基于“機械能守恒定律”分析高中物理的信息技術(shù)教學(xué)

錢英

信息技術(shù)的快速發(fā)展，使其被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。高中物理具備抽象性和理論性，而信息技術(shù)則具備直觀性和形象性，兩者之間的結(jié)合必然會為學(xué)生帶來新的教學(xué)模式。以“機械能守恒定律”為基礎(chǔ)，借助于實例具體分析高中物理信息技術(shù)教學(xué)的方法和效果。

機械能守恒定律高中物理信息技術(shù)教學(xué)信息技術(shù)教學(xué)包含多媒體課件教學(xué)、電子白板技術(shù)教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)。這些新興的教學(xué)模式都是依托于先進的科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在為師生帶來便利的同時也為傳統(tǒng)的教學(xué)帶來新的挑戰(zhàn)。物理教學(xué)與信息技術(shù)教學(xué)是未來必然的發(fā)展方向，因此開展本次研究也就具有重要的現(xiàn)實意義。

一、結(jié)合學(xué)生實際情況，選擇合理教學(xué)模式

信息技術(shù)和學(xué)科知識之間的銜接和整合本質(zhì)是對傳統(tǒng)教學(xué)結(jié)構(gòu)的整合，創(chuàng)建出新的可以明確體現(xiàn)出學(xué)生在課堂主導(dǎo)地位的教學(xué)模式。高中物理信息技術(shù)教學(xué)模式根據(jù)具體操作方式不同可以分為專題教學(xué)模式、探究式以及創(chuàng)新教學(xué)模式等。本次開展研究的基礎(chǔ)是“機械能守恒定律”，因此結(jié)合所教授知識的具體特點，選擇探究式信息技術(shù)教學(xué)模式。機械能守恒定律就自身概念而言，相對抽象，學(xué)生理解難度大，應(yīng)用起來更是具有較大困難。因此，就需要教師利用多媒體的直觀、形象性為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)一個生動的學(xué)習(xí)場景，通過圖片、文字和視頻，充分調(diào)動學(xué)生各方面的感官神經(jīng)。

二、具體教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計流程

1.做好導(dǎo)入環(huán)節(jié)。教師可以在多媒體課件上放置圖片或者視頻，比如游樂園的過山車、蕩秋千等，再提出問題，為什么過山車或者秋千可以記得自己最高點的位置而且還能第二次到達？通過利用學(xué)生在日常生活中經(jīng)常接觸到的事物來導(dǎo)入新課程，這樣會讓學(xué)生感覺課程很輕松、新穎，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。再將秋千等簡化為單擺模型，讓學(xué)生對簡化后的模型進行進一步的研究。

2.幫助學(xué)生自我學(xué)習(xí)。成功導(dǎo)入，引出本節(jié)課的問題之后，教師可以利用多媒體公布自己的問題。針對“機械能守恒定律”相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師可以設(shè)置如下問題：（1）仔細閱讀課本上關(guān)于機械能守恒定律的概念，你認為“不變的量”具體指的是什么呢？（2）談?wù)勀阕约簩τ跈C械能守恒定律的理解。

3.師生合作探究學(xué)習(xí)。為了驗證機械能守恒定律，教師可以在講臺上做實驗將長直鐵棒放置在鐵架臺上，然后將綁著小球的繩子釋放，比較擺動的位置以及鐵棒的水平線。學(xué)生通過這個實驗可以觀察到鐵棒的水平線以及小球擺動的最高點。實驗簡圖如圖1所示，借助于這個實驗讓學(xué)生明白動能和重力勢能以及機械能之間的關(guān)系。了解了基本的關(guān)系之后，向?qū)W生們展示作業(yè)，加深學(xué)生對這個概念的理解，便于靈活運用。習(xí)題1：讓學(xué)生證明初始位置的機械能等于任意位置的重力勢能和動能的和，可以采用動能定理進行證明。

待學(xué)生完成習(xí)題后，可以將正確的證明步驟呈現(xiàn)在多媒體屏幕上。具體證明步驟為：分別假設(shè)小球的初始高度、質(zhì)量以及下落高度為h1、h2和m，速度為v，使用動能定理來證明小球的下落過程。

W合=ΔEk，mg（h1-h2）=1/2mv2-0。通過移項整理，最終可以得到E2=E1。學(xué)生完成習(xí)題之后，教師應(yīng)當對學(xué)生的表現(xiàn)情況進行簡要的評價。然后教師可以調(diào)動學(xué)生的積極性來讓他們幫助自己歸納機械能守恒常見的幾種表達方式（教師需要對公式進行板書），加深學(xué)生們對于幾種不同表達形式的印象。

4.小組合作探究學(xué)習(xí)。老師針對機械能守恒所需要遵循的條件提出問題，如：如果將空氣阻力納入到考慮范圍之內(nèi)，那么機械能還會不會守恒呢？使用多媒體課件將習(xí)題1的形式進行相應(yīng)的改變，即在mg（h1-h2）=1/2mv2-0公式的左邊添加Wf，且Wf<0，通過移項整理可以得到如下結(jié)果：E2=E1+Wf。通過對公式的變形，引導(dǎo)學(xué)生明確機械能守恒的條件，也就是空氣阻力不做功。

5.拓展延伸學(xué)習(xí)。除了讓學(xué)生掌握機械能守恒定律的基本概念、機械能守恒的不同表達形式以及滿足守恒需要遵循的條件等，還需要讓學(xué)生通過拓展練習(xí)來擴大學(xué)習(xí)視野。教師應(yīng)當充分發(fā)揮多媒體課件的作用，在多媒體課件中超鏈接加入Flash動畫。本次拓展延伸練習(xí)的目的是要讓學(xué)生明白在彈簧和小球所構(gòu)成的系統(tǒng)過程中，如果只有彈力做功，那么整個系統(tǒng)的機械能也守恒。這就需要教師播放彈簧與小球構(gòu)成的動畫，如圖2所示：

參考文獻：

[1]丁水燕.信息意義建構(gòu)理論對高中物理實驗的應(yīng)用研究[D].重慶師范大學(xué)，2015.

[2]朱建強.信息技術(shù)活化高中物理教與學(xué)——以“機械能守恒定律”教學(xué)為例[J].科教文匯，2012，（11）：130-131.endprint