深化技术融合 上出“物理味道”

刘明

摘 要：在教育信息化2.0背景下，基于深度融合的视角，从真实情境创设、知识自主建构、实验方法优化、学习能力提升等方面深化信息技术融合，提升物理课堂实效，使物理课堂更具“物理味道”.

关键词：技术融合;教学;物理味道

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）15-0062-03

基金项目：厦门市第五批基础教育课程改革课题“指向深度学习的物理实验教学设计与实践”（项目编号：Z504）.

作者简介：刘明（1977-），男，福建宁化人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教学.

我们常说：“上物理课，一定要有物理的味道.”那么，什么样的课堂是有“物理味道”的课堂？笔者认为，有“物理味道”的课堂是指能抓住物理学科本质的课堂.高中物理新课程的基本理念第一要点为“注重体现物理学科本质，培养学生物理核心素养”，说明只有体现物理学科本质的课堂，才能有效地培养学生的核心素养.这样的课堂，应该是注重学习过程的课堂;是激发物理学科兴趣、展示物理学科独特魅力的课堂;是基于物理知识、感悟物理思想、掌握科学方法、厚植物理精神与文化的课堂.

2018年4月教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》中明确提出，要持续推动信息技术与教育深度融合，促进信息技术和智能技术深度融入教育全过程，推动改进教学;全面提升师生信息素养，推动从技术应用向能力素质拓展，让应用信息技术解决教学、学习、生活中问题的能力成为必备的基本素质[1].信息技术在教学中的融合应用，丰富了教学资源和教学手段，为教师和学生拓展了更多的学习研究途径和机会，本文从情境创设、知识建构、实验探究、教学方式等方面探讨如何深度融合技术，提升物理课堂的“物理味道”.

1 化远为近 创设真实生活情境

物理教学中物理概念的建立、规律的探究、知识的应用都离不开情境.情境化教学是培养和发展学生核心素养的最有效的教学方式，情境来源于生产和生活，离开情境的物理教学犹如无源之水无本之木，毫无生命力可言.信息技术的应用将更多不可能发生在课堂的真实场景移植到课堂中，让学生有身临其境的真实体验，有利于知识经验的唤醒、有利于问题的提出、有利于构建知识的联系.

案例1 如图1，在牛顿第三定律教学中播放水中飞人的视频，有助于学生建立作用力与反作用力普遍性的认识及类比联想（火箭發射、喷气式飞机等）;如图2，在静电屏蔽教学中播放闪电击中飞机的视频，有利于学生提出和思考为什么飞机中的人安然无恙的问题;如图3，火车脱轨的新闻报道视频，有利于学生思考为什么火车转弯时超过一定的速度会脱轨的问题;如图4，学生用绳子绑树上拉车的视频，有利于学生联系知识解决实际问题.

2 化静为动 演绎知识建构过程

在物理课堂教学中，合理应用简单的动画技术重建并演绎物理规律形成过程，让学生经历物理知识的发生和生长过程，经历重演知识形成的关键步骤和思维过程，揭示并感受物理知识发生的原因、物理知识形成的过程以及物理知识发展的方向，促进知识的自主建构，有助于学生物理观念的建立、科学思维的发展和科学精神的养成，提升物理核心素养.

案例2 如图5所示，在电场线教学中，根据电场强度矢量叠加原理，在PPT中利用动画动态展现电场分布建立的思维过程，让学生在经历和体验中完成电场分布的自主建构过程.

案例3 如图6所示，研究从圆形磁场区域a点不同方向入射的粒子，所能到达磁场边界的范围问题，利用动画演示粒子速度方向改变时粒子运动轨迹（图中大圆绕a点转动）与磁场边界的交点（即粒子所能到达边界的范围）.减小入射粒子的速度，用相同的方法可以研究入射粒子轨迹圆小于磁场圆时，粒子所能到达磁场边界的范围.利用动态演示，帮助学生建立分析图景，寻找几何关系，构建几何图形，突破关键问题.

3 化快为慢 促进规律本质理解

物理实验是物理课堂的主要教学方法之一，在传统实验教学中由于受到教学内容和教学资源的影响，很多实验无法在课堂中正常演示.信息技术的进步和发展，使物理实验教学手段更加丰富.如利用实时信息传输和展示技术，增加了实验现象的可视化程度，将不可见变为可见、将抽象变为直观，让实验的效果可以阶段性地、反复地呈现和进行，丰富学生的感性认识，从而帮助学生自我思考，自主总结，提高学生自主学习的能力.

案例4 探究平抛运动水平方向和竖直方向的运动性质，在课堂演示平抛运动与自由落体运动、水平方向匀速直线运动对比的实验中，利用手机的拍摄功能及同屏播放功能，将两个方向的运动情况实时展示，有助于直观地感性体验，深化平抛运动水平方向和竖直方向运动规律的自主建构和理解.

案例5 如图7、图8所示，在磁场的描述教学中，为丰富学生对条形磁铁磁感线的认识，建立空间磁场的物理观念，对比将铁粉瞬时抖到铜块和强磁铁周围，借助手机的慢镜拍摄和同屏展示功能，给学生展示强磁铁周围磁场的空间分布，将抽象变直观，完成条形磁铁周围磁场空间分布的自主建构和深化磁场空间分布规律的认识与理解.

4 化难为简 优化实验探究方法

随着数字化实验技术的成熟和发展，实验的数字化设备实用性、简便性、可靠性不断提升，在实验教学中深度融合数字化实验技术，发挥数字实验技术测量简便、精确和数据自动记录、处理的优势，扬长补短，不断创新物理实验教学方法和丰富实验教学内容，可大大提高物理实验的教学效率，提升教师和学生的实验素养和信息素养[2].

案例6 在牛顿第三定律教学中，利用简便的数字化设备设计了一个证明钩码与水相互作用力（钩码受到水的浮力及钩码对水的反作用力）大小相等、方向相反的实验.如图9所示，用精度为0.1g的电子秤测量容器对秤的压力（电子秤直接读数），用微力传感器测量细绳对钩码的拉力（电脑屏幕上显示读数）.图9显示压力示数为499.7g（测容器对秤的压力）;图10显示拉力示数为0.968N（测细绳对钩码的拉力）;图11为钩码放入容器的水中，压力显示516.2g，拉力示数为0.808N，拉力示数减小0.16N，压力增大0.162N，实验结果显示钩码对水的作用力和水的反作用力大小相等、方向相反.

5 以学促教 强化个性学习指导

信息化引导学习方式的变革，也必将引起教学方式的变革.充分利用丰富的网络教学资源，利用网络平台的实时性、交互性，构建课堂实地教学与网络学习相结合的混合式教学模式.

案例7 利用互动学习平台，将视频、音频、课件等课程资源发送到互动学习平台，在平台上搭建微课自主学习、课前调查、互动讨论、实验探究、实践作业提交、课后测评等课程学习任务.结合课堂教学进程，在课前、课中、课后等不同阶段公布学习任务.学生的课前微课预习、课前调查和讨论等环节，有利于教师详细了解学情，为课堂精准教学实施提供支持.在评价与反馈方面，数字化学习平台依靠大数据云平台可以课后在学习群内并通过语音直播、文字对话等方式进行群内实时互动，为学生提供更多的有针对性的反馈和辅导，实时快速实现学生学习效果的有效测量、学习问题的诊断与分析等.这种基于网络平台的混合式教学方式，有助于教師将教学的重心转移到核心问题的探究及深度思维的引导上，平台提供便捷的交互性，有利于突破课堂时间限制进行自主学习，有助于教师强化对学生学习的个性化指导，提高教学的针对性和有效性.

6 结束语

《普通高中物理课程标准（2017年版）》的课程实施建议中指出，要设计各种学习活动让学生利用信息技术提升物理学习能力，要积极利用数字媒体，主动开发适合教学、提高教学质量的信息产品，拓宽物理学习的途径，促进物理教学方式改革[3].在教育信息化2.0行动的背景下，信息素养和信息技术应用能力必将成为学生终生发展所需的关键能力，教师不仅要把融合作为手段，让技术融合更有利于学生从“物”走向“理”，让技术融合提升物理课堂的“物理味道”，同时也应该把技术融合作为目标，全面提升师生的信息技术应用能力、信息素养和学习素养.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[N].中国教育新闻网，2018-04-25.

[2]廖伯琴.普通高中物理课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

（收稿日期：2021-03-10）