信息技術與物理課程高效整合
——踐行物理學科素養

萬 鵬(東北師大附中 吉林 長春 130022)

李 冰

(長春師范大學物理學院 吉林 長春 130032)

信息技術與物理課程高效整合
——踐行物理學科素養

萬 鵬
(東北師大附中 吉林 長春 130022)

李 冰

(長春師范大學物理學院 吉林 長春 130032)

信息技術與物理課程的整合對于一線教師來說，早已不是什么新鮮事.但能夠在課堂上真正合理利用信息技術，實現課程與信息技術整合，做到高效，踐行物理學科素養，并非易事.許多教師對信息技術的運用不夠熟練，整合點無效或效果不理想.怎樣才能更好地踐行物理學科素養，體現物理教育中的學生本位呢?

高效 整合 學科素養 信息技術 物理教育

信息技術與學科課程的整合是當前實施信息化教育中的一個熱點問題.“整合”這個詞，來源于英文“Integration”，可解釋為“一體化、成為一個整體”.從哲學角度講，整合通常是指若干相關事物或因素之間相互作用而合成為一個新的統一整體的建構和細化過程[1].只有當常規教學手段支撐教與學活動存在質量和效率方面的困難，信息技術能夠有效解決問題或能夠提高質量或效率時，才有必要在學科教學過程中引入信息技術手段[2].在常規教學中，要準確找到“困難”，才能讓信息技術作為有效的教學工具，能夠解決常規教學難以解決的問題，使教學更加高效.

高中物理學科核心素養包括以下幾個方面要素：物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任[3].

在設計和開展教學時必須以物理核心素養為導向，將物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任等要求，至始至終貫穿在教學活動之中，使物理教學過程成為學生核心素養的形成過程.核心素養的基本特征是：根基性、整合性、發展性.其中，整合性體現為核心素養是一種跨學科素養，是知識、能力和態度的綜合表現[3].

怎樣能從傳統的以知識為本的物理教學，轉變為培育核心素養為主的物理教育，是物理教師應該思考和踐行的事[3].

筆者以參加第十一屆全國高中信息技術與課程整合優質課大賽的獲獎作品“彈力”為例，具體談一談信息技術與高中物理課程如何整合，實現高效，體現物理學科素養.

1 整合點一

創設情境，PPT鏈接視頻資源展示形變．體現物理觀念素養中的物質觀、相互作用觀要素．

如圖1和圖2所示.

圖1 細木條發生形變

圖2 弓弦發生形變

物理與生活聯系十分緊密，學生在日常生活中接觸到的物理現象是豐富多彩的.充分利用周邊的物理現象和趣味物理引入新課，既可以認識到物理并不神秘，又可以有效地激發學生的積極性.

彈性形變是彈力產生的條件之一.視頻播放動態的形變過程，有助于幫助學生充分認識形變.也為本節課的學習開了個好頭.

2 整合點二

自制教具、PPT鏈接Flash動畫，使不容易觀察到的現象清晰呈現．體現科學思維素養中的創新要素．

微小形變不易觀察，微小形變的方向對能否正確判斷支撐面相互作用彈力的方向尤為重要.為了能夠讓學生觀察到，必須將形變放大.利用自制的教具，穩定架起的長木板、重錘壓迫產生形變和立柱光源投射的辦法，在放上重錘和撤掉重錘條件下觀察光點的位置變化.再利用PPT超鏈接如圖3和圖4所示的Flash動畫，動態展示這一過程.

圖3 微小形變觀察一

圖4 微小形變觀察二

3 整合點三

及時交流，實物投影展示學生記錄的實驗數據，進行有效評價．體現實驗探究素養中的證據、交流要素．

在課堂的有限時間里，既要達到教學目標，又要對學生進行有效的評價，是很難同時完成的.可以利用實物投影儀，對學生實驗的結果及時評價.如圖5和圖6所示，在學生進行動手實驗，將實驗數據填入表格，并作出圖像之后，將幾組同學的實驗記錄同時拿到實物投影上進行對比展示，不僅可以對錯誤進行面批面改，還可以節省時間，進行了及時有效的評價.

圖5 實物投影學生實驗記錄一

圖6 實物投影學生實驗記錄二

4 整合點四

數據處理，利用計算機軟件的強大功能，快速高效整理分析．體現實驗探究素養中的解釋要素．

強大的計算機軟件給課堂教學帶來了嶄新的理念，大大提高了課程的效率，提升了時間的利用率.如圖7和圖8所示，在處理彈簧彈力與伸長量關系實驗時，將多組同學實驗的結論同時輸入計算機，利用Excel軟件功能，建立坐標.在同一個坐標系中描點添加趨勢線作圖，既能得到同為正比例函數，彈力與伸長量成正比即胡克定律的結論，又能得到圖像斜率不同，每種彈簧的勁度系數不同的結論，使實驗結論一目了然.

圖7 利用Excel處理數據一

圖8 利用Excel處理數據二

5 整合點五

通過DIS的恰當使用，讓學生親自操作、親身體驗．體現科學態度與價值素養中的STSE(科學·技術·社會·環境)要素．

DIS越來越多地引入物理課堂教學，因為其操作簡單，實驗準確科學，并能借助軟件直接對數據進行系統整理，得出結論.在對本實驗進行驗證時，可以借助傳感器.既可以鍛煉學生的動手操作能力，也可以開拓學生的視野，讓學生更加了解先進實驗儀器.

如圖9和圖10所示，課上可以請學生協助完成傳感器采集數據過程，然后借助計算機輔助得出實驗結論.

圖9 利用傳感器實驗一

圖10 利用傳感器實驗二

6 結語

信息技術與課程整合不是一蹴而就的, 要想實現高效的整合,踐行物理學科素養，應逐步總結出具有引領性的信息技術與課程整合模式及方法體系, 并探索出相應每種模式的資源與軟件結構與建設方法, 以及各類模式及資源軟件在教學上高效應用的方法.望能真正從傳統的以知識為本的物理教學，轉變為培育核心素養為主的物理教育.

1 曾祥霖，張紹文.論信息技術與課程整合的內涵、層次和基礎.電化教育研究，2006(1)：50

2 鐘紹春，張琢，李吉楠，等.信息技術與課程有效整合的方法與實踐.中國電化教育，2007(10)：74

3 張加澍.核心素養視域下的物理教學.浙江省義烏中學，報告會，(2016.09.29 南京)

2017-03-26)