借助信息技術開展深度物理課堂教學

黃秀花

摘? ?要：隨著信息技術的不斷發展，技術的創新，給課堂深度教學提供了動力和條件。教師借助信息技術系統開展深度物理課堂教學，可以促進教學相長，教師教會學生的不只是抽象難懂的物理課本知識，同時可以培養學生自主學習，自行查缺補漏的能力，可以進一步提高學生的學習興趣，培養學生的物理核心素養，提高教學效果。

關鍵詞：信息技術;物理;深度教學

現在是信息技術2.0的時代，教師需要與時俱進，掌握30個微能力點，不斷提升自身的素質，對教材進行二次開發，借助各種可用資源，不斷地豐富課堂，讓課堂可以深入淺出，讓學生更容易接受理解，讓課堂效率更加高效。曾經讀過一篇文章，里面有一句耐人尋味的話：葉子的離去，是風的追求，還是樹的不挽留。同樣一件簡單的事情確可以有不同的理解，不同的呈現方式，呈現方式直接影響最后的效果。簡單地說就是借助信息技術，讓教師和學生對整堂課理解深入一些，方法更加得當一點。開展深度物理教學的方法很多，本文將從四個方面，通過具體的實例探討如何借助信息技術開展深度物理課堂教學。

1? 借助網絡共享資源豐富教師自身認識

打鐵還需自身硬。教師自身水平高了，更容易開展深度物理課堂教學。現在的網絡資源特別豐富，特別是有很多的微信公眾號，里面存儲著非常多、非常優秀的教學資源。筆者曾經通過好慕課這個微信公眾號，觀看了特級教師張國老師的“兩種電荷”的錄課，張國老師在講解正負電荷時，先投屏兩張放大的原子的圖片，接著通過分析原子們在相互撞擊的過程中會出現得失電子的現象來說明物質為什么會帶正電和負電。筆者就對比了以前自己的處理方式，準備了毛皮和橡膠棒、絲綢和玻璃棒，直接跟學生分析，有道具效果是不錯的，但是如果再加上張國老師的兩張放大的原子的圖片，效果就更好了，更加直觀，學生更加容易理解。圖片比文字容易理解，文字的呈現又比空洞的言語更容易接受。優秀教師對教材都有自己的不一樣的深度理解，就像世界上不會有兩片完全一樣的葉子一樣，教師們需要做的就是不斷的吸收優秀教師的深度理解和優秀做法。熟能生巧，熟練之后就更容易有深度的認識和理解。這就是借助網絡共享資源豐富教師自身認識，以達到開展深度物理課堂教學的方法。

2? 借助相關軟件作圖，演示動畫加深學生理解

在中學物理教學過程中，會發現有很多的物理概念和規律是抽象難懂的，有很多難題甚至要借助數學知識，這個時候如果我們掌握了數學作圖工具，就可以在課堂上輕松的講透物理難題。比如帶電粒子在磁場中運動的多解性問題，臨界問題中的旋轉圓、放縮圓、平移圓。這里介紹一款部分優秀教師們用的動態數學軟件，Geogebra（簡稱GGB）軟件，它可以很方便地繪制物理的動態圖形，功能跟以前的幾何畫板很像。在《物理教學》這本核心期刊當中，第一作者陳林的文章《基于GeoGebra軟件的磁場動態圓問題的可視化分析》就有介紹使用GGB軟件輕松解決物理磁場多解性的難題[ 1 ]。在“物理教師”這本核心期刊當中，作者盛寶驥的文章《用GeoGebra軟件描繪電荷電勢分布》也說明使用GGB軟件搞定電荷的電勢分布圖[ 2 ]。此外，青島高中物理教研平臺也利用GGB軟件制作很多物理動畫，輕松解決了很多重要又不好講的物理難題，降低了學生的思維難度，有效地提高教學效率，深化了物理課堂的教學。再比如：我們來看 2020年高考全國I卷的一個選擇題：已知有一個勻強磁場，它的方向垂直于紙面向外，大小是B，磁場半圓的直徑與ac、bd共線，ac間的距離與磁場半圓ab的半徑相等。有一束帶正電粒子，質量為m、電荷量為q，如圖1所示，具有各種速率的粒子束從c點垂直射入磁場。不考慮粒子之間的相互作用。粒子在磁場中運動的最長時間是（? ? ? ? ?）。

分析：粒子在磁場中運動時，運動軌跡所對應的圓心角越大，運動時間越長，即t=T。因為粒子具有各種速率，根據qBv=，得r=，由此可知，速度越大，帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的圓的半徑r越大，所以接下來應用GGB軟件制作動畫圖，非常直觀，經過教師一點撥，輕松解決問題。設[⌒][ab]半圓的半徑為R，在GGB軟件的界面中，需要先確定出題目中的磁場區域c. a. b. d點，然后再構造出帶電粒子半徑逐漸增大的運動軌跡圓，如圖2-5所示。

當帶電粒子從c點垂直射入磁場，則圓心必在ac所在的直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大，借助GGB軟件作出的動畫中，可以看出，在r≤0.5 R和r≥1.5 R時，粒子離開磁場之前的軌跡是半個圓，圓心角180°，運動時間為。當半徑r大于0.5 R而小于1.5 R時，粒子ab從半圓邊界射出，逐漸將運動粒子軌跡半徑從0.5 R逐漸放大，粒子射出位置從半圓頂端向下移動，軌跡圓心角從180°逐漸增大，通過圖形可以知道虛線cp與ab半圓相切時，夾角acp最大，夾角cap最小，軌跡對應的圓心角最大，且夾角acp是30°，軌跡圓心角最大，最大是240°。但是如果繼續增大粒子的運動半徑，圓心角反而減小，所以當粒子運動軌跡半徑等于磁場ab半圓的半徑時，粒子運動軌跡圓心角最大，即θ=π+=π，故選項C正確，選項A、B、D錯誤。簡而言之，借助相關軟件，可以輕松地搞定物理難題，加深學生的理解，也達到開展深度物理課堂教學的效果。

3? 借助信息技術制作思維導圖深化物理課堂教學

思維導圖作為近年來運用較多的創新性教學方式，運用關聯發射的技巧，圍繞中心主題，將教學重難點用并列和遞進方式以圖表呈現，從而鏈接各個知識點，建立記憶模塊，加深對知識點的記憶和運用[ 3 ]。 思維導圖是一種高效的思維模式，可以幫助把知識點網絡化、可視化。使用思維導圖能夠讓我們層次清晰地總結歸納知識點，這也使得它在教學中的應用越來越廣泛。制作思維導圖的工具有很多，可以使用希沃白板，也可以借助Xmind軟件，從而達到對知識的總結與提升。例如在魯科版必修2“萬有引力與航天”這一章的授課結束后，為了幫助學生記憶，拓寬學生的思維寬度，幫助學生理解總結提升全方位發展，筆者借助希沃白板簡單的制作如圖6的思維導圖，當然也可以讓學生利用課后時間完成，完成后再把教師的思維導圖展示給學生，充分進行對比后，最后教師再進行總結點評。在具體的教學過程中，教師還可以應用希沃白板的其他輔助功能。例如可以應用標注的功能，應用不同顏色、不同字體、不同圖形對重要知識點進行標注，加深學生對知識的理解和記憶，比如在講解“萬有引力與航天”這個思維導圖時，就可以在萬有引力定律這個地方添加重要的標注，包括黃金代換等等。還可以應用連線、填空、分組競賽的功能，以思維導圖的方式將整章的知識點一一呈現，使得學生對物理規律的理解更加的深入和透徹，畢竟圖形比單純的文字更容易讓人記住。如果是學生來制作的話，可以有很多種不同的格式，可以加上很多不同的顏色，讓學生主動參與，這同樣也達到開展深度物理課堂教學的效果，把學習的過程上升到知識的生成與管理。

4? 借助平臺，自主建立物理課程，方便學生課后學習

好東西應該積累并分享。現在存儲電子資源的平臺很多，可以存儲在電腦、移動硬盤上，可以存儲在微信公眾號上，還可以存儲在其他平臺上。筆者就通過超星平臺建立高中物理課程。課程建立后，可以發送給學生，學生可以利用課余時間來進行學習和查缺補漏。在超星平臺當中，可以上傳格式多樣的電子資源，比如可以上傳word文檔、PDF文檔，可以上傳視頻，還可以制作調查問卷，并紀錄學生的學習情況數據。這部分工作主要是對課堂的進一步深化和延伸。在疫情和信息化這種大背景下，它的優勢就表現出來了，學生通過教師分享的物理電子教學資源，就可以隨時隨地地進行觀看和學習、補充，有效的培養學生自主學習能力，這也是核心素養視角下高中物理混合式教學的一種有效的策略。

總之，信息技術在高中物理教學中發揮著越來越重要的作用，借助信息技術開展深度物理課堂教學的方法有很多，比如還可以根據實際情況制作導學案或者微課，可以從教師自身出發，可以從課堂細節入手，還可以從學生身上下功夫，這也構成了一種混合式的教學策略。借助信息技術，只要方法得當，都可以有效地深化課堂教學，提高教學效果，所以教師需要與時俱進，不斷提高信息技術水平來深化自己的課堂教學。

參考文獻：

[1] 陳林，桑芝芳.基于GeoGebra軟件的磁場動態圓問題的可視化分析——以一道帶電粒子在磁場中運動的多解問題為例[J]. 物理教學， 2020（9）：26-28.

[2] 盛寶驥.用GeoGebra軟件描繪電荷電勢分布[J]. 物理教師，2018（1）：71-73.

[3] 陳基快，馬秀娟，高方圓，等.思維導圖在新藥評價教學中的應用[J].基礎醫學教育，2017，19（1）：44-46.