巧借信息化技術助推物理高效課堂

■徐峰 任紅玉

巧借信息化技術助推物理高效課堂

■徐峰 任紅玉

傳統物理教學長期以來一直采用單一教學模式，它以“教師、書本、課程”為中心，形成了教師單向灌輸、學生被動接受的局面。這種模式雖然訓練了學生的答題技巧，卻與新課程以培養學生的“知識與技能”“過程與方法”“情感態度與價值觀”三維目標相差甚遠。這迫切需要教師改變教學觀念和實現角色轉變，教師應成為學生學習的促學者、導學者、助學者。

物理是一門以實驗為基礎的學科，然而很多物理實驗用實物來做時，實驗現象和實驗結果無法清晰呈現，借助信息化技術，模擬物理實驗，學生能觀察到實驗的細微變化，模擬補充真實實驗，驗證結果。物理還是自然科學的一門分支，是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，不同于語外政史地等文科學科，它更需要培養學生的邏輯思維、抽象思維能力，進而建構物理模型，通過信息技術可以很好實現物理過程的建模。同時，物理是一門應用廣泛的基礎學科，在日常實際生活中，無時無刻不存在著物理規律、現象，如何將學到的知識遷移到生活中，借助信息化技術動態模擬演示，促進學生知識的意義建構，也是一個有益的嘗試。

中學物理課程是研究自然界的物質結構以及物質最普遍的運動形式及規律的學科，教學需要學生認識物理現象的本質，幫助學生正確運用物理概念、規律。借助于教具、模型、實物、圖形等信息化手段,激發興趣，使學生進行直觀感知,將探究式學習提到突出位置，讓學生在探究中真把物理知識運用到生活中去，從而啟發思考、引導認知、開拓思路、勇于創新，培養學生的邏輯思維能力和創新意識，從而實現新課改“培養全面發展的人”的目標。

一、采用多樣化的教學方法，激發學習物理的興趣

在物理課堂教學中，有些內容通過口述講解，學生是很難理解的，例如人造衛星、天體運動、宇宙速度等內容，如果采用傳統的講授法，即便是反復講解，學生也難以理解，而交互式電子白板通過圖文聲像、模擬仿真、多元交互等方式，采用手寫板書、演算推理、模擬仿真、活動教學、小組探究、雙軌呈現等多種教學功能，能有效激發學生的學習興趣，大大加快學習進度，提高課堂效率。

例如，在講解三顆同步地球衛星即可實現信號覆蓋全球的問題時，可以使用內嵌的模擬仿真物理學科工具，可以形象直觀、動態逼真地進行展示，幫助學生理解，激發學生的學習興趣。對于少數學生不能及時理解的內容還可反復播放，強化學生的認知能力，激發學生學習物理的興趣。

二、利用多媒體課件化抽象為形象，提高學生抽象思維能力

在物理教學中有很多的定律、公式、物理概念需要理解,特別是有些理論性強、比較抽象的知識，學生在學習時常常感到不知所措。在傳統的課堂教學中,單憑教師的語言講解無法形象、直觀地演示定律、公式的推導過程，學生缺少形象、直觀教具的輔助學習，對定律、公式的往往是一知半解的。教師可利用先進的交互式電子白板進行隨意的拖動、放大、縮小，把抽象的過程生動形象地展示出來，把抽象性的問題變成形象性的問題,提高學生的抽象思維能力。

在給學生講解電場線、磁感線的分布時，如果向學生展示和講解二維的分布圖，學生對整體不甚了解，較難建立空間的概念。采用三維動畫的方式來顯示，不僅能看清楚電場線、磁感線的整體分布圖，還能任意地畫出各個剖面的分布圖，從而使學生理解力線空間分布性，如圖1所示。又如在講授電磁振蕩有關物理量的周期性變化規律時，用多媒體動畫直觀形象的模擬電磁場的相互轉化、電容器的充放電、電場能和磁場能的相互轉化過程，學生也就很容易理解電磁振蕩的周期性變化規律。

圖1 三維展示磁感線

三、巧用仿真物理實驗，培養學生的創新思維

物理學是一門以實驗為基礎的科學，傳統教學由于各種條件限制，許多重要實驗沒法做或者只能在“黑板上做實驗”，造成學生“聽實驗、背實驗”。這種教學造成的后果是：學生能力結構不完整，邏輯思維和推理演算能力得不到培養，甚至妨礙學生創新能力的培養。有時在實際物理實驗操作過程中,存在著不可避免的系統誤差和操作誤差,有些實驗結果不能滿足教學的實際需求,需要教師在此基礎上進行模擬補充。借助模擬仿真物理實驗工具,動態呈現實驗現象和實驗結果,形象生動，能使學生直觀感知,進而過渡到抽象思維、邏輯思維，引導認知、啟發思考、開拓思路，培養學生的邏輯思維能力和推理演算能力。

比如在講解彈簧振子的振動過程時，彈簧振子在振動過程中不僅運動學量（如位移、速度、加速度）發生變化時，動力學量（彈簧彈力）也發生變化，同時還伴隨著振子動能以及彈性勢能的變化，借助電子白板簡易的觸碰操作和回放功能可以將這些量直觀反映出來，可以控制振子振動的快慢，可以分析振子的任意過程或任意狀態點，從而使學生理解振子整個運動過程，提高學生的邏輯思維能力。如圖2所示：

圖2 彈簧振子振動實驗演示

四、創設教學情境，增強學生運用知識的能力

物理學科是一門以真實的實驗和學生自主探究為主的學科,在教學過程中，教師應盡可能地創造條件、創設情境，進行實驗操作。利用信息技術可以為課堂教學提供真實生動、圖文并茂的教學環境,創建使學生置身其中的學習情境，從而調動學生知識技能的儲備,增強學生應用知識的能力。

在講解力的分解時，可使用“巧移大櫥”案例創設情境：將大櫥內放置重物，請一個男生上前，用手平推大櫥，大櫥不移動。用兩塊長木板搭一個“人”字型架，一邊用墻支撐，一邊倚住大櫥。請一個女學生上臺，在“人”字型架頂部用手向下按壓，大櫥立即發生移動。接著投影“巧移大櫥”的示意圖，如圖3所示，并在圖上相應標注，引導學生思考，提出問題，創設教學情境，增強學生的知識遷移能力。再如在講解機械波的產生過程時，教師首先創設情境，制作和排列好一列質點組，讓學生到白板前，自己拖動質點，排列出特定時間的各個質點的位置，如圖4所示，通過具體體驗來掌握這一過程，加深理解，可有效提高學生運用物理知識的能力。

圖3 巧移大櫥-力的分解

圖4 生機交互-機械波的產生過程

五、多樣化的評價方式，促進學生的知識體系建構

新課程標準強調評價的目的是全面了解學生的學習歷程，激勵學生的學習熱情，促進學生全面發展，倡導發展性評價，注重發展和變化的過程，注重對學生的綜合素質的考查，強調評價指標的多元化，對學生的評價不僅要關注學生的學業成績，而且要發現、發展學生多方面的潛能。對學生的評價強調教學過程的生成性評價，學生在上課過程中的形成性評價，包括學生的參與度、自主探究度、協作交流能力。

借助信息化技術，教師一方面可利用一些評價工具，如選擇題統計分析軟件等，對學生的學習過程做出形成性評價并可以將結果保存用于研究分析。另一方面，教師利用課堂的直錄播系統可以實時記錄教師學生整堂課的實際情形，通過錄像來分析整個課堂的課堂組織或者學生的情感反應。例如，利用專門的交互式終端模塊，交互數據經后臺統計、分析后，互動結果的生動呈現，從課堂測試中掌握學生學習的效果，為教學補救和教學進度的調整提供參考。營造生動、活躍的課堂氛圍，實現以教為主的教學模式向以學為主的教學模式轉變，構建高效課堂。

信息時代的教學對教師的教學設計能力和教學組織能力都提出了更高的要求，教師要以促進學生有效學習、意義建構為目的，將信息技術與課堂教學深度融合，不斷提高教學設計的創新能力，發揮信息技術的優勢，有效地促進學生的學和教師的教，促進課堂教學的創新，實現真正意義的教育信息化。

（作者單位：武漢西藏中學）

責任編輯 王愛民