現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合研究

李培學(xué)+王風(fēng)艷

摘 要 高中物理比較抽象難理解。在新課程理念下，高中物理教學(xué)借助現(xiàn)代信息技術(shù)，原本抽象的學(xué)科變得具體化、數(shù)字化、形象化，大大增強(qiáng)了高中物理教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。因此，現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合成為值得物理教師研究的課題。

關(guān)鍵詞 高中物理；現(xiàn)代信息技術(shù)；信息素養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）13-0141-02

1 前言

2016年教育與信息技術(shù)國際會議在鄭州舉行，會議提出以“教育與信息技術(shù)”為主題的議題，深入探討了如何促進(jìn)教育與信息技術(shù)整合發(fā)展，可見信息技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)中成為當(dāng)前教育發(fā)展趨勢。隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，信息技術(shù)與教育課程整合已成為趨勢，傳統(tǒng)的“填鴨式”“滿灌式”“題海戰(zhàn)術(shù)式”教學(xué)模式，教學(xué)手段比較單一，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，課堂教學(xué)效果一般，也忽視了學(xué)生為本的教學(xué)理念[1]。而現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合，具有可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段多樣化、教學(xué)內(nèi)容趣味化、教學(xué)形式藝術(shù)化等優(yōu)點(diǎn)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，豐富學(xué)生的理論知識、信息素養(yǎng)和情感體驗(yàn)[2]。因此，如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與高中物理教學(xué)整合，成為每位高中物理教師關(guān)心的問題。

2 信息技術(shù)與高中物理新授課教學(xué)的整合

借助現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，導(dǎo)入新課，借助生活常識和科學(xué)猜想講解物理原理，總結(jié)知識點(diǎn)環(huán)節(jié)可以在網(wǎng)上練習(xí)[3]。如教學(xué)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”一課，電磁感應(yīng)現(xiàn)象是高中物理電磁學(xué)中比較抽象的一節(jié)，然而電和磁本身是看不見、摸不到的東西，學(xué)生比較難理解。通過現(xiàn)代信息技術(shù)播放PPT關(guān)于人們?nèi)粘Ｉ铍x不開電的圖片，展示三峽水電站、大亞灣核電站等圖片，幫助學(xué)生了解電的作用，進(jìn)一步演示發(fā)電機(jī)的發(fā)電原理。

1）提出問題：生活中離不開的電是哪里來的？發(fā)電機(jī)發(fā)電的原理是什么？同時播放PPT關(guān)于英國科學(xué)家法拉第經(jīng)過10多年的堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)，才發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象存在的小故事，讓學(xué)生思考電磁感應(yīng)會不會產(chǎn)生電？

2）科學(xué)猜想：磁鐵上如何纏繞線圈才能產(chǎn)生電流？如何判斷線圈中有沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流？引導(dǎo)學(xué)生回憶電學(xué)知識中關(guān)于電流的測量。

3）分析與討論：對幻燈片中不同繞法線圈產(chǎn)生的電流進(jìn)行分析，總結(jié)能產(chǎn)生電流的共性，最后讓學(xué)生開始討論，總結(jié)穿過閉合線圈磁通量的改變，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。

4）創(chuàng)新應(yīng)用：發(fā)電機(jī)的回路中是否產(chǎn)生電流？電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生產(chǎn)、生活中都有什么應(yīng)用？自己能否制作一個小型電磁繼電器？等等。

5）課后檢測：利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)對本節(jié)課關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)，及時鞏固本節(jié)課的重點(diǎn)。

3 信息技術(shù)與高中物理習(xí)題課教學(xué)的整合

習(xí)題課是高中物理教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，一般每個章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束，教師就要組織一次習(xí)題課，及時鞏固學(xué)習(xí)本章的重要知識點(diǎn)，幫助學(xué)生將所學(xué)知識連貫、系統(tǒng)起來。高中課程緊，要求較短的時間內(nèi)復(fù)習(xí)盡可能多的知識點(diǎn)，信息技術(shù)的應(yīng)用是最佳選擇。教師可以利用多媒體課件快速地展示物理現(xiàn)象、物理定律等，學(xué)生直觀地了解重點(diǎn)知識，節(jié)省了教師板書和學(xué)生翻閱教材的時間，大大提高了習(xí)題課的效率[4]。

如高中物理力學(xué)主要講解力的合成和力的分解，各種力的大小和方向影響因素等，復(fù)習(xí)過程中很多力學(xué)圖需要畫，教師一一講解需要大量的時間。教師可以把力學(xué)知識點(diǎn)做成幻燈片，對經(jīng)常用到的重力、滑動摩擦力、靜摩擦力、萬有引力、電場力、安培力等這些力的畫法，畫圖過程中方向的判斷等，做成動畫Flash的形式，課堂上一一播放，讓學(xué)生通過觀看動畫，熟記每種力的大小、方向。

1）明確單元學(xué)習(xí)目標(biāo)：對力學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行橫向和縱向總結(jié)，學(xué)會采用隔離法和整體法對物體進(jìn)行受力分析。

2）制定復(fù)習(xí)小目標(biāo)：了解力的產(chǎn)生及力的分類；重力的產(chǎn)生和大小、方向以及重心的判斷；彈力的定義和方向、彈力大小的計(jì)算（胡克定律）；靜摩擦力和滑動摩擦力產(chǎn)生的條件、方向和大小；物體受力分析按照首先分析重力、再分析彈力、最后分析摩擦力的順序，進(jìn)行物體受力示意圖分析；利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成與分解。

3）復(fù)習(xí)檢測：明確本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，對本單元知識利用幻燈片一一展示后，學(xué)生進(jìn)行交流總結(jié)，最后進(jìn)行復(fù)習(xí)檢測。學(xué)生網(wǎng)上答題，可以直接了解對知識的掌握情況。

4 信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的整合

高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的課程，學(xué)生在探究物理實(shí)驗(yàn)過程中掌握物理概念及相關(guān)定律，熟記物理知識點(diǎn)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和科學(xué)探究精神。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師“準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生“聽實(shí)驗(yàn)、寫實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”等，這種教學(xué)方式限制了學(xué)生培養(yǎng)獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的整合，可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)、電子白板、投影儀、高清攝像機(jī)做仿真實(shí)驗(yàn)，切實(shí)增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，運(yùn)用計(jì)算機(jī)Excel等處理數(shù)據(jù)，大大節(jié)約學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的時間，又學(xué)會計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)用。

仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形象生動 利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對一些比較抽象的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)器材不足的缺點(diǎn)，同時實(shí)驗(yàn)形象生動。如高中物理實(shí)驗(yàn)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”中，利用蠟燭成像，物距和像距之間的關(guān)系不是很明顯，學(xué)生只能死記實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

1）實(shí)驗(yàn)原理：光的折射致使光屏上呈現(xiàn)大小不同的像。

2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄课矬w在一倍焦距和二倍焦距范圍移動過程中各呈現(xiàn)什么樣的像，以及各有什么用途。

3）實(shí)驗(yàn)器材：蠟燭、標(biāo)尺、光屏、投影儀、電子白板、計(jì)算機(jī)等。

第一步：教師播放日常生活中常見的照相機(jī)、幻燈機(jī)等，引導(dǎo)學(xué)生思考是什么原理成像，成像是實(shí)像還是虛像，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

第二步：點(diǎn)擊蠟燭，并在一倍焦距之內(nèi)移動蠟燭，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學(xué)生記錄成像時的物距和像距。endprint

第三步：移動蠟燭，出現(xiàn)在一倍焦距和二倍焦距之間，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學(xué)生記錄成像時的物距和像距。

第四步：移動蠟燭，出現(xiàn)在二倍焦距之外，同時拖動光屏，在光屏中找到蠟燭的像，學(xué)生記錄成像時的物距和像距。

整個實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成表1，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)論回答導(dǎo)課問題。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)，快捷準(zhǔn)確 很多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理比較復(fù)雜，有些物理實(shí)驗(yàn)做一節(jié)課，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理又要耗時一節(jié)課，而高中學(xué)生的時間比較緊張，此時借助計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，快捷又準(zhǔn)確。如高中實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中記錄了大量的小車速度和時間的數(shù)據(jù)需要計(jì)算，可以借助Excel 表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1）實(shí)驗(yàn)原理：用打點(diǎn)計(jì)時器記錄小車不同時刻的位置，繪制加速度大小圖。

2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會計(jì)算瞬時速度和v-t圖像處理數(shù)據(jù)。

3）實(shí)驗(yàn)器材：小車、打點(diǎn)計(jì)時器、刻度尺、電源、計(jì)算機(jī)、幻燈片、投影儀等。

第一步：教師播放投影儀，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了解。

第二步：教師用幻燈片展示實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)物連接，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄見表2。

第三步：利用電子白板借助Excel表格進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

結(jié)合表2中小車運(yùn)動實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在Excel表格中應(yīng)用“圖表向?qū)А惫δ埽x中表中數(shù)據(jù)，在名稱和標(biāo)題中輸入“速度—時間”，其中設(shè)置“時間t”為數(shù)值的橫坐標(biāo)，“瞬時速度v”為數(shù)值的縱坐標(biāo)，點(diǎn)擊確定即可生成v-t圖像。學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，操作簡單、方便準(zhǔn)確。通過觀看v-t圖像，學(xué)生掌握小車在運(yùn)動過程中的瞬時速度等。

5 總結(jié)

在高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)作為教育載體，可以實(shí)現(xiàn)“圖文并茂”“形聲并茂”等功能[5]，改變傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生被動地接受知識的局面，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段多樣化、教學(xué)內(nèi)容趣味化、教學(xué)形式藝術(shù)化，同時激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，豐富了學(xué)生的信息知識和情感體驗(yàn)，取得理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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