信息技术与高中物理教学深度融合的思考

蔡玉平 福建省莆田市第八中学

新课程改革下的高中物理教学，已经有了较大的改变，信息技术在教学中的应用比重正逐渐提升。但受到传统思想等客观因素的影响，信息技术在高中物理教学中的应用较少，很难优化原有的教学模式，不利于激发学生的物理学习兴趣。因此，高中物理教师应当致力于探索信息技术与教学的深度融合策略，在原有教学模式的基础上，扩大信息技术的应用比例，利用信息技术优势来直观呈现抽象的物理知识，构建高质量物理课堂，引导学生高效地学习理论知识。

一、信息技术与高中物理深度融合优势

（一）提高物理教学效率

信息技术在教育领域的应用，能够有效提高教学效率，在原有教学的基础上清晰地呈现抽象理论知识，帮助学生建构起理论知识体系，使之丰富自我认知。高中物理知识具有一定的抽象性和学习难度，学生在理解的过程中会遇到很多难题，而在教学中应用信息技术将抽象的物理现象直观化，可以帮助学生降低抽象知识的学习难度，使学生能够在短时间内理解物理知识，清除影响学习的阻碍。信息技术与高中物理的深度融合，为教师的教学开辟了全新的路径，教师可以运用信息技术直观、形象地呈现教学内容，增加课堂教学的趣味性，从而提高物理教学效率。

（二）拓展物理学习方式

信息技术的不断发展，为全新的教学模式提供了有力的技术支持，使得教学模式发生了根本性变化，有助于拓展物理学习方式，提高学生的学习效率和质量。高中物理教师从实际的学情出发，立足学生的学习需求，在教学过程中扩大信息技术的应用比重，搜索与理论知识相关的课外资料，科学指导学生进行分析、归类，提高学生的学习效率，使之能够在短时间内吸收物理知识内容。所以，信息技术与高中物理教学的融合，可以为高中生拓展学习方式，使之能够在教师的指导下，充分利用各类网络学习软件来学习知识，切实开阔眼界，积累学习经验。

（三）优化物理实验课程

物理实验是探索物理真谛的重要过程，运用信息技术来指导学生进行实验，可以适当简化繁杂的实验步骤，更为直观地呈现抽象的物理现象，使学生能够通过模拟操作和直观体会，理解抽象的物理原理，从而优化物理实验课程，提高实验教学的效果，增强学生透过现象看本质的能力。物理教师将信息技术与物理实验相融合，可以最大限度地发挥信息技术的优势，辅助学生的实验学习，进而提高实验教学的有效性，帮助学生了解日常生活中难以见到的物理现象，提高其理论联系实际的能力。由此可见，在高中物理实验教学中融入信息技术，可以进一步优化物理实验课程。

（四）加强双向学习交流

高中物理教学是师生双边交流活动，教师能够围绕实际物理知识与学生进行充分的沟通与交流，从而了解其在学习中的困惑，根据学生的实际学习情况来调整教学。而在双边交流活动中融入信息技术，则可以运用信息技术加强师生的双向交流，为学生的个性化学习提供良好的技术保障，进而满足学生的不同学习需求，使之能够根据自己的学习基础来选择合适的学习内容，积极主动地与教师进行探讨，解决自己心中的学习疑惑。所以，信息技术与高中物理教学的深度融合，可以加强师生之间的双向学习交流，充分调动学生的自主学习积极性，实现因材施教。

二、高中物理教学中亟待解决的问题

（一）教学理念较滞后

高中物理新课程改革强调，教师要注重培养学生的学习能力，将提升学生的综合素质视为重点教学任务，从而践行新课程标准，落实素质教育。然而，部分教师以培养学生的应试能力为主要任务，将大部分精力用于提高学生的学习成绩，以至于课堂教学应试趋向明显，其教学理念有待更新。

（二）课堂主体不明确

高中物理教学应当以学生为主体，教师在教学过程中应当扮演引导者的角色，突出学生的主体学习地位，引导其科学地学习和探索知识。但受到传统思想的影响，有些教师过度突出自己的主导地位，意在强化引导、维持秩序。然而，学生很难在教师主导的课堂中充分吸收物理知识，甚至会在被动学习中产生学习依赖性。因此，课堂主体不明确，容易影响高中物理教学效果。

（三）实验能力待强化

实验教学是培养学生综合实践能力的重要途径，同时能够培养学生的抽象思维能力。而一些教师在实验教学过程中，一直强调遵守固定实验方法，导致学生的实验学习被固定规则束缚，不利于创新思维发展，甚至会影响其实践能力的提升。因此，过度强调遵守实验规则，虽然能够提升实验教学的安全性，但是不利于强化学生的物理实验能力，容易影响其综合素质发展。

（四）学习缺乏主动性

高中生正处于思维发展的形成阶段，他们具有较强的自主学习和个性发展意识，此时鼓励他们进行自主学习，则可以调动其学习主观能动性，帮助其养成正确的学习习惯。但是，部分教师的教学观念比较陈旧，未能引导学生科学地完成学习任务和课后作业，导致学生的自主学习和个性发展意识逐步降低，时常会受到客观因素的影响，变更原有的学习计划。久而久之，学生会缺乏学习主观能动性，养成消极的学习习惯，不利于未来的可持续发展。

三、信息技术与高中物理教学深度融合的策略

（一）创设情境，直观展示抽象内容

情境教学活动是信息技术的重要应用载体，能够让学生身临其境地感受物理知识魅力，从而激发其学习的主观能动性。高中物理教师应当灵活运用信息技术来创设不同的教学情境，在情境之中直观展示抽象的物理知识内容，帮助学生高效地掌握所学知识。

例如，在鲁科版高中物理“力的分解”部分内容的讲解过程中，首先，教师要考虑教学大纲要求，基于学生的实际学习能力来明确教学方向，革新教学理念，运用信息技术呈现与生活相关的力学知识，引导学生在生活情境中体会“力的分解”，使之明白分力及力的分解的概念，知道力的分解与力的合成之间互为逆运算，理解二者都遵守力的平行四边形定则。其次，运用信息技术搜索与力有关的分解实验资料，创设直观情境，让学生借助多媒体教具，直观理解“等效替代”的思想，使之能够围绕力产生的作用效果，直观理解力的分解情况，从力的产生作用、效果、角度分析抽象的物理现象，掌握运用物理语言描述力的分解的方法。最后，利用多媒体教具展示物体在水平方向的运动示意图，引导学生直观分析台秤、弹簧秤示数变化，感知物体重力产生的两个效果。

再假设斜面的倾角、物体重力为θ和G，则可以得到F1=Gsinθ、F2=Gcosθ，通过分析上述式子，理解物体在水平方向运动中的“分解力”。再联系实际生活，让其明白高大的桥梁建造较长引桥，是为了减小桥面的倾角度，利用力的分解来保障行车安全。

通过创设不同的教学情境，运用信息技术降低抽象物质知识的学习难度，可以增强学生的求知欲望，从而让学生清楚直观地了解抽象的物理现象，不断增强自己的物理学习能力。

（二）应用微课，开阔学生视野

微课是一种基于信息技术的碎片化学习资源，能够在短时间内清楚地讲解重难点知识，为学生提供良好的学习指引。高中教师可以应用微课促进信息技术与物理教学的融合，提高物理教学的指向性，最大限度开阔学生的视野。

例如，在鲁科版高中物理“生活中的圆周运动”部分内容的讲解过程中，首先，教师播放有关“向心运动”的微课视频，引导学生回忆向心力的求解公式，在学生思考求解向心加速度方法的同时，教师播放有关“火车轮圆周运动”的微课视频，引申出新课。运用信息技术呈现铁路和火车车轮形状图，使学生通过直观图示理解车轮与铁轨之间的结合方式，迁移出圆周运动的相关知识，增强学习迁移能力的同时，开阔学习视野。其次，播放交通工具过拱形桥的微课视频，引导学生从圆周运动的角度思考：质量为m的汽车在拱形桥上以速度v行驶，若桥面的圆弧半径为R，交通工具通过桥的最高点时对桥的压力是多少？适时运用信息技术还原受力图，让学生确定向心力来源，利用牛顿第二定律求出交通工具的支持力，利用牛顿第三定律引导学生求出桥面所受压力FN′=G-，使学生明白交通工具对桥的压力F′N小于交通工具本身的重力G，压力在持续的移动中，随着速度增加而逐渐减小。最后，围绕“神舟十三号航天器飞行”总结圆周运动，播放相关微课视频，更好地归纳知识点，激发学生的爱国主义精神，开阔学生的学习视野。

通过运用微课进行教学，清楚地展示难以理解的抽象物理知识，让学生在信息技术与物理教学深度融合之中，获得良好的学习体验，不断丰富自我认知，开阔学习视野，为日后的高级知识学习积累宝贵经验。

（三）虚拟实验，提高物理实验质量

信息技术与高中物理教学的深度融合，可以为抽象的物理实验提供有力的技术保障。高中物理教师可以通过虚拟实验的方式，展现难以通过实践还原的微观物理知识，从而为学生的实验学习扫清障碍，提高物理实验教学质量。

例如，在鲁科版高中物理“自由落体运动”部分内容讲解的过程中，首先，教师要引导学生操作模拟实验软件，还原真实的“石子入水”现象，使之能够在虚拟实验中调节实验现象的速度与帧率，以观察和分析的方式，渗透教师的用意，认识自由落体的运动概念和自由落体运动的条件，学会运用“ΔS=aT2”和虚拟实验获得数据，确定自由落体运动的特殊属性，明白运动中的匀变速直线运动，初步了解重力加速度概念，在教师的指导下，运用模拟实验软件导出公式“Vt=gt”和“h=其次，为了让学生深入理解自由落体运动的概念，教师可以组织学生运用金属片、纸片、羽毛做自由落体实验，运用多媒体教具记录不同物品的下落情况，并用模拟实验软件还原毛线管内的“真空”下落现象，使学生通过实验和对比分析真空条件下的自由落体速度快慢情况，更加准确地研判自由落体运动的属性，利用匀变速直线运动规律来启发思维，强化自我物理实验能力。最后，总结学生的实验，并围绕公式“Vt=gt”和“h=讲解自由落体运动的规律应用，使学生能够结合自己的虚拟实验来分析具体问题，增强实践学习能力。

通过进行虚拟实验活动，高中生的抽象思维能力得到提高，教师运用信息技术与物理教学深度融合的优势，再现肉眼难以观察到的物理实验现象，切实提高物理实验的质量，让学生在“仿真实验”之中获得良好的情感体验，掌握物理规律。

（四）交互学习，培养物理探索精神

交互式学习能够借助信息技术，增进师生之间的交流，从而营造优质的教学氛围，有助于培养高中生物理探索精神。教师可以运用信息技术来创新教学模式，利用交互式电子教具丰富课程资源，积极主动地引导学生进行交流探讨，进而培养其优秀的物理探索精神。

例如，在鲁科版高中物理“库仑定律”部分内容的讲解过程中，首先，呈现“库仑扭秤”图片，运用动画软件分解库伦扭秤结构，发挥信息技术优势来直观呈现库仑扭秤实验原理，使学生能够懂得实验中的控制变量法，从实验结果中了解静电力与距离的平方成反比，得到结论：F∝；了解静电力与电量的乘积成正比，得到结论：F∝q1q2。然后，教师引导学生分析真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，并为学生提供交互式学习用具，使学生能够在信息技术的帮助下分析静止电荷量的乘积与作用力之间的关系，深度激发学生的学习主观能动性，使之明白相互作用力与距离的二次方成反比，相关作用力的方向在它们的连线上，由此可以得出库仑定律F=k。最后，教师运用交互式学习软件呈现库仑定律的实际应用案例，引导学生与教师进行交流，教师则引申出公式中的静电力常量，使学生在交互学习中能够按照教师的指导，探究静电力常量的测定技巧，懂得库仑定律中的静电力常量为k=9.0×109N·m2/C2。

通过开展交互式学习活动，在融合信息技术与物理教学的同时，开创学习新天地，切实发挥交互式电子教具的优势，启发学生的思维，培养其良好的物理探索精神。

综上所述，信息技术与高中物理深度融合，具有显而易见的教学优势，能够提高物理教学效率、拓展物理学习方式、优化物理实验课程、加强双向学习交流。针对现阶段教学中存在的教学理念较滞后、课堂主体不明确、实验能力待强化、学习缺乏主动性等问题，教师采取创设情境、应用微课、虚拟实验、交互学习等策略，加快推进信息技术与高中物理教学深度融合，直观展示抽象物理内容，开阔学生的物理学习视野，运用信息技术提高物理实验教学的质量，培养学生优秀的物理探索精神，打造高质量物理课堂，不断扩大教学成果。