信息化背景下高中物理課堂教學策略研究

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》倡導教師應用現代信息技術，引導學生理解物理學的本質，整體認識自然界，形成科學思維習慣，增強科學探究能力和解決實際問題的能力。為達成這一目標，教師需探尋信息技術與物理教學的融合途徑，結合實際需求制定可行的教學方案，優化物理課堂教學，激發學生對物理的學習興趣。

一、信息化背景下物理課堂教學的特點

（一）趣味性

信息化資源的應用能夠拓寬學生的學習視野，還能將抽象的物理概念直觀化，進而提升課堂趣味性，營造輕松愉悅的學習氛圍，使學生保持積極的學習態度[]。同時，信息化背景下的物理課堂教學還能通過多媒體直觀化展示實驗現象、實驗過程，在增強學生感官體驗的基礎上，促進學生物理思維的有效發展。

（二）整體性

在以往的高中物理教學中，部分教師選擇的教學方法較為固化，沒有從學生的學習需求出發，導致教學內容零散，學生無法從整體視角把控知識點間的聯系。而在信息化背景下，圖片、文字、視頻等多樣化的資源形式可以全方位調動學生的感官，豐富學生的學習內容，引導學生從不同角度進行思考，進而提高知識理解，形成對物理知識的全面認知[2]。

二、信息技術在高中物理教學中的重要性

（一）有助于增強教學互動

在高中物理課堂教學中，應用信息技術的主要目的在于加強師生及生生間的聯系，從而增強課堂互動，提高課程教學的實效性[3]。具體來說，傳統的教學模式缺乏對師生互動的重視，教師應用的授課形式相對單一，學生的學習積極性也相對較低。而通過應用信息化手段，引入交互式工具，師生及生生間的互動交流得到提升，能夠引導學生以更積極的態度投入討論學習中，汲取其他同學的觀點，重構認知體系，為后續學習做好準備[]。

（二）有助于豐富教學內容

在信息技術的支持下，互聯網、在線學習平臺均涵蓋了更加豐富、優質的教學資源。如直觀、生動的物理現象視頻，激發了學生對物理知識的探究興趣[。在線學習平臺中的在線課程及虛擬實驗，吸引了學生的注意力，使學生全身心投入物理實驗中，提升學生對物理知識的學習熱情。

（三）有助于培養學生的物理思維

對高中生來說，物理思維的培養不僅關系著學生對所學知識的理解，還對其學習能力的提升有著重要的促進作用[5。此過程中，信息技術的引入能夠為學生提供更廣闊的學習空間，以便學生根據自己的興趣及需求自主選擇學習內容及方法。同時，應用信息技術手段，還能夠幫助學生了解自己的學習進度，而教師也可以對教學策略進行調整，幫助學生糾正思維誤區，完善思維體系，為學生的思維發展奠定基礎。

三、信息化背景下高中物理課堂教學策略

（一）轉變知識呈現方式，深化知識理解

高中物理涉及的概念、原理等具有較高的抽象性，給學生的知識理解帶來了較大的難度。基于此，教師可應用多媒體課件，通過圖片、動畫及視頻等多樣化的形式，將抽象的物理知識直觀化，幫助學生深化理解。同時，教師還可以在多媒體課件中增添行業前沿成果、科技動態等內容，做好對教學內容的更新。這不僅可以提升學生的知識認知，還能培養學生的科學素養，為后續學生學習更復雜的知識做好鋪墊。

以人教版必修第一冊“勻變速直線運動的速度與時間的關系”這一課為例，由于速度隨時間變化的過程存在抽象程度較高的特點，若教師僅應用文字和公式講解，很難使學生對這一概念形成清晰認識。對此，教師可應用幾何畫板或PPT中的平滑切換功能，制作動畫輔助教學。如在講解汽車加速過程時，教師可在集合畫板中設定初始速度、加速度等參數，繪制汽車速度隨時間變化的動畫，再對汽車的速度值進行調整，讓學生觀察此時汽車軌跡的變化，同時在坐標系中生成相應的時間一速度圖像。通過這種方式，學生能夠正確理解勻變速直線運動中速度均勻變化的特點，而PPT的平滑切換功能則可以向學生展示汽車在不同時刻的速度狀態，讓學生直觀感受速度變化的連續性。此外，教師還可以引入數字孿生平臺，創設勻變速運動的實驗場景，讓學生自主設定物體的質量、形狀及初始速度等參數，系統會根據學生設定的參數自動生成不同維度的圖像。隨后，學生可改變物體參數，嘗試從不同視角分析物體運動速度快慢的差異，從而增進對加速度與合外力、質量等指標關系的理解，有助于促進學生對物理知識的內化與遷移。

（二）引入網絡資源，促進自主探究

隨著互聯網的發展與應用，網絡資源已成為支撐學生學習的重要工具。應用網絡資源引導學生自主探究也是高中物理教學改革的重要方向。具體來說，互聯網中存在著大量的物理課件、視頻教程及在線題庫等資源，這類資源不僅可以幫助學生鞏固所學，還能激發其學習興趣，讓學生在自主探究中培養科學素養，發展創新精神。

以人教版必修第一冊“牛頓第二定律”這一課為例，教師可先制作關于“牛頓第二定律”的微課視頻，在視頻中展示常見的生活現象，如推箱子，根據人推箱子時用力狀態的不同，引出力、質量及加速度等概念，再通過動畫演示、概念推導等方式，向學生介紹牛頓第二定律公式。最后，教師可設置引導性問題“若改變物體質量或外力大小，加速度會發生怎樣的變化？”引導學生主動思考，基于已有知識進行探究，為后續具體教學的順利實施做好準備。當課程結束后，教師應用學科網中的在線題庫功能，根據學生的學習情況在其中篩選基礎題、提高題和拓展題，為學生布置分層作業，幫助學生鞏固知識。如對于基礎薄弱的學生，可從公式的概念及應用出發，讓學生計算“已知物體質量為 3kg ，收到的合外力為6N，該物體的加速度”等問題，夯實學生的知識基礎；對基礎較好的學生，則設置拓展題，如“在斜面上放置一個物體，請根據斜面傾角、物體質量及物體與斜面間的摩擦系數，計算物體沿斜面下滑的加速度”，讓學生綜合應用所學知識解決問題。當作業完成后，系統會自動批改學生的作業完成度，生成詳細的錯題報告，以便學生對自己知識中的薄弱點有明確地了解，并在后續學習中進行針對性的改進提升。而教師也可以通過調取學生的錯題報告，全面了解學生的學習情況，據此對后續教學方案進行調整，進一步提高物理學習對學生的吸引度，促進學生自主探究，這對其自主學習能力的培養有著積極的促進作用。

（三）模擬虛擬實驗，提高實踐能力

實驗教學是高中物理教學的重要環節，但在以往的教學過程中，受時間、場地及器材等多種因素的限制，學生往往很難充分進行實驗操作，導致自身實踐能力的發展受限，給后續學習更復雜的知識造成了負面影響。基于此，教師可應用虛擬軟件模擬實驗情境，讓學生在虛擬環境中完成實驗操作。這不僅可以擺脫傳統實驗教學中的不足，還能給學生提供重復操作的機會，增進其對實驗原理的理解和掌握。另外，虛擬實驗軟件還具有數據的實時處理與分析功能，學生可應用軟件對獲得的數據進行整合分析，繪制相應的圖表。通過這種方式，學生的實驗操作水平得到提升，有助于推進其科學素養的有效發展。

以人教版必修第一冊“萬有引力定律”這一課為例，方有引力定律的學習對學生來說難度較高，涉及的實驗條件也相對復雜，很難在現實中進行直觀演示。對此，教師可應用PhETInteractiveSimulations軟件輔助教學。該軟件中擁有大量的互動模擬實驗，且具有界面簡潔、操作難度低等優勢，能夠將抽象的物理概念轉化為直觀的實驗現象，有助于學生增進知識理解。對此，教師可應用該軟件指導學生驗證萬有引力定律。具體來說，學生可對不同天體的質量、距離等參數進行調整，觀察不同條件下天體間引力及其運動軌跡的變化。例如，有學生按照現實數據設置地球和月球的質量、距離，觀察此時月球繞地球的運動軌跡，再改變地球質量，觀察月球運動軌跡的變化。通過這種方式，學生仿佛親手操控天體，不僅可以增進對萬有引力定律的理解，還能鍛煉動手操作能力，有助于推進學生的全面發展。另外，對學生在實驗中獲取的一系列數據，教師可指導學生將這些數據導入Excel表格中，借助Excel的各種公式，快速計算不同條件下的引力數值，再應用數據排序、篩選等功能，對數據進行整理，觀察其中的規律。例如，有的學生篩選出天體距離與引力大小的數據，應用Excel的圖表功能繪制引力大小隨距離變化的折線圖，并通過對圖表進行分析，得出引力與距離的平方成反比這一結論。從實際及教學效果來看，這種可視化的教學模式比單純的公式推導更加直觀易懂，還能培養學生從數據中挖掘物理規律的能力，有助于提高學生的實踐能力，促進其對所學知識的深人理解。

（四）增強課堂互動，活躍課堂氛圍

為拉近師生距離，活躍課堂氛圍，促進課堂教學的高效開展，教師可引入互動式軟件工具，創設積極向上的學習環境，激發學生對物理知識的學習興趣。教師可應用希沃白板的繪圖、批注等功能，動態展示物理模型，引導學生積極討論。同時，教師應用分組競賽、搶答等互動功能，激發學生的競爭意識，促使學生在競爭氛圍中積極思考、踴躍發言，并通過操作白板展示自己的解題思路，實現與教師及其他學生的深度互動，提升對物理知識的理解與掌握程度。另外，教師還可以應用UMU互動平臺構建全場景互動教學模式。UMU互動平臺集成了內容生產、互動學習及數據追蹤等功能，在高中物理課程學習的前、中、后期均發揮著重要的作用。如在課前，教師可應用該平臺發布預習任務，并給學生推送微課視頻、布置思考問題，讓學生在預習過程中自主探索。課中，教師可應用平臺的直播功能進行線上授課，并應用實時投票、彈幕提問及在線答疑等功能，了解學生對知識點的掌握，并對后續的教學方案進行調整。在課后，教師可通過平臺發布作業和拓展資料，由平臺進行自動批改和統計，及時反饋學生的學習情況。此外，在知識復習及新課預習等環節，教師同樣可應用互動軟件，利用在線交流平臺創設線上討論區，讓學生在該平臺中進行交流探討，分享自己的學習心得及疑惑。以洋蔥學園為例，教師可讓學生登錄洋蔥學園平臺，自主觀看微課視頻，完成配套練習。同時，洋蔥學園中的“AI助教”功能還可以基于知識圖譜化解和自然語言處理技術，在學生遇到問題時給予及時的幫助指導，并預測學生在后續學習中可能遇到的困難，進而生成個性化的學習預警。通過這種方式，學生的復習效率得到提升，還能在復習中深化知識理解，滿足學生的個性化學習需求，真正實現課堂學習從“群體化”向“個性化”轉變，為學生自主學習能力的提升奠定基礎。

（五）搭建在線平臺，促進自主學習

在線學習平臺是信息技術的主要載體，也是促進物理教學高效開展的重要途徑。在信息化背景下，教師可應用“國家中小學智慧教育平臺”和“ClassIn在線教室”等工具為依托，促進高中物理教學從傳統模式向數字化、個性化轉型。首先，在學習資源利用這方面，“國家中小學智慧教育平臺”包含海量的物理教學資源，且按照素材特點進行分類。這使得學生可依據自身的學習進度及需求，應用平臺的資源分類檢索功能獲取資源，有助于激發學生的自主學習動力。提高學習積極性。其次，在學習實踐這方面，“ClassIn在線教室”的協作功能能夠為學生的自主學習提供有力支撐。具體來說，教師可在平臺上創設小組討論，讓學生以小組為單位，圍繞具體問題進行協作探究，共同分析解題策略，從而增進對物理概念的理解，發展合作意識。這不僅可以幫助學生鞏固所學知識，促進自主學習習慣的形成，還能培養學生的團隊協作能力，有助于推進學生的共同進步。

四、結束語

在信息化背景下，高中物理教師應及時轉變自身教學理念，積極引人信息技術優化教學模式，給學生帶來更加直觀生動的學習體驗，促進物理課堂教學的高效開展。基于此，文章提出了轉換知識呈現方式、引入網絡資源、模擬虛擬實驗等措施，以期促進信息技術在高中物理教學中的有效融入，為學生學習提供助力。

作者單位：權耀斌甘肅省甘南州臨潭縣第二中學

參考文獻

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[2]董洪福，朱傳蘇.高中物理教學中培養學生問題解決能力的實踐研究[J].考試周刊，2024，（45）：123-126.

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[5]呂望.信息化技術在高中物理教學中的應用探索[J].數理天地（高中版），2024，（20）：115-117.