一、引言
在新高考背景下,教育工作的格局已然發生變化,與傳統的人才選拔方式不同,新高考背景下對人才的選拔和培養更注重人才的綜合能力。將信息技術融入高中物理教學中可以幫助教師更好地突出學生在課程學習中的主體地位,從而促進學生學科素養的培養和綜合學習能力的發展。高中物理教師要在物理教學實踐工作中,探索信息技術的創新應用,以提升高中物理學科的教學質量。
二、高中物理教學中信息技術的應用價值
受“新課標”的影響,高中物理教師在教學實踐工作中,逐漸認識到信息技術在高中物理教學中的融入價值。這種價值具體可表現在兩個層面,一是教學資源的整合,二是課程開放性的提升。首先,在教學資源的整合方面。高中物理教師在教學實踐中可借助信息技術,對教材中的教學資源進行二次創新、對生活中的教學資源進行深度挖掘,以及對網絡中的教學資源進行系統整合。當然,除了教學資源的來源之外,教師也可在信息技術的助力下,實現文字、圖片、視頻和物理模型等教學資源的整合,為全面培養和發展學生奠定基礎。
其次,是課程開放性的提升。在新高考背景下,高中物理教師不再將課程教學工作局限于學生學科理論知識的學習,而是學生學習能力的提升。在此觀念的引導下,高中物理教師不僅可以嘗試將多種不同的教學模式引入課堂,同時也可以嘗試將更多先進的教學理論、教學方法,以及教學措施引入課堂,全面提升學生的學習能力和水平。
三、高中物理教學中信息技術的應用原則
(一)主體性原則
新高考背景下,高中物理教師對學生綜合學習能力和水平的重視程度逐漸提升,希望可以通過教學實踐活動,使學生發展成為具備終身學習能力和適應社會發展需要的高素質人才。在高中物理教學實踐工作中,學生才是學習的主體3。受新高考的影響,高中物理教師在實現物理教學與信息技術融合時,更應當突出學生學習的主體地位,以確保學生能在物理教師所構建的教學活動中,自主完成知識的感知、探究、學習和運用,體現出高中物理教學工作對學生綜合學習能力、學習水平等的提升效果。
(二)適應性原則
信息技術在高中物理教學工作中的融入可幫助高中物理教師實現教學觀念、教學方式,以及教學模式等的革新,完成高效課堂的構建。然而,受信息技術快速發展的影響,可以為高中物理教師提供高效課堂構建的信息技術層出不窮。因此,如何才能確保各種信息技術融入的科學性、合理性和有效性,成了高中物理教師不得不思考的關鍵問題。為此,在高中物理教學工作中,物理教師還需要遵從適應性原則,依照課程教學工作和學生的學習需求,引入能滿足實際教學工作的信息技術,防止在高中物理教學中濫用信息技術的情況出現。
(三)創新性原則
信息技術在高中物理教學中的融入具有一定的靈活性,教師可以根據實際的教學需求和學生的學習需求完成信息技術的融入。然而,在教學實踐中,受教學壓力的影響,部分教師在融人信息技術時會囿于幾種常見的信息技術和融人方法。這種情況的出現不僅限制了信息技術在物理教學中應用價值的體現,同時也限制了高中物理教學水平的提升。所以,在高中物理教學實踐工作中,物理教師還需要加強對創新性原則的重視,不斷創新物理教學與信息技術的融合方式,為學生提供優質的教學活動。
四、高中物理教學中信息技術的融合策略
(一)關注學生需求,豐富教學資源
對于高中階段的學生而言,物理學習困難的原因是物理學科的知識過于抽象,教材中簡單的文字描述,難以幫助學生完成學科知識的學習和內化[4。在高中物理教學中引入信息技術,可以讓教師借助信息技術,對多種不同類型的教學資源進行整合,而后以更加直觀、立體、形象的方式,對抽象的物理概念和理論進行描述。這樣,教師不僅可以實現對學生學習興趣的激發,同時也能有效降低課程知識的理解難度,提升學生課程學習的效果。
以人教版(2019)高一物理必修一第一章課程“速度變化快慢的描述”為例,在該章節課程內容的學習中,學生要接觸新的物理學概念“加速度”。雖然加速度的計算方式與速度的計算方式類似,但二者之間存在本質的區別。速度是描述物體運動快慢的物理量,公式表達為 ν=S/t 其中, s 表示物體移動的距離, t 表示物體運動的時間,而 u 則表示物體運動的速度。加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,公式表達為 a=ΔV/t ,而ΔV=V1-V0 ,其中, ΔV 表示速度的變化量,而 V0 與 V1 分別表示物體始末狀態下的速度。通過教材對加速度的描述,學生可以大致掌握加速度的含義和計算方式。
學生是否掌握物理知識的評判標準是,學生能否用物理知識解決實際問題。教師可以利用簡單的文字描述讓學生初步掌握加速度的物理概念,可當教師引導學生解決實際問題時,部分學生還是無法有效運用物理知識。究其原因,是學生無法精確找到加速度計算涉及的速度變化量和時間變化量,高中物理教師可以考慮用Flash動畫,向學生系統講解加速度的計算方式,必要時也可在Flash動畫中,引導學生自行總結對應速度變化量和時間變化量的方法。
(二)創設物理情境,優化教學過程
將學生引入物理知識對應的物理情境中,可幫助學生有效感知和探究物理知識,從而達到降低物理知識理解難度的教學效果[5。然而,學生日常生活和學習中接觸到的物理情境的復雜程度,遠超教材中所列舉的物理情境。當教師選擇將生活中的物理場景作為教學情境引入課堂時,物理教師就需要從多個角度進行思考,減少其他因素對教學情境的影響,而這個過程是緩慢且復雜的。在高中物理教學工作中引入信息技術,可以幫助教師有效降低創設物理教學情境的難度,提升課程教學的效果。
以人教版(2019版)高中一物理必修二第六章“圓周運動”為例,圓周運動是學生日常生活和學習過程中比較常見的一種運動方式。但日常生活中的圓周運動比較復雜,學生在研究這些物理模型時,教師需要引導學生規避的問題較多。為了引導學生完成該部分內容的學習,物理教師可以從希沃白板運用的角度入手,先選擇學生日常生活和學習中較常見的一種物理模型,如“摩天輪”。在研究物體的圓周運動時,學生需要研究的參數較多,其中包括物體的線速度 u 、角速度 ω 、周期7、向心力 F 、向心加速度 αa 等。為了方便學生進行研究,教師可以利用希沃白板引入“摩天輪”這一物理模型,而后以摩天輪中的某一個艙室為質點展開研究。如在研究線速度和角速度之間的關系時,教師可先通過教材中的描述,利用 ν=ΔS/Δt ,求出線速度。而此時的 Δs 是由圓周運動的路徑的弧長中所得,而弧長又可以通過圓的周長公式和弧所對應的夾角進行計算,即ΔS=2rπ×Δθ/2π 求得。
而后將弧長計算的公式帶人線速度的計算公式中,可得線速度 V=(r×Δθ)/Δt ,進一步簡化則可得到線速度與角速度之間的關系,即 V=ωr 。當然,為了提升信息技術在高中物理教學中的融入效果,教師還需要引導學生將推導出的公式帶入“摩天輪”這一物理模型中,讓學生通過具體的實踐情境理解物理知識。這樣不僅可以提升課程的教學質量,同時也能突顯信息技術在物理課堂中的價值。
(三)創新教學模式,突出學生主體
信息技術作為輔助教學工具,可以幫助高中物理教師實現教學模式的創新。在現代信息技術快速發展的助力下,微課、慕課等多種不同的教學模式逐漸走人人們的視角。這些新型教學模式的出現對當前教師的教育教學活動和學生的學習行為造成了不可忽視的影響。
以人教版(2019)高中物理選擇性必修二第三章課程“變壓器”為例,在該章節課程內容的學習中,學生需要先了解“變壓器”“原線圈(初級線圈”)和“副線圈(次級線圈)”等概念,而后再學習變壓器的工作原理。在本章節課程內容的學習中,這些基本的物理概念和原理并不是本章節的學習重點。教師在課堂教學中如果選擇講解這部分內容,不僅會造成課堂教學時間的浪費,同時也會讓物理課堂顯得枯燥、乏味,影響學生課程學習的積極性。為此,高中物理教師在引導學生學習該部分課程內容時,可以考慮引入微課教學模式,將本章節中涉及的基礎物理學概念壓縮到一個短視頻中,并在課堂教學開始前推送給學生,讓學生自主完成對基礎物理概念的學習。教師在課堂教學環節中不再對這些物理學概念進行講解。至于課堂教學時間,教師將重點放在理想變壓器中,電壓與線圈匝數之間的關系 U1/U2 =n1/n2 的應用中。
當然,教師除了考慮用微課教學模式集中對一些基礎概念進行講解之外,也可以選擇引人慕課教學模式,先根據第三章課程的總體內容,理清不同章節課程的教學重點和難點,而后系統地設計教學思路。讓學生在慕課視頻中掌握變壓器的工作原理,以及相關電能的輸出過程。這樣,教師不僅可以引導學生完成課程知識的學習,同時也能幫助學生實現課程知識體系的構建,進而提升學生課程學習的質量。
(四)轉變實驗方式,創新學習模式
實驗是高中物理課程教學內容的重要組成部分,其不僅可以幫助學生深化課程知識,同時也能對學生的學習能力和分析能力進行鍛煉,進而提升學生的綜合學習水平,滿足新高考背景下社會和國家對人才培養的要求。與高中物理理論學習相比,高中物理實驗教學工作存在操作復雜、學習成本較高等特征,教師很難在有限的時間范圍內對所有學生進行引導,并幫助所有學生實現學習能力和學習水平的提升。
以人教版(2019版)高一物理必修二第八章物理實驗“驗證機械能守恒定律”為例,考慮到學生的實踐操作能力存在差別,教師可將物理實驗劃分為三個步驟。第一步,引入機械能守恒定律驗證的實驗視頻,讓學生在觀看視頻的過程中,自覺總結和歸納實驗操作中需要注意的操作細節。第二步,以學生的學習能力和操作能力為指標,對班級中的學生進行分組,讓學生以2~4人為一組的方式參與實驗,完成驗證實驗。物理教材中為學生提供了兩種不同的驗證方案,教師將選擇的自由權交給學生,讓學生選擇適合自己的實驗方式,完成機械能守恒定律的驗證實驗。第三步,教師可借助一些具有建模功能的信息技術,針對教材中所提到的自由下落物體機械能守恒實驗(圖1甲)與沿斜面下滑物體機械能守恒實驗(圖1乙)分別建模。
圖1自由下落物體機械能守恒實驗(甲)沿斜面下滑物體機械能守恒實驗(乙)
當部分學生做完實驗后發現自己得出的結論并不符合機械能守恒定律時,教師就可以借助兩種實驗方案的模型,引導學生在動態化的實驗模型中進行對比,分析物理模型與他們實驗方案之間的異同。這樣,教師不僅可以更加立體、直觀地體現出信息技術在物理課堂中的應用價值,同時也能有效提升物理課程的育人價值。
五、結束語
新高考背景下,社會對人才的培養和選拔早已不再是傳統“一錘定音”式的方式。物理作為高中課程體系中的重要組成部分,對學生的培養和發展具有難以忽視的作用?;谛畔⒓夹g在高中物理教學中的應用價值,高中物理教師在教學實踐工作中,應當立足于教學工作的實際需求,嘗試從關注學生需求、創設物理情境、創新教學模式,以及轉變實驗方式等角度進行探究和思考,為全面優化高中物理課程的教學工作作出貢獻。
作者單位:賈英華 白銀市一中
參考文獻
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