信息技术激活高中物理课堂的策略探究

朱庭荣

摘 要：国办发〔2019〕29号文件要求“创新教学组织管理”“深化课堂教学改革”等，倡导积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学。这样形式的高中物理课堂教学，需借助信息技术的力量。因此将信息技术融入高中物理课堂的教学方法，在高中物理教学实践中是很有必要的。本文以此为出发点，论述了在新课程标准的改革要求下，信息技术在高中物理课堂中如何应用，并对现实教学提供相关经验指导和借鉴。

关键词：高中物理;信息技术;应用;优化

信息技术在高中物理教学中的应用丰富且广泛，包含了许多方面的内容。同时，对于学校和教师，需要加强自身的学习能力和教学的配套措施，深度开发各项平台和技术，将这些方法融入高中物理教学以及知识点当中，促使学生在高中物理教学中，找到符合自身特点的学习方法和兴趣所在。

一、信息技术在高中物理课堂教学的教学形式

在当今社会，信息技术与互联网的广泛应用，为高中教学尤其是带有抽象内容的理科科目的教学提供了新的思路。教师如何在课堂灵活教学，其应用概括有以下几种形式：

（一）交互式微课教学

交互式微课教学是信息技术这种授课形式在构建主义体现中的思想，一般授课时间短，根据学生认知规律，主题突出，并以知识和单元结构为主体的内容为主，使得教学重难点十分突出，随时随地可以学习。按照程序、结构化、流程化的教育框架，可以引导学生在数字终端上使用高效的交互方式。通过一节微课一个主题或者一个生动有趣的科學故事，这种丰富多样的形式激发学生的学习兴趣。

利用希沃白板等形式是当今交互形式教学上课的主要方式。教师在希沃剪辑师录制微课讲解物理规律时，会呈现给学生强烈的视觉冲击力，把学生带入基于问题的物理情境中。微课一般时间不多于10分钟，内容结构短小但主题突出，学生可利用间歇时间和可移动媒体能充分学习预习，涵盖物理实验原理、实验演示、实验数据处理等所有信息技术支持的环节，深化感性认识，提高学生的学习主动性。利用信息技术手段，用高速摄像机录制平抛运动或自由落体运动的过程，再慢速播放，也可边播放边截图呈现在白板中，既具体又生动，从而实现教育和学习的有机统一，实现学习目标。

（二）虚拟体验式学习

虚拟现实技术是一个模拟现实世界的沉浸体验系统。它结合了许多最先进的技术，比如电脑图像、立体视觉和语音识别，可以应用于各种网络平台、移动平台和智能终端。通过VR等形式相互作用，在很多高中物理实验室不能实现的实验教学中有着必要的应用。在确保安全的前提下，这种虚拟体验技术可以使学生感受到真实的体验感和创造力，多渠道地呈现手段将虚幻的数字化世界和现实世界巧妙地结合起来，为学生提供创新的空间和独特的体验感创造了机会，同时还有效地提高了学生学习的效率。

虚拟现实技术可以最大限度地节省场地费用等，避免一些实际实验带来的危险，打破时间和空间的限制。例如，原子核结构模型、聚变和裂变规律，带电物体的电场分布、磁体的磁场分布学习，教师在实际情况下要把这些内容开展得有声有色十分困难，但动画、虚拟仿真等各种信息技术的利用，可以使学生在虚拟的数字世界中真切地感受到因为现实条件限制而无法完成的物理实验。

（三）翻转智慧课堂教学

翻转课堂教学又称为“翻转教室”或者“智慧教室”课堂教学，其优势在于将现有的“填鸭式”课堂的结构进行改造，让学生成为课堂的主人。在学生自主参与物理规律或计算题目练习和探究的过程中，不断锻炼他们的独立思考和学习能力，并引导大部分学生在这个过程中深化总结自身特点，规划出自己的学习方法和特点。同时这种教学方式区别于传统课堂完全以教科书为依据的方法，有利于学生在这个过程中对物理知识增加见识和见解，为学生体会物理知识内涵和深度打下坚实基础[1]。

在课堂教学中，物理规律的学习是十分重要的方面，而传统课堂的教学无法考虑到学生不同的理解和发展特点，很多学生无法跟上教师的步伐和思维模式，而翻转课堂的教学模式优势也显现出来，这些学习资料和物理规律推导过程可以呈现给学生反复观看，给学生充分的理解空间。例如：学习“波的形成和描述”这部分内容，学生的学习过程体验比较抽象，规律总结存在一定的混淆性，因此要让课堂的主体真正掌握主动权，在翻转课堂中发挥信息获取的优势。同时，在运用翻转课堂时要考虑时间关系的配合，找好知识点学习真正需要信息查找的转折点，提高学习效率。

（四）借助公共社交平台进行总结

在当今社会，学校教学也要紧跟时代潮流，不断了解和应用学生喜闻乐见的方式进行教学和学习。在物理知识巩固和总结的过程中，教师可以引导学生运用公共社交平台、微博、博客等，这些平台有较好的总结和规范知识的功能，这种区别于传统教育的方式，有利于加深学生学习交流。

将微博融入高中物理教学中的方法可以成为评价学习能力的一种形式和标准，同时还可以为未来信息技术融入物理教学提供经验。每次学习结束后，都会对新学习的物理知识和规律有深入的理解，包含对物理知识内容的、信息技术手段的、使用经验的，以及适合自己或自己总结出的经验方法，通过博客的平台都可以得到梳理，从而改进学习效果[2]。

二、信息技术对物理规律教学的优化

（一）信息技术在高中物理教学中的具体应用措施

根据高中物理教学规律，信息技术和教育教学的特点，以及上述信息技术方法，将高中物理规律化教学过程分为三个阶段：课前预习，教学过程，课后反馈。利用不同阶段的方法优化信息技术，根据不同阶段学生的特点选用信息技术手段促进他们的高中物理学习，以此达到整体教学目标，提升学科的核心素养。

课前制作的微课，是对本堂课程的简短叙述，目的是让学生完成对知识的预习。在学生学习微课的过程中，把所学知识的目标、含义，以及对知识的疑问和创新性见解记录下来。引导学生看完互动式微课后，将不懂的部分着重记忆，重点的知识加深记忆，在课堂上有重点有选择地进行听讲。互动式微课是一种大规模的在线课堂形式，学校可按学科组分别发挥学科组的力量，分批分年级录制好高中课程每节的微课，尽量使每节微课都能成精品课，或借助优秀的教育平台，形成一个学校的资源库，方便学校各个年级的班级或物理组的学生在课前预习阶段完成知识的初步了解。这个过程中利用学校设定的智能知识库，学生可以根据自身的学习特点以及兴趣，对相关的物理知识及规律进行预习和拓展，同时这种虚拟知识库的方式还可以突破时间和空间的限制，根据学生自身需求进行小组线上讨论和交流[3]。

在课后反馈中，还可以引导学生在计算机虚拟空间中，将自己认为的重难点的知识记录下来，包括知识点本身、解题方法，以及自身的经验等，以此节省传统教学中摘抄、打印等总结方法，既提高了学生的学习效率，节省了时间，同时也做到了环保、绿色学习。

（二）信息技术优化高中物理教学的教学过程

整个教学课堂的过程，主要分为三个阶段，即课前准备阶段、课中教学阶段和课后总结阶段，每个阶段都有适宜的有效手段。

1.课前交互式微课

利用互动微课优化课前教学准备，微课中包含丰富多样的学习知识和内容，在高中物理学习阶段，大多分为感性认知和理性认知两部分，这两部分也有不同的特点。感性认知的课程主要在初中的物理知识教学中体现，而在高中物理的学习中，知识点大多抽象化，以学生的理性认知为主，因此这种互动微课教学方式的优势就显现出来，将知识可以明确分为教学重点、教学难点和素养要点等。在情感上这种互动式微课形式能更好地走进学生的内心世界，充分利用和挖掘学生的学习兴趣，使学生快速融入课堂中学习知识。

信息资源的设计，一方面主要在信息资源，微课知识反馈形式，学生是否使用微课程资源及在微课中学生的相互作用，是有利于加强学生科学学习的能力并改变错误的学习方式。另一方面微课视频设计，需要考虑到多重因素，包括教师的教学风格、具体知识的特点，根据这些教师进行相关的教学设计，并将这些信息资源融入其中。这部分不管是对学生学习和教师整体工作来看，都是重要的組成部分，教师优秀的教学设计有利于提升学生的学习兴趣，进而能够促进学生学习效率的提高[4]。

2.课堂中信息化教学平台

首先，是研究性学习、翻转智慧课堂。这个教学平台的设定和使用在前文中也提到过。主要的目的和教学目标是明确学生在课堂中的主体地位，将课堂学习真正还给学生。同时，教师在运行和设计这些翻转云课堂的过程中，要充分考虑到班级中不同学生的发展特点，将课堂设计真正融入学生的学习，不能因为线上教学平台的应用反而降低了学习效果。在这些基础上学生可以开展“头脑风暴”，进行知识创新，不断提高自主学习的能力。

其次，是物理教学需要组织结构严密，推理过程细致，以及强大的逻辑思维和识别能力。在学生自主学习过程中，要设定层次难度丰富的问题，逐步安排任务，形成科学的信息链。学生学习特点和阶段不同，就需要更为细致的教学分工，因此在具体教学设计和制订的过程中，教师要做好统筹和收集信息的工作，根据学生的特点进行物理教学规划。学校要制订科学合理的教学管理系统和增值型评价体系，并及时反馈学生提出的问题，及时解决，确保自主学习在合理有效的秩序下进行。

最后，是虚拟模拟实验，信息技术的多媒体应用。物理规律教学要利用信息技术讲授基本知识，如物理虚拟模拟实验，与物理规律有关的各种多媒体要素等。

3.虚拟模拟实验型

物理知识的学习分为不同的类型，根据学生的学习特点，应考虑引进相关的虚拟模拟实验模型。在情境设置中不断培养学生的知识水平，以及认知能力水平和情感价值的能力。在情境导入过程中，要根据心理学原理设定物理规律的难度和情境的节奏，引起学生注意，但不能偏离物理规律的素养目标。例如，在讲解“人造地球卫星”时，可以使用希沃白板自带地球的3D地图进行直接演示和讲解[5]。

除上述叙述的之外，信息技术在物理教学中还有许多应用。例如，投票、作业的布置、分配和收集的工作。因此，在这些功能之下，面对物理教学中相关需要讨论的知识，以及作业布置问题时，教师可以应用并根据自身情况进行借鉴，以节省时间提高效率。这种方式也提高学生在互动分享学习过程中发现物理知识，进行创新的机会，帮助教师更轻松展示丰富的物理实验现象。

4.开展丰富多样的平台

将信息技术相关理念在高中物理教学和学习中展现，学习平台是重要的开展方式，平台各项服务是否合理也决定了教学的质量和效果。信息技术以科学的方式，提供丰富的资源、灵活的手段，在高中物理教学中，信息技术优化教学起着很重要的作用。

以高中物理中安培力理论和实验探究为例，充分收集各种信息技术资源，促进学生能够在课堂中了解到世界各地的物理知识和资源，拓宽他们的眼界和知识面，并且利用动画等形式形象地掌握了相关知识。除此之外，有些物理规律过于抽象，学生在学习或理解中也存在困难。而利用多种传感器做成机器人进行演示模拟等方式，使学生能够保持独立思考的能力，理解相应的知识点和物理规律。在讨论结束进行课堂发表过程中，学生可以对自己的观点进行丰富，也能不断提升自身见解，为物理学的未来和突破，以及人才挖掘提供动力。

（三）利用相关平台进行课后总结提高

利用相关学习平台建立一生一档，有利于便利地管理个人的知识、想法。在这种平台中，教师和学生是平等的关系，因此便于学生在物理课程学习后，对自己学习的总结、知识的思考进行记录。这种平台的记录形式，还有利于使知识体系化、完整化，也便于在总结完成后与他人进行分享。因此教师在浏览和总结教学的过程中，这些学生的数据就有可靠的使用价值，以便在后续的教学中改善教学方法，给学生一定的思维和发展空间，展示自己独特的见解。

结束语

在新形势和新课标要求下，信息技术的应用带来了不少学科的教学改革。在信息技术发展的各项平台和方法中，可引导学生培养科学思维，同时，对于抽象的物理规律和实验，可以利用相关信息平台进行科学探究，既提高了教学质量和效率，又培养了学生物理学科的核心素养。

参考文献

[1]王楠.信息技术与高中物理课堂教学融合的策略研究[J].中小学电教，2021（Z2）：36-38.

[2]杨霈.浅析活用信息技术激活高中物理课堂的对策分析[J].考试周刊，2022（1）：135-138.

[3]卞钰.高中物理课堂教学中信息技术的应用探究[J].求知导刊，2021（52）：49-51.

[4]史艳龙.高中物理课堂教学中的信息技术整合研究[J].中国新通信，2019，21（15）：202.

[5]方芳.浅析信息技术在高中物理教学中的应用[J].才智，2013（35）：19.

本文系福州市教育信息技术研究课题“基于机器人的物理创新实验实践研究”（课题编号：FZDJ2020A04）的主要研究成果。