電子白板輔助物理學科教學的應用策略

周為煌

摘? ?要：電子白板系統(tǒng)是近年來大部分中小學裝備的信息技術設備，具備多項技術優(yōu)勢;本文闡述利用電子白板技術有效進行單元教學、形象突破難點、綜合技術應用、輔助直播教學等策略。

關鍵詞：電子白板;應用;策略

利用交互式電子白板、一體機、大數(shù)據(jù)分析等新信息技術手段與課堂教學融合，已經推廣多年，新時代的中學生們，也早適應了利用信息技術進行自主學習和交流，在經歷“停課不停學”特殊階段的學校教育，如何利用契機，更好地利用現(xiàn)有學校信息技術資源，提高教學效率，幫助學生更好地理解掌握學科知識和技能，提高學科核心素養(yǎng)，是我們應該持續(xù)討論的問題。

1? 電子白板功能及應用優(yōu)勢

“電子白板系統(tǒng)”是由計算機、投影儀、電子白板組成的一個交互式教學系統(tǒng)，是信息技術與教學融合的平臺技術。通過電子白板實現(xiàn)多種軟件與資源的整合，并能無限拓展書寫頁面，對選中對象實施拖動、縮放、翻轉、克隆等操作，實現(xiàn)教學資源的靈活調取、動態(tài)展示和教學過程實時存儲，能對教學時間與空間進行有效拓展，利于提高師生互動便利性，便于教師提高備課、授課效率，也利于學生進行課堂探究和課后鞏固提升。

2? 利用電子白板提高教學有效性的策略

2.1? 輔助單元教學，強化整體概念

《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出中學物理教學，應重視學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，物理核心素養(yǎng)是一個相互聯(lián)系、相互滲透的整體課程目標，依據(jù)教材所編制的單元教學內容和目標，進行單元教學，是物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的有效途徑[ 1 ]。利用電子白板的資源保存、靈活調用或配套的知識概念圖設計功能，能夠幫助師生在單元教學推進中，進行概念的練習、比較、整合與大概念的整體建構，從而深化對單元內容體系的理解，單元目標的提煉、單元學習內容、活動的設計。

例如，在新魯科版必修二教材中第一章“功和機械能”教學中，建立功——功率（做功快慢）——-功與能（做功的影響）——機械能與機械能守恒的知識聯(lián)系和實驗探究過程，可以在教學中建立白板頁面，將各概念之間的聯(lián)系建立成知識概念圖，逐漸拓展、聯(lián)系、比較等。這一頁白板頁面可以每節(jié)課保存、提取、修改，在單元教學過程中，學生看到知識概念圖如何一步一步建立聯(lián)系，逐漸完善豐滿。更加印象深刻。

再如，在進行電子感應定律教學時，引導建立感應電流產生條件——感應電流大小——感應電流方向的學習架構，利用白板靈活調取實驗探究的模擬動畫資源，在白板上直接操作軟件，使導體棒切割磁感線、條形磁鐵插入螺線管與拔出、閉合線路開關、滑動滑動變阻器劃片等動作，模擬學生實驗課上探究過的實驗過程，在形象體驗的基礎上，用多次靈活調用實驗動畫來講解感應電流的產生條件、大小、方向的影響因素，幫助學生在探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建立電磁感應定律的整體認知，將自己所經歷的實驗研究過程作為物理概念、規(guī)律的有效載體，有效培養(yǎng)學生科學思維和科學探究的核心素養(yǎng)。

教師每節(jié)課的板書，不用擦除，可以用“漫游”功能不斷書寫，下課前可以通過“鳥瞰頁”進行教學內容小結，上課過程可以用“錄制”保存，供學生課后拷貝或網絡學習。以上，都能提高學生對單元學習的整體把握，幫助師生提高單元教學的有效性。

2.2? 演示動態(tài)過程，形象突破難點

高中物理諸多動態(tài)變化過程和臨界問題的研究，具有情境復雜性高、知識綜合性強、思維邏輯鏈長等特點，解決相關問題，需要有較強的空間想象能力、邏輯推導能力、數(shù)學計算能力等，是物理學科培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要方式。而在學習初期，為了讓學生能更好地理解和討論對應解題過程，需要師生較為形象地描繪出動態(tài)過程圖景。一般在教學中，教師可以示范利用尺規(guī)做圖展示動態(tài)過程，或找到題目所需臨界點，也可以制作flash動畫或利用幾何畫板制作課件來演示，但一則需要更長時間的操作，也對教師的編程、制作提出較高要求，不好普及。

利用電子白板對選中的圖形、字體等“對象”可進行拖放、復制（克隆）等功能，可模擬題目所述物體運動過程，將學生較難想象理解的過程形象表現(xiàn)，并可靈活操作。利用此功能，還便于教師針對課堂生成，對所涉題目進行變式拓展，以深化學生對相關問題的理解。比如研究物體的追及問題、物體的翻轉過程重心的變化、磁場中某一線框翻轉過程的磁通量變化、桿的旋轉切割磁感線、線框進出有邊界磁場的過程等問題。

另，利用電子白板對幾何圖形所代表的“對象”或“范圍”的“拖動”“旋轉”等控制，可形象展現(xiàn)臨界點的研究過程。例如，高中物理常見的經典問題之一，某一帶電粒子源，在勻強磁場中某點，以同樣的速度大小，向各向射出帶點粒子，要研究某一光屏上有粒子射到的范圍。此問題在學生高二學習、高三復習中會多次遇見。

教師可在備課時，用“智能筆”或數(shù)學學科資源庫中的“平面圖形”做出一個圓，代表某一帶電粒子在磁場中運動的軌跡圓。“選中” 該圓， 拖動，使帶電粒子的射出點在其圓周上;設置“顯示旋轉中心”，將旋轉中心拖至帶電粒子射出點（如圖3所示），選中圓形進行旋轉，則為在磁場中粒子會出現(xiàn)的范圍。如圖1、圖2所示，展示研究從某點射出粒子沿順時針轉動，在圖1位置找到圓與屏的切點，為剛好打到屏上位置，隨著旋轉圓周，圓與屏交點向右外延，直到圖2過出射點的直徑與屏相交，此為右側邊界點;繼續(xù)旋轉，交點左移，至圖3所示，圓周與屏再次相切，此為能射到屏上的左側邊界點。在左右兩邊界點之間的范圍為發(fā)光區(qū)域（如圖4所示）。在課前設計好后，將此文件保存，課堂上調用，可以多次旋轉展示，可以在關鍵點停留講解，既節(jié)約課堂板書時間、又方便操作。另，保存后，供后續(xù)類似的多個題型研究，也可以留給學生課下利用教室里的電子白板軟件繼續(xù)討論學習。

類似的應用，還有在講解以下問題中體現(xiàn)：如（1）一束平行射入圓形磁場的帶電粒子，若滿足相關條件，使得粒子圓周運動的半徑R（軌跡圓半徑）與圓形磁場的半徑r（磁場圓半徑）相等，則會發(fā)生“磁匯聚”現(xiàn)象;若是從磁場圓圓周上各向射出帶電粒子，則發(fā)生“磁擴散”;利用兩等圓的旋轉，也可將此現(xiàn)象形象展現(xiàn)出來。（2）研究從某一圓形磁場圓周上某點各向射出帶電粒子的“最遠出射點”和“最長運動時間”的問題，則可以利用兩半徑不相等的圓進行旋轉，均能形象地展現(xiàn)思維的過程，找到當小圓的直徑為公共弦時，即為臨界點。

2.3? 綜合技術應用，有效輔助教學

中學物理課堂教學，依據(jù)不同的教學過程的特點，教師會選用不同的信息技術輔助教學，如利用幾何畫板展現(xiàn)合力與分力的關系，用flash演示多種問題情境，用Powerpoint展示教學內容、鏈接動畫、網頁等，還可以用DISLab傳感器系統(tǒng)實驗室進行數(shù)字實驗研究，提高實驗效率，如牛頓第三定律實驗、電容充放電過程等，或者呈現(xiàn)實驗題中相關數(shù)據(jù)采集、擬合圖線等。

電子白板軟件作為一個基礎平臺，可以在課堂上綜合使用多個軟件系統(tǒng)，教師利用電子白板在講臺直接操作呈現(xiàn)，并利用錄像、截屏、聚焦、標注等功能進行分析講解，提升使用信息技術輔助教學時的師生互動性，提高軟件的操作便利性、可視性。

例如，在“電磁感應定律”課堂教學中，教師利用DISLab實驗設備演示導線圈切割地磁場產生感應電動勢，使用微電流傳感器測量感應電流;或者在“自感”教學過程中，研究通電自感、斷電自感的電流變化規(guī)律時，教師利用電子白板直接操作軟件，進行記錄、分析，并可利用電子白板的“聚光燈”“顯微鏡”等，對局部數(shù)據(jù)進行標記、說明等。

再如，教師利用已有的Powerpoint課件進行授課，也可以用電子白板進行標注，輔助講解等。如，進行題目展示時，可以用“幕布”功能先遮住答案，待學生課堂練習后進行公布，或者，利用“硬筆”功能，對課件中展示的題目文字進行標注，指導學生發(fā)現(xiàn)隱含條件，進行審題方法指導等。

2.4? 輔助直播教學，提高授課效率

中國網絡信息技術的巨大進步，使教師結合QQ群、微信群、騰訊課堂等平臺進行新課教學、答疑解惑等變得便利。物理學作為實驗為基礎的自然科學，其教學過程需要相對多的互動，在講解過程中，需要教師示范、演示、規(guī)范作圖等，單靠語音直播、PPT課件演示等，不足以滿足物理學科教學要求。利用電腦上安裝的電子白板軟件，教師們通過直播平臺的屏幕分享，看到電子白板上整合的動畫演示、微課視頻，在問題講解時，可以用復制、粘貼，將word文件中的圖片拷貝到電子白板中，或者用“區(qū)域截圖”將題目截圖到電子白板中，再通過在電子白板上使用“智能筆”或圖形資源進行規(guī)范做圖，演示物理情境，示范推導過程，示范作受力分析圖（如圖5，在直播過程利用電子白板做習題講解）、運動過程圖，描繪和分析函數(shù)圖象，進行習題講解等，在語音直播的同時，讓學生更直觀理解教師解題的思維過程和書寫規(guī)范。用“智能筆”做出的斜面體、研究對象物體、力的示意圖很美觀，對應的“橡皮擦”功能，具有局部消除筆跡和全屏清除的功能，教師可以靈活應用，對比直播軟件自帶的筆跡回撤功能，便利不少。

以上策略，是筆者依據(jù)自身經驗總結分享，希望同行予以指導。據(jù)有關研究表明，教師對電子白板相關研究成果中，介紹利用電子白板開發(fā)教育教學資源的研究在同時期成果中占比極小[ 2 ]。期待老師們多應用電子白板輔助教學，充分挖掘電子白板的應用功能，并積極研究、合作，開發(fā)適合實際應用的教育教學資源，共同促進教學進一步發(fā)展。

參考文獻：

[1]周棟梁.基于物理觀念形成和發(fā)展的高中物理單元教學設計[J].中學物理教學參考，2019（7）：18-23.

[2]李穎.交互式電子白板研究綜述[J]. 信息記錄材料，2019（1）：12-13.