信息技術與物理課堂教學深度融合的探索

陳金軒

摘? ?要：信息技術與物理課堂教學的深度融合就是借助信息技術轉變教學中教與學的方式，把信息技術作為物理課堂教學中促進學生獲取信息、探索問題、協作討論、解決問題、自主學習和構建知識的認知工具與情感激勵工具。本文結合課堂教學實踐從教學內容呈現、教育觀念、人才培養模式三個層面探索信息技術與物理課堂教學的融合。

關鍵詞：信息技術;物理課堂教學;深度融合

引言

本文結合課堂教學實踐從教育教學的三個層面探索信息技術與物理課堂教學的融合。

1? 在教學內容呈現方面

1.1? 運用信息技術創設物理情境

構建高效物理課堂的關鍵環節是新課的導入，運用信息技術創設情境能夠達到事半功倍的效果。

例如：在“科學探究：向心力”這節教學中，播放視頻——“水流星”導入新課，讓學生思考為什么在最高點杯中的水不會流出。學生非常好奇，水在自身重力作用下怎么不落下來？充分地調動了學生的學習熱情與主動性，讓學生從生活走進物理。又如：“探究磁場對電流的作用”這節教學導入中，利用移動展臺，把會動的鋁箔“天橋”顫抖的現象，投屏在白板屏幕上，學生為此而興奮，極大激發了他們學習探究的熱情。

1.2? 運用信息技術記錄瞬間即逝的現象

有些物理實驗瞬間即逝，但是利用智能手機錄像的慢動作拍下視頻，可以讓學生更仔細地觀察，同時也教會學生如何用信息技術手段把瞬間即逝的現象記錄下來。

例如：在“平拋運動”這節教學中，如何通過對比法驗證平拋運動在水平方向做勻速直線運動，把課前拍下的視頻，以每秒256X的幀數播放，學生通過觀看視頻得出，如圖1所示，兩個小球同一時刻處在同一豎直線上，即水平方向相等時間內位移相等，從而驗證了平拋運動在水平方向做勻速直線運動。又如：在“超重失重”這節教學中，讓學生思考在上端開口的塑料瓶中灌水之后，讓瓶子做自由落體運動，下落過程中瓶側壁下部的小孔是否有水會流出。然后把課前拍下的視頻，以每秒256X的幀數播放，如圖2所示，學生觀察現象后再小組討論，最后得出瓶中水處于完全失重狀態所以不會流出。

1.3? 運用信息技術提高實驗教學的效果

多媒體教學中的模擬實驗是物理教學中的一個重要應用，如“模擬動畫演示”是對一些物理現象、物理實驗的仿真模擬。例如：將微小量進行二次放大——萬有引力常量的測定;變不可動為可動——小船渡河;變微觀不可見為可見——α粒子轟擊鈹核;虛擬的——磁體的磁感線分布;實驗周期長——布朗運動;抽象難懂的物理現象——質子和中子結合成氘核。

有的物理現象可見度太小，后排、兩側學生不易觀察清楚，利用白板5視頻展臺功能，就可解決這一缺陷。例如：“練習使用多用電表”這節的教學中，要讓學生了解多用電表的外部結構、能測量物理量及量程范圍，學會讀數，把多用電表放在展臺上，利用展示在電子白板上的多用電表讓學生先觀察，再提出問題讓學生思考并開展小組討論，這樣既提高了可視度、學生的參與度，還培養了學生自主學習、合作探究的能力。在課堂教學中，還可對實物的動態畫面實時展示、批注、截圖等操作[ 1 ]。有的實驗現象只能平放在桌面上觀察，不能拿起來給學生展示，如利用鐵屑模擬磁體的磁感應線分布等，都可以利用視頻展臺功能進行整合教學。

2? 在教育觀念方面

2.1? 讓交互式電子白板成為整合教學的舞臺

實現信息技術與學科教學深度融合——采用希沃白板5[ 1 ]。例如：在“科學探究：向心力”這節的教學中，先讓學生猜想向心力的大小與哪些因素有關，然后通過播放課程視頻，讓學生了解向心力演示器，理解實驗的原理及明確操作步驟，最后再動手做實驗。

2.2? 利用白板5大小屏幕互動功能進行融合教學

在手機上安裝希沃授課助手，點擊后連接wifi密碼再掃描二維碼，可以在手機屏幕和白板屏幕進行互動[ 1 ]，有些實驗現象只能在水平面上觀察到，例如：在“離心運動”這節課的教學中，滴在小紙面上的墨水在電源關閉后做離心運動的軌跡，通過智能手機投屏，突破實驗教學的瓶頸，幫助學生構建物理情境，提高了實驗教學的直觀效果和整體效益。這樣整合教學讓物理課堂互動交流更高效，提高了探究教學的效率。

3? 在人才培養模式方面

Phyphox是一款相當完美的物理工具，能在實驗中利用手機自帶的傳感器。

包含：加速度傳感器、壓力傳感器、聲音傳感器[ 2 ]等。目前可測量的基本物理量有：加速度、磁場強度、壓力、聲音的振幅、頻率、周期、角速度、光照強度等[ 2 ]。

例如：利用加速度計可以測量擺的頻率;利用麥克風可以測試多普勒效應;探究聲波干涉實驗，讓兩個音箱發出單一同種頻率的聲波（電腦軟件可以設置），利用這款軟件 Phyphox的聲學傳感器接收，通過手機投屏在白板上，讓學生觀察手機移動過程中振幅的變化。

實驗案例——利用智能手機測當地的重力加速度g

⑴ 實驗器材：智能手機、紙盒、輕繩、筆記本電腦各一。

⑵ 實驗操作：在紙盒四角系上不可伸長的輕繩，然后將手機放在紙盒上，

如圖3所示，用米尺測量懸點到手機質心的距離，即為擺長L。將數據輸入到手機中，打開Phyphox中Pendulum（單擺），點擊訪問網址，設置時間[ 2 ]，再點擊開始，讓手機在擺角小于5°的范圍內擺動，完成50次擺動后自動記錄[ 2 ]。

⑶ 處理數據：經數據處理后得到的圖象近似為正弦曲線，正弦曲線的峰值對應擺動中經過最低點處時的極大值（最大絕對角速度）[ 2 ]，第一個峰值到第二個峰值的時間為一個周期T，其倒數為振動頻率f。根據單擺的周期公式T=2π，計算得到當地的重力加速度g[ 2 ]。Phyphox單擺實驗數據截圖如圖4所示。

4? 結語

中華民族偉大復興的中國夢在路上，信息技術已滲透到物理課堂教學中，作為物理教師應不斷更新教育理念，實現信息技術與物理課堂深度融合，讓物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任的素養目標真正落地。

參考文獻：

[1] 李元慶.信息技術與物理課堂教學深度融合的探索[J].天津教育，2019（20）：110-111.

[2] 何 璐，祖米熱姆·伊馬木，方偉.Phyphox軟件介紹及其在物理教學中的應用[J].物理通報，2020（2）：101-104，108.