多媒体信息技术支撑下的物理课堂教学策略研究

郑行军

摘 要：多媒体信息技术的不断发展，使得学生获得知识的方式呈现多样化，教师的教学模式也随之发生了很大的变化。以新型的多媒体技术为纽带，对物理课堂教学模式进行创新与改革，可优化课堂教学过程，提升教学的有效性，并为学生提供和谐的学习氛围。

关键词：多媒体信息技术；物理教学；课堂效率

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1009-010X（2018）20/23-0020-03

一、问题的提出

近年来随着互联网的快速发展，使得云计算、大数据、多媒体等信息技术能有效融合到中学物理教学中，同时也使得在物理教学中应用人机交互、人工智能等教育形式成为可能。新型信息技术手段的运用对改革传统物理课堂教学模式，优化课堂教学过程，提升教学效果，实现物理高效课堂具有积极的作用，因此如何将新一代信息技术有效融入到物理教学过程中，达到提升教学有效性的目的是当下物理教学研究的一项重要课题。

二、基于多媒体技术的物理教学实施策略

（一）实现教育信息多元化，并拓宽信息获取渠道，由此激发学生的学习兴趣

物理是一门研究物质结构和物质运动规律的学科，它要求学生采集、加工和处理周围的事物和现象，并挖掘事物和现象的本质规律。传统的物理课堂仅仅通过板书、静态图片和有限的演示实验很难实现这个教学目标，而信息技术的发展和运用则可以为学生提供图文声像并茂的多感官综合刺激。即在课堂上教师可以将文字、图像、动画、视频、声音以及课件等技术手段进行有效融合，为学生提供全方位的信息采集方式，同时积极引导学生参与课堂探究，如此最终可达到提高其学习主动性和学习效率的目的。

例如在讲解相遇和追及问题时，因为学生对相遇和追及现象的了解比较模糊，且对多物体系统模型缺乏清晰的认识，所以教师通过播放一段救护车救援的动画（图1和图2），并在播放过程中同步讲解其中的相遇和追及现象来帮助学生构建相关概念的初步认知；然后再针对动画中出现的不同相遇情境，归纳出相遇和追及问题的解题关键点——时间和空间的关系；随后教师借助教学课件模拟运动图景（图3），同时引导学生通过观察——分析——讨论等学习环节从几何角度分析两物体运动的位移关系和时间关系，由此归纳出可能存在的空间和时间模型，找出解题的入手点，并最终形成完整的知识体系，实现教学目标。

（二）化抽象为具体，引导学生形成系统知识的元认知

在学习物理时经常会遇到一些抽象化的概念，如电场、磁场、波现象、原子核等，这些概念要么不是实物无法直接感知，要么研究对象的线度过小（如原子）无法观测，所以学生无法理解其涵义，也阻碍了学生思维的拓展。而信息技术的发展和运用恰好弥补了这一缺陷，即教师可以灵活运用各种信息技术手段如视频和动画模拟等将概念和对象具体化，将微观物质直观化，从而创建生動的物理情境，由此引导学生形成概念架构，建立基本的知识体系（图4）。

以讲解电场和磁场的概念为例，在教学时教师可以先播放几个生活中常见的电、磁场现象和情景，让学生形成直观感知，了解场物质客观存在；然后再利用动画模拟的方式将抽象的电场、磁场具体化，从而使学生能够直观地观察到电（磁）场的形成及分布规律，如此可让学生在抽象和具体之间获得体验，形成电（磁）场概念的初始元认知。

（三）设置课堂互动探究环节，并引导学生实现知识的内化

新课改的教学理念提倡以教师为主导，学生为主体的新型教学模式，其相较于传统的应试教学模式，师生的主客体关系发生了很大的变化。即在教学过程中教师要尽量避免采用结论灌输式的教学模式去构建知识结构，而要让学生自主挖掘、探究、总结出规律，并最终实现知识的内化。且不同的课型应选择不同的探究教学模式如体验探究式教学模式、合作学习探究式教学模式、翻转课堂教学模式等对学生进行启发式、引导式和探索式教学，如此可在学习互动中提高学生对物理概念和模型的认知度，并激发学生学习物理的积极性。

1.体验式教学策略——以牛顿第三定律为例

教师请一位学生演示将两根弹簧水平拉伸的过程，同时连接弹簧的力传感器实时记录两根弹簧弹力的大小和方向，然后利用计算机对记录的数据进行分析和运算并转化成图像投放到屏幕上，继而学生通过呈现的数据和图像总结出相互作用力的可能关系；随后再请不同的学生演示将弹簧转换成竖直、倾斜或运动状态重复上述步骤，由此学生可根据不同条件下获取的数据得出相互作用力关系的一般规律，进而形成牛顿第三定律的概念体系。

2.小组讨论探究式教学策略——以连接体问题为例

教师用课件呈现多个不同连接体图形以帮助学生形成连接体模型的初始元认知；然后根据连接体的知识特点和学习技能要求播放微课视频以引导学生构建连接体问题的知识体系；随后教师以上述学习信息为基础整理出几个典型主题，并以问题为中心组织课堂讨论，由此在设问→讨论→答疑中完成连接体问题的题型构建，并最终实现学生知能体系的自主建构（图5）。

图5.小组讨论探究式教学模式

（四）优化教学策略组合，提升课堂教学效率

信息技术的发展改变了传统课堂以“讲授”为主的教学模式，且各种基于信息技术的新型教学法如活动教学法、体验教学法、任务驱动教学法、思维呈现引导法和翻转课堂教学法等的出现也极大地拓展了优质教育资源的作用和价值。由此教师在进行课堂教学时，可以根据教学目标，并以信息技术为纽带，科学合理地组合各种教学方法，优化教学策略，以实现学生知识内化的螺旋式上升，并最终完成课程知识和技能目标。

例如在讲授“滑动摩擦力的影响因素”时，教师可在课前将制作好的微课视频等学习材料放置于互联网资源平台上，让学生先自主预习以形成摩擦力概念的初始元认知；然后在课堂教学时，教师再演示几个摩擦力存在的实际情境，让学生亲身感受摩擦力的存在（情境演示法）；随后教师按照本节课的课程要求给学生下达任务：根据课内提供的器材自行设计探究摩擦力的实验，并提出影响滑动摩擦力的可能因素（任务驱动法）；然后学生以小组为单位共同研讨探究摩擦力实验的可行性方案，并进行实验找出影响摩擦力大小的可能因素（合作学习法）；在小组进行合作探究的过程中，教师要聆听并记录可能存在的问题，并将有代表性的小组实时拍摄成视频投放至屏幕，同时还要将小组采集的数据录入计算机数据处理软件，并根据计算机运算的结果（以数据或图象的形式呈现）与学生共同探究出影响滑动摩擦力大小的两个因素（探究教学法）；最后教师借助动画模拟对其进行验证并得到滑动摩擦力的公式表述。

（五）凭借大数据、数字化平台，实现课堂信息的实时反馈

基于大数据、云计算、多媒体等信息技术的物理教学方式与传统教学方式相比具有强大的交互性、可操作性、客观性和实时性，也为教师实施高效课堂教学提供了必要的教学硬件和教学评测信息。即在课堂教学中教师可以利用多媒体技术将学生在学习过程中暴露的问题实时反馈给学生，从而引导学生进行思维拓展以加深学生对物理知识的理解。此外计算机后台监测系统还可以实时采集课堂教学各个环节中学生直接或间接反映出的学习信息如学习态度、语言表达、肢体动作等，并通过大数据分析系统，将学生学习行为的统计信息和智能化建议及时反馈给教师，如此教师就可以及时了解学生的学习行为、学习需求和学习达到的程度等情况，并根据其作出相应的决策以调整教学策略，把握好后继的教学着重点。

三、结语

在实施物理教学的过程中将教学过程与信息技术进行有效融合的教学模式促进了教师与学生之间的信息交流，也丰富了教师的教学手段和学生的学习方法，优化了课堂教学过程，对教师的教学与学生的学习均有积极作用。

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