教學模式創新、實驗模式創新，以及教學評價完善等需求，引人更多信息技術手段，實現高中物理高效課堂的構建。

作者單位：尹亞鋒甘肅省靜寧縣第一中學

參考文獻

[1]石愛民.信息化技術手段在高中物理教學中的運用[J].山西教育（教學），2023，（12）：91-92.

[2]下躍能.利用信息技術手段豐富高中物理課堂教學[J].數理化解題研究，2023，（21）：86-88.

[3]張勝軍.信息化技術在高中物理教學中的應用探索[J].中國新通信，2023，25（09）：224-226+229.

[4]丁進忠.信息化技術在基礎物理教學中的應用[J].電子技術，2021，50（09）：170-171.

[5]文安揚.信息化技術在高中物理教學中的應用探索[J].科學咨詢（教育科研），2020.（12）：188.