多媒體信息技術支撐下的物理課堂教學策略研究

鄭行軍

摘 要：多媒體信息技術的不斷發展，使得學生獲得知識的方式呈現多樣化，教師的教學模式也隨之發生了很大的變化。以新型的多媒體技術為紐帶，對物理課堂教學模式進行創新與改革，可優化課堂教學過程，提升教學的有效性，并為學生提供和諧的學習氛圍。

關鍵詞：多媒體信息技術；物理教學；課堂效率

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2018）20/23-0020-03

一、問題的提出

近年來隨著互聯網的快速發展，使得云計算、大數據、多媒體等信息技術能有效融合到中學物理教學中，同時也使得在物理教學中應用人機交互、人工智能等教育形式成為可能。新型信息技術手段的運用對改革傳統物理課堂教學模式，優化課堂教學過程，提升教學效果，實現物理高效課堂具有積極的作用，因此如何將新一代信息技術有效融入到物理教學過程中，達到提升教學有效性的目的是當下物理教學研究的一項重要課題。

二、基于多媒體技術的物理教學實施策略

（一）實現教育信息多元化，并拓寬信息獲取渠道，由此激發學生的學習興趣

物理是一門研究物質結構和物質運動規律的學科，它要求學生采集、加工和處理周圍的事物和現象，并挖掘事物和現象的本質規律。傳統的物理課堂僅僅通過板書、靜態圖片和有限的演示實驗很難實現這個教學目標，而信息技術的發展和運用則可以為學生提供圖文聲像并茂的多感官綜合刺激。即在課堂上教師可以將文字、圖像、動畫、視頻、聲音以及課件等技術手段進行有效融合，為學生提供全方位的信息采集方式，同時積極引導學生參與課堂探究，如此最終可達到提高其學習主動性和學習效率的目的。

例如在講解相遇和追及問題時，因為學生對相遇和追及現象的了解比較模糊，且對多物體系統模型缺乏清晰的認識，所以教師通過播放一段救護車救援的動畫（圖1和圖2），并在播放過程中同步講解其中的相遇和追及現象來幫助學生構建相關概念的初步認知；然后再針對動畫中出現的不同相遇情境，歸納出相遇和追及問題的解題關鍵點——時間和空間的關系；隨后教師借助教學課件模擬運動圖景（圖3），同時引導學生通過觀察——分析——討論等學習環節從幾何角度分析兩物體運動的位移關系和時間關系，由此歸納出可能存在的空間和時間模型，找出解題的入手點，并最終形成完整的知識體系，實現教學目標。

（二）化抽象為具體，引導學生形成系統知識的元認知

在學習物理時經常會遇到一些抽象化的概念，如電場、磁場、波現象、原子核等，這些概念要么不是實物無法直接感知，要么研究對象的線度過小（如原子）無法觀測，所以學生無法理解其涵義，也阻礙了學生思維的拓展。而信息技術的發展和運用恰好彌補了這一缺陷，即教師可以靈活運用各種信息技術手段如視頻和動畫模擬等將概念和對象具體化，將微觀物質直觀化，從而創建生動的物理情境，由此引導學生形成概念架構，建立基本的知識體系（圖4）。

以講解電場和磁場的概念為例，在教學時教師可以先播放幾個生活中常見的電、磁場現象和情景，讓學生形成直觀感知，了解場物質客觀存在；然后再利用動畫模擬的方式將抽象的電場、磁場具體化，從而使學生能夠直觀地觀察到電（磁）場的形成及分布規律，如此可讓學生在抽象和具體之間獲得體驗，形成電（磁）場概念的初始元認知。

（三）設置課堂互動探究環節，并引導學生實現知識的內化

新課改的教學理念提倡以教師為主導，學生為主體的新型教學模式，其相較于傳統的應試教學模式，師生的主客體關系發生了很大的變化。即在教學過程中教師要盡量避免采用結論灌輸式的教學模式去構建知識結構，而要讓學生自主挖掘、探究、總結出規律，并最終實現知識的內化。且不同的課型應選擇不同的探究教學模式如體驗探究式教學模式、合作學習探究式教學模式、翻轉課堂教學模式等對學生進行啟發式、引導式和探索式教學，如此可在學習互動中提高學生對物理概念和模型的認知度，并激發學生學習物理的積極性。

1.體驗式教學策略——以牛頓第三定律為例

教師請一位學生演示將兩根彈簧水平拉伸的過程，同時連接彈簧的力傳感器實時記錄兩根彈簧彈力的大小和方向，然后利用計算機對記錄的數據進行分析和運算并轉化成圖像投放到屏幕上，繼而學生通過呈現的數據和圖像總結出相互作用力的可能關系；隨后再請不同的學生演示將彈簧轉換成豎直、傾斜或運動狀態重復上述步驟，由此學生可根據不同條件下獲取的數據得出相互作用力關系的一般規律，進而形成牛頓第三定律的概念體系。

2.小組討論探究式教學策略——以連接體問題為例

教師用課件呈現多個不同連接體圖形以幫助學生形成連接體模型的初始元認知；然后根據連接體的知識特點和學習技能要求播放微課視頻以引導學生構建連接體問題的知識體系；隨后教師以上述學習信息為基礎整理出幾個典型主題，并以問題為中心組織課堂討論，由此在設問→討論→答疑中完成連接體問題的題型構建，并最終實現學生知能體系的自主建構（圖5）。

圖5.小組討論探究式教學模式

（四）優化教學策略組合，提升課堂教學效率

信息技術的發展改變了傳統課堂以“講授”為主的教學模式，且各種基于信息技術的新型教學法如活動教學法、體驗教學法、任務驅動教學法、思維呈現引導法和翻轉課堂教學法等的出現也極大地拓展了優質教育資源的作用和價值。由此教師在進行課堂教學時，可以根據教學目標，并以信息技術為紐帶，科學合理地組合各種教學方法，優化教學策略，以實現學生知識內化的螺旋式上升，并最終完成課程知識和技能目標。

例如在講授“滑動摩擦力的影響因素”時，教師可在課前將制作好的微課視頻等學習材料放置于互聯網資源平臺上，讓學生先自主預習以形成摩擦力概念的初始元認知；然后在課堂教學時，教師再演示幾個摩擦力存在的實際情境，讓學生親身感受摩擦力的存在（情境演示法）；隨后教師按照本節課的課程要求給學生下達任務：根據課內提供的器材自行設計探究摩擦力的實驗，并提出影響滑動摩擦力的可能因素（任務驅動法）；然后學生以小組為單位共同研討探究摩擦力實驗的可行性方案，并進行實驗找出影響摩擦力大小的可能因素（合作學習法）；在小組進行合作探究的過程中，教師要聆聽并記錄可能存在的問題，并將有代表性的小組實時拍攝成視頻投放至屏幕，同時還要將小組采集的數據錄入計算機數據處理軟件，并根據計算機運算的結果（以數據或圖象的形式呈現）與學生共同探究出影響滑動摩擦力大小的兩個因素（探究教學法）；最后教師借助動畫模擬對其進行驗證并得到滑動摩擦力的公式表述。

（五）憑借大數據、數字化平臺，實現課堂信息的實時反饋

基于大數據、云計算、多媒體等信息技術的物理教學方式與傳統教學方式相比具有強大的交互性、可操作性、客觀性和實時性，也為教師實施高效課堂教學提供了必要的教學硬件和教學評測信息。即在課堂教學中教師可以利用多媒體技術將學生在學習過程中暴露的問題實時反饋給學生，從而引導學生進行思維拓展以加深學生對物理知識的理解。此外計算機后臺監測系統還可以實時采集課堂教學各個環節中學生直接或間接反映出的學習信息如學習態度、語言表達、肢體動作等，并通過大數據分析系統，將學生學習行為的統計信息和智能化建議及時反饋給教師，如此教師就可以及時了解學生的學習行為、學習需求和學習達到的程度等情況，并根據其作出相應的決策以調整教學策略，把握好后繼的教學著重點。

三、結語

在實施物理教學的過程中將教學過程與信息技術進行有效融合的教學模式促進了教師與學生之間的信息交流，也豐富了教師的教學手段和學生的學習方法，優化了課堂教學過程，對教師的教學與學生的學習均有積極作用。

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