信息技術與高中物理模型構建的理解與嘗試

方偉巖

摘要：物理是一門以實驗為基礎的學科，物理學科的建立需要運用大量的實驗加以說明并得出結論。高中物理由于受到時間、空間以及設備的影響，很多物理實驗無法正常進行，面對此現象，教師可以利用信息技術帶來的方便性進行物理模型的構建，讓學生更為直觀的看到物理模型，并從中理解所蘊含的知識性內容。正確適時的利用多媒體信息技術來構建物理模型，將學生帶入物理世界，讓學生身臨其境感受物理學科的魅力。

關鍵詞：信息技術;高中物理;模型構建;理解與嘗試

中圖分類號：A 文獻標識碼：A

引言

信息技術的崛起不僅給人們的生活帶來很大程度的改變，也給教育體系帶來了許多意想不到的收獲，信息技術體系擁有各個學科的各項數據，將信息技術與高中物理學科進行整合，豐富物理課堂內容的同時也開闊了學生的物理視野。高中物理模型是幫助學生理解物理概念性知識的有效途徑，利用模型幫助學生形象化記復雜性的物理知識，深化學生的物理根基。將信息技術與物理模型構建進行整合，將難以實現的物理模型投放到多媒體設備中，實現物理學科教學的可實施性。

一、利用信息技術，掌握基本物理概念和規律

學生要想學好高中物理，增加對高中物理學習的興趣，就需要掌握物理課本中的基本概念，正如一座堅固房子的建設離不開一個完美的地基一樣，只有學生明白并且掌握物理專有名詞概念，才能學好物理，減少學習物理的恐懼感。物理模型的構建用途之一就是讓學生更為直觀的觀察到各個專有名詞的實驗現象，對物理的基本概念和規律的發現更為容易，記憶更為深刻。教師可以利用信息技術的便捷性給學生制作有關概念的物理模型，讓學生通過具有創新性物理模型展示方式領悟到具體的物理知識概念，對物理知識的理解更加游刃有余。

例如，在魯教版高一物理必修第一冊《運動的描述》中加速度的概念理解時，教師利用多媒體信息技術給學生展示速度和時間的物理模型圖，讓學生通過物理模型來回憶之前所講的物理概念性內容，提升該節物理課堂的學習效率。學生利用物理模型回憶速度與時間的概念性知識后，教師利用多媒體信息技術設備給學生講解加速度的概念性知識，可以為學生展示汽車與火車的加速度區別模型統計圖，讓學生通過統計圖來了解不同物體具有不同的加速度，且加速度的變化與速度的變化有著不可分割的關系。讓學生利用信息技術的大數據性，熟練掌握物理學科的基本概念和概念規律變化。

二、落實一定數量的物理模型構建活動

構建物理模型的教育活動，旨在讓學生通過觀察和實驗來了解物理學科本質，進行物理模型構建的總結和歸納，并運用自己的物理知識進行假設，模擬，將復雜的物理模型實驗進行簡化，將抽象的物理知識轉換成自己的物理語言，利用物理模型構建降低學生對物理抽象性知識的困難理解程度，從根本上提升學生對物理學科的學習熱情。物理模型的精髓之處就在于建立模型中發現并掌握其中所蘊含的物理知識，并通過一定數量的物理模型來提升學生的物理學科素養。

例如，在魯教版高中物理第二冊《拋體運動》對物體運動合成與分解講解中，教師可以利用一根繩子綁住一個小球的簡單物理模型對學生進行教學，讓學生通過簡便化物理模型直觀的觀察拋體的運動軌跡，根據小球的運動軌跡來分析小球的受力過程，并在紙張上詳細畫出小球運動受力的合成與分解。教師為學生講解結束后，可以利用多媒體信息技術設備為學生演示拋體運動的慢動作解析，讓學生通過信息技術清晰的回憶教師的實物演示，并能從多媒體的慢動作演示中掌握其中最基礎的受力分析，之后進行數據以及操作的歸納總結。雖然復雜且龐大的物理模型很難帶入物理教學課堂中，但是簡單方便的物理模型實物是必須應該具備的，落實一定數量的物理模型構建不僅能夠緩解物理學科的枯燥乏味，也能增加學生對物理學科的學習積極性。

三、信息技術構造生活中的物理模型

高中物理所研究的運動是一項簡單且貼近生活實際的運動，物理學的研究方法是通過建立一個物理模型，是實際復雜的運動軌跡變得簡單直觀化。高中的物理模型可分為物質結構模型、作用過程模型、運動模型以及電場模型。學生在物理課堂中不能及時接觸生活中與物理知識有關的實物模型，但是教師可以利用信息技術來構建生活中有關物理學識的物理模型，這樣學生通過教師展示的生活實物物理模型，對模型所講述的問題就能夠更為直觀的觀察到，對模型的所蘊含的物理概念理解也就更加容易。

例如，魯教版高中物理第一冊《相互作用》中的摩擦力講解，教師可以利用多媒體電子設備展示生活中靜止小汽車與地面的摩擦受力分析圖，緩慢行駛的小汽車與地面的摩擦受力分析模型，緊急剎車的小汽車與地面的受力模型，學生通過教師展示的三種不同運動狀態的小汽車進行摩擦力受力的分析來判斷摩擦力在不同狀態下所具有的力特點，并根據自己發現的摩擦力受力特點與其他學生發現的受力特點進行比較和交流，學生根據多媒體展示的生活物理模型進行分析，不僅激發了學生的思維想象，也拓寬了學生的物理空間模型認識，對物理學科的認識層次更上一層樓。

四、信息技術更新和充實物理資源庫

物理學科是抽象性的一門學科，學生認為高中物理難學的主要原因是學生不理解物理過程的情境，學生在解題時常常因為物理過程不清晰而導致解題錯誤。物理教師要培養學生構建物理模型能力，讓學生在解題過程中能夠時刻想到物理概念模型，利用模型進行物理實際應用題目的快速解答。物理學科的知識體系每日都在發生變化，教師在接收新鮮的物理模型和物理題型存在時差性，對物理資源庫的更新和充實存在延緩性，所以教師可以利用信息技術的大容量性和及時性來進行物理資源庫的更新，并及時的給學生進行物理資源庫的更新換代。

例如，在魯教版高中物理第二冊《科學進步無止境》中探索宇宙的奧秘，對于宇宙這件比較遙遠且變化多端的內容掌握，教師如果只是簡單的對課本內容進行講解，對宇宙的起源與宇宙的演化只是根據課本內容進行講述，不僅磨滅了學生對宇宙探索的好奇心理，也讓物理課堂變得氣死沉沉。教師可以利用信息技術及時更新宇宙探索的奧秘，了解宇宙中存在的除課本內容以外的知識內容，讓學生了解宇宙的根本奧秘。教師利用信息技術不僅能夠及時更新和充實物理宇宙空間的資源，也能增長學生對宇宙奧秘內容的探索性知識內容理解程度。

結束語

隨著信息技術的不斷發展和成熟，多媒體設備將作為教師教學的一項必要輔助工具，在物理模型構建課堂中引進信息技術，促進教師教學理念和教學觀念改變的同時也降低了學生對高中物理學習的恐懼感和無力感。

參考文獻

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[2]高仔芝，孫瑞華.你追我趕都是圓 一近一遠交替現——淺談核心素養下物理模型的構建[J].考試與招生，2021（10）：25-28.