现代信息技术与高中物理教学整合研究

2017-09-14李培学王风艳

中国教育技术装备 2017年13期

关键词：光屏高中物理物理

◆李培学王风艳

现代信息技术与高中物理教学整合研究

◆李培学王风艳

高中物理比较抽象难理解。在新课程理念下，高中物理教学借助现代信息技术，原本抽象的学科变得具体化、数字化、形象化，大大增强了高中物理教学效果，培养学生的信息素养。因此，现代信息技术与高中物理教学整合成为值得物理教师研究的课题。

高中物理；现代信息技术；信息素养；实验

1 前言

2016年教育与信息技术国际会议在郑州举行，会议提出以“教育与信息技术”为主题的议题，深入探讨了如何促进教育与信息技术整合发展，可见信息技术应用到教育教学中成为当前教育发展趋势。随着新课程标准的实施，信息技术与教育课程整合已成为趋势，传统的“填鸭式”“满灌式”“题海战术式”教学模式，教学手段比较单一，导致学生学习积极性不高，课堂教学效果一般，也忽视了学生为本的教学理念[1]。而现代信息技术与高中物理教学整合，具有可以实现教学手段多样化、教学内容趣味化、教学形式艺术化等优点，充分激发学生的学习热情，丰富学生的理论知识、信息素养和情感体验[2]。因此，如何实现信息技术与高中物理教学整合，成为每位高中物理教师关心的问题。

2 信息技术与高中物理新授课教学的整合

借助现代信息技术创设教学情境，导入新课，借助生活常识和科学猜想讲解物理原理，总结知识点环节可以在网上练习[3]。如教学“电磁感应现象”一课，电磁感应现象是高中物理电磁学中比较抽象的一节，然而电和磁本身是看不见、摸不到的东西，学生比较难理解。通过现代信息技术播放PPT关于人们日常生活离不开电的图片，展示三峡水电站、大亚湾核电站等图片，帮助学生了解电的作用，进一步演示发电机的发电原理。

1）提出问题：生活中离不开的电是哪里来的？发电机发电的原理是什么？同时播放PPT关于英国科学家法拉第经过10多年的坚持实验，才发现了电磁感应现象存在的小故事，让学生思考电磁感应会不会产生电？

2）科学猜想：磁铁上如何缠绕线圈才能产生电流？如何判断线圈中有没有产生感应电流？引导学生回忆电学知识中关于电流的测量。

3）分析与讨论：对幻灯片中不同绕法线圈产生的电流进行分析，总结能产生电流的共性，最后让学生开始讨论，总结穿过闭合线圈磁通量的改变，可以产生感应电流。

4）创新应用：发电机的回路中是否产生电流？电磁感应现象在生产、生活中都有什么应用？自己能否制作一个小型电磁继电器？等等。

5）课后检测：利用网络学习对本节课关于电磁感应现象的知识点进行练习，及时巩固本节课的重点。

3 信息技术与高中物理习题课教学的整合

习题课是高中物理教学中不可缺少的环节，一般每个章节学习结束，教师就要组织一次习题课，及时巩固学习本章的重要知识点，帮助学生将所学知识连贯、系统起来。高中课程紧，要求较短的时间内复习尽可能多的知识点，信息技术的应用是最佳选择。教师可以利用多媒体课件快速地展示物理现象、物理定律等，学生直观地了解重点知识，节省了教师板书和学生翻阅教材的时间，大大提高了习题课的效率[4]。

如高中物理力学主要讲解力的合成和力的分解，各种力的大小和方向影响因素等，复习过程中很多力学图需要画，教师一一讲解需要大量的时间。教师可以把力学知识点做成幻灯片，对经常用到的重力、滑动摩擦力、静摩擦力、万有引力、电场力、安培力等这些力的画法，画图过程中方向的判断等，做成动画Flash的形式，课堂上一一播放，让学生通过观看动画，熟记每种力的大小、方向。

1）明确单元学习目标：对力学知识点进行横向和纵向总结，学会采用隔离法和整体法对物体进行受力分析。

2）制定复习小目标：了解力的产生及力的分类；重力的产生和大小、方向以及重心的判断；弹力的定义和方向、弹力大小的计算（胡克定律）；静摩擦力和滑动摩擦力产生的条件、方向和大小；物体受力分析按照首先分析重力、再分析弹力、最后分析摩擦力的顺序，进行物体受力示意图分析；利用平行四边形法则进行力的合成与分解。

3）复习检测：明确本单元的学习目标，对本单元知识利用幻灯片一一展示后，学生进行交流总结，最后进行复习检测。学生网上答题，可以直接了解对知识的掌握情况。

4 信息技术与高中物理实验课教学的整合

高中物理是一门以实验为主的课程，学生在探究物理实验过程中掌握物理概念及相关定律，熟记物理知识点，物理实验教学可以激发学生的创新思维能力和科学探究精神。传统的物理实验教学是教师“准备实验、做实验”，学生“听实验、写实验、背实验”等，这种教学方式限制了学生培养独立分析问题、解决问题的能力。现代信息技术与高中物理实验课教学的整合，可以在物理实验教学过程中运用计算机、电子白板、投影仪、高清摄像机做仿真实验，切实增强物理实验教学效果，运用计算机Excel等处理数据，大大节约学生处理实验数据的时间，又学会计算机软件的运用。

仿真实验教学，形象生动利用现代信息技术，对一些比较抽象的物理实验进行仿真实验教学，可以弥补实验器材不足的缺点，同时实验形象生动。如高中物理实验“探究凸透镜成像的规律”中，利用蜡烛成像，物距和像距之间的关系不是很明显，学生只能死记实验结论。

1）实验原理：光的折射致使光屏上呈现大小不同的像。

2）实验目的：探究物体在一倍焦距和二倍焦距范围移动过程中各呈现什么样的像，以及各有什么用途。

3）实验器材：蜡烛、标尺、光屏、投影仪、电子白板、计算机等。

第一步：教师播放日常生活中常见的照相机、幻灯机等，引导学生思考是什么原理成像，成像是实像还是虚像，激发学生的学习兴趣。

第二步：点击蜡烛，并在一倍焦距之内移动蜡烛，同时拖动光屏，在光屏中找到蜡烛的像，学生记录成像时的物距和像距。

第三步：移动蜡烛，出现在一倍焦距和二倍焦距之间，同时拖动光屏，在光屏中找到蜡烛的像，学生记录成像时的物距和像距。

第四步：移动蜡烛，出现在二倍焦距之外，同时拖动光屏，在光屏中找到蜡烛的像，学生记录成像时的物距和像距。

整个实验过程中学生记录实验数据，完成表1，总结实验规律，结合实验结论回答导课问题。

运用计算机软件处理数据，快捷准确很多实验数据的处理比较复杂，有些物理实验做一节课，实验数据处理又要耗时一节课，而高中学生的时间比较紧张，此时借助计算机软件处理实验数据，快捷又准确。如高中实验“探究小车速度随时间变化的规律”，学生在实验过程中记录了大量的小车速度和时间的数据需要计算，可以借助Excel表格进行数据处理。

表1 凸透镜成像数据记录表

1）实验原理：用打点计时器记录小车不同时刻的位置，绘制加速度大小图。

2）实验目的：学会计算瞬时速度和v-t图像处理数据。

3）实验器材：小车、打点计时器、刻度尺、电源、计算机、幻灯片、投影仪等。

第一步：教师播放投影仪，让学生对实验器材进行了解。

第二步：教师用幻灯片展示实验过程，学生根据演示实验结合实验内容进行实物连接，记录实验数据，数据记录见表2。

表2 小车运动实验数据记录表

第三步：利用电子白板借助Excel表格进行数据处理。

结合表2中小车运动实验数据，在Excel表格中应用“图表向导”功能，选中表中数据，在名称和标题中输入“速度—时间”，其中设置“时间t”为数值的横坐标，“瞬时速度v”为数值的纵坐标，点击确定即可生成v-t图像。学生利用计算机软件处理实验数据，操作简单、方便准确。通过观看v-t图像，学生掌握小车在运动过程中的瞬时速度等。