核心素養(yǎng)視域下的高中物理信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性研究

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-3089（2025）12-0160-03

隨著教育理念的不斷更新和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的物理教學(xué)方式已難以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)學(xué)生綜合能力的要求。在此背景下，核心素養(yǎng)作為衡量學(xué)生綜合素質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，逐漸成為教育教學(xué)改革的核心導(dǎo)向。物理學(xué)科作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)之一，在培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和解決實(shí)際問題能力方面具有不可替代的作用。因此，探索如何將信息化技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，成為當(dāng)前教育領(lǐng)域亟待解決的問題

一、高中物理教學(xué)中核心素養(yǎng)的概述

在高中物理教學(xué)過程中，核心素養(yǎng)不僅涵蓋了對(duì)基本物理概念的理解和掌握，更注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、批判性思維以及創(chuàng)新能力等高層次認(rèn)知能力。這種全方位的能力培養(yǎng)要求教師不僅要傳授知識(shí)，還要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，并通過多樣化的教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。具體而言，核心素養(yǎng)體現(xiàn)在學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問題的同時(shí)，也能夠在團(tuán)隊(duì)合作中展現(xiàn)良好的溝通技巧和社會(huì)責(zé)任感。這為學(xué)生未來適應(yīng)社會(huì)變化、參與科學(xué)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

二、高中物理信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)培養(yǎng)的價(jià)值

（一）廣開智慧門

借助現(xiàn)代信息技術(shù)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再局限于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，而是可以跨越時(shí)空限制，讓學(xué)生接觸到更為廣泛的知識(shí)資源。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用使得抽象的物理概念變得直觀可感，極大地拓寬了學(xué)生的視野，促進(jìn)了他們對(duì)復(fù)雜理論的理解。通過這些先進(jìn)技術(shù)，學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作，觀察到在現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象和過程。這種教學(xué)方式不僅豐富了學(xué)習(xí)內(nèi)容，還提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。信息資源的多樣化使得學(xué)生能夠自主選擇感興趣的主題進(jìn)行深入探究，從而培養(yǎng)其獨(dú)立思考和解決問題的能力。在這種開放的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生能夠接觸到更多的前沿知識(shí)和技術(shù)，為其未來的學(xué)術(shù)研究和職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。[

（二）練就實(shí)踐力

信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了豐富的模擬場(chǎng)景，使學(xué)生能夠在安全可控的環(huán)境中進(jìn)行多次嘗試，從而積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。相較于傳統(tǒng)的單一演示或操作練習(xí)，這種方式更能激發(fā)學(xué)生的探索欲望，幫助他們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決方案，進(jìn)而提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。通過反復(fù)實(shí)踐，學(xué)生能夠逐步掌握實(shí)驗(yàn)技能，并在此過程中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。這種教學(xué)模式鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施，增強(qiáng)了他們的責(zé)任感和成就感。在信息化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，學(xué)生可以隨時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，并與其他同學(xué)分享心得，進(jìn)一步加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。通過這種方式，學(xué)生不僅能夠提升自身的實(shí)踐能力，還能培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通技巧，為未來的職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。

（三）激發(fā)新思考

信息化手段打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式下信息傳遞單向性的局限，鼓勵(lì)師生之間以及學(xué)生之間的互動(dòng)交流。在這種開放的學(xué)習(xí)氛圍中，不同觀點(diǎn)相互碰撞，有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和獨(dú)立思考能力，推動(dòng)他們從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)體系。多樣化的互動(dòng)形式，為學(xué)生提供了表達(dá)見解的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了思想的交流與碰撞。通過這種互動(dòng)，學(xué)生能夠更全面地理解問題的本質(zhì)，提出更加合理的解決方案。此外，信息化手段還為學(xué)生提供了更多元化的學(xué)習(xí)資源，使其能夠根據(jù)自身需求選擇適合的學(xué)習(xí)路徑，進(jìn)一步激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)力和創(chuàng)造力。

三、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

（一）采用信息實(shí)驗(yàn)，深化教材內(nèi)容

在現(xiàn)代教育背景下，物理教學(xué)需要充分利用各種信息資源來增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜理論的理解。多媒體課件、在線課程等多樣化的教學(xué)工具能夠使抽象的物理概念變得直觀易懂，從而幫助學(xué)生建立起清晰的概念框架。通過整合豐富的信息資源，教師可以將復(fù)雜的物理原理分解為易于理解的小模塊，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探究。這種多層次的教學(xué)方式不僅有助于提高學(xué)生的認(rèn)知水平，還能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，使他們更加主動(dòng)地參與到課堂活動(dòng)中來。此外，引入真實(shí)案例分析是深化教材內(nèi)容的重要手段之一。例如，在教學(xué)人教版高中物理必修二“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師可以通過多媒體課件展示衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌跡，并結(jié)合動(dòng)畫演示解釋向心力的作用機(jī)制。同時(shí)，引入航天器發(fā)射的真實(shí)案例，讓學(xué)生了解圓周運(yùn)動(dòng)在航天工程中的實(shí)際應(yīng)用。在此過程中，學(xué)生不僅能加深對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)基本原理的理解，還能認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在解決實(shí)際問題中的重要性。通過這種方式，教師能夠在傳授知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和批判性思維能力，促進(jìn)其全面發(fā)展。

（二）結(jié)合生活領(lǐng)域，展示物理價(jià)值

物理學(xué)科并非孤立存在于象牙塔內(nèi)，而是與日常生活緊密相連。因此，在設(shè)計(jì)信息化實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡量選擇貼近生活的主題，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的感知和理解。通過將物理知識(shí)與日常生活相結(jié)合，學(xué)生能夠更深刻地體會(huì)到物理學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。具體而言，教師可以選擇智能家居控制系統(tǒng)、電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)等作為教學(xué)素材，通過這些貼近生活的實(shí)例，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)不僅僅是書本上的公式定理，更是改善生活質(zhì)量的重要工具。例如，在教學(xué)人教版高中物理選擇性必修一“波的描述\"時(shí)，教師可以利用智能家居系統(tǒng)的聲控設(shè)備，展示聲波在家居環(huán)境中的傳播特性。通過設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自操作設(shè)備，觀察聲波的反射、折射等現(xiàn)象。此外，還可以引人醫(yī)療超聲波成像技術(shù)的真實(shí)案例，讓學(xué)生了解波的描述在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。通過這種貼近生活的教學(xué)方式，學(xué)生不僅能更好地掌握波的基本概念，還能認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，從而激發(fā)其進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（三）具象物理概念，優(yōu)化學(xué)生思維

針對(duì)部分難以理解的物理概念，通過動(dòng)畫演示、三維建模等方式將其可視化，可以使抽象概念具體化，便于學(xué)生記憶和理解。這種方法不僅能幫助學(xué)生建立清晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)，還能鍛煉其空間想象能力和邏輯推理能力。具體來說，教師可以在課堂上使用動(dòng)畫演示來展示復(fù)雜的物理過程，使學(xué)生能夠直觀感受到這些現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展。此外，設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親自參與模型構(gòu)建過程，也能有效提升其動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。例如，在教學(xué)人教版高中物理選擇性必修二“交變電流\"時(shí)，教師可以通過三維建模軟件展示交流電的產(chǎn)生過程及其在電路中的傳輸路徑。通過動(dòng)畫演示，學(xué)生可以清楚地看到正弦波形的變化規(guī)律，理解電壓和電流的周期性變化。此外，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行簡單的電路搭建實(shí)驗(yàn)，讓他們親身體驗(yàn)交變電流的工作原理。通過這種方式，學(xué)生不僅能加深對(duì)交變電流概念的理解，還能提高其動(dòng)手能力和邏輯推理能力，為未來的科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）交融相關(guān)主題，串聯(lián)知識(shí)體系

在信息化環(huán)境下，教師可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)靈活調(diào)整課程內(nèi)容，將物理學(xué)與其他學(xué)科知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過這種跨學(xué)科的教學(xué)方式，學(xué)生能夠建立起更為全面的知識(shí)體系，提高綜合應(yīng)用能力。具體而言，教師可以在講解某一物理現(xiàn)象時(shí)，聯(lián)系到其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生建立起多維度的認(rèn)知框架。例如，在講解“電磁感應(yīng)現(xiàn)象\"時(shí)，可以聯(lián)系電子工程學(xué)的相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生了解到電磁感應(yīng)不僅在物理學(xué)中有重要意義，還在工程技術(shù)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。例如，在教學(xué)人教版高中物理選擇性必修三“氣體的等溫變化”時(shí)，教師可以結(jié)合化學(xué)中的理想氣體定律，解釋氣體在等溫條件下的狀態(tài)變化。通過引入熱力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生能夠更全面地理解氣體狀態(tài)方程的意義。此外，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生探討氣體在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，如壓縮機(jī)的工作原理等。通過這種跨學(xué)科的教學(xué)方式，學(xué)生不僅能加深對(duì)氣體等溫變化概念的理解，還能建立起多學(xué)科的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高綜合應(yīng)用能力，為其未來發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4

（五）優(yōu)化反饋流程，及時(shí)解決問題

借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，教師能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并給予針對(duì)性指導(dǎo)。通過數(shù)據(jù)分析，教師可以精確了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，制定個(gè)性化的輔導(dǎo)方案，確保每一位學(xué)生都能得到充分的關(guān)注和支持。此外，在線討論區(qū)和即時(shí)通訊工具等渠道也為師生之間的互動(dòng)提供了便利，使得學(xué)生在遇到問題時(shí)能夠隨時(shí)獲得幫助。通過這種高效的反饋機(jī)制，學(xué)生能夠在第一時(shí)間解決學(xué)習(xí)中的困惑，避免因積累問題而影響后續(xù)學(xué)習(xí)效果。例如，在教學(xué)人教版高中物理必修一“力的合成和分解\"時(shí)，教師可以通過在線平臺(tái)發(fā)布練習(xí)題，并實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的完成情況。對(duì)于出現(xiàn)錯(cuò)誤的學(xué)生，教師可以立即提供詳細(xì)的解析和輔導(dǎo)建議，幫助其糾正錯(cuò)誤觀念。此外，教師還可以通過在線討論區(qū)組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享各自的解題思路和經(jīng)驗(yàn)

四、結(jié)語

綜上所述，在核心素養(yǎng)視域下開展高中物理信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，也是提升教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效途徑。通過合理運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，不僅可以豐富課堂教學(xué)形式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更重要的是能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神，為其未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在具體實(shí)施過程中，教師需根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整教學(xué)策略，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，努力營造一個(gè)開放包容的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓每一個(gè)學(xué)生都能在這個(gè)平臺(tái)上找到屬于自己的成長之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文君，李玉德.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理天地（高中版），2024（2）：128-130.

[2]劉蕭.核心素養(yǎng)視域下高中物理信息化教育應(yīng)用研究[J].數(shù)理天地（高中版），2024（10）：124-126.

[3]周軍鴿.核心素養(yǎng)視域下高中生物信息化教學(xué)研究[J].啟迪與智慧（上），2023（11）：3-5.

[4]劉寧.核心素養(yǎng)下高中物理信息化教學(xué)方式的應(yīng)用[J].中國新通信，2023，25（19）：233-235+26

作者簡介：

陳香（1979年10月4日—），女，土家族，本科學(xué)歷，重慶市西陽縣人，中級(jí)職稱，研究方向：物理教育教學(xué)。