信息技术在高中物理课堂教学中的综合应用

王鹤

摘 要:随着“互联网+教育”模式的提出,信息技术在高中物理课堂教学中的运用越来越普遍,微课、线上直播教学、线上测试等全新的信息化教学模式纷纷登场,提升了高中物理教学质量。高中物理教师要积极打造多元化智能教学模式,把教学重难点转化为微课,开展线上直播互动教学,精心设计线上测试题目,检验学生学习效果,创设不同的物理实验虚拟情境,方便学生自主练习,利用微信群指导学生课下学习,及时解决学生困惑,全面提升高中物理信息化教学质量。

关键词:高中物理;信息技术;教学优势;教学策略

信息技术为高中物理教学提供了更多可能性,给教师课堂教学、学生课下复习提供了更多方便,有利于激发学生物理学习兴趣,帮助学生掌握各类物理知识点,提升高中物理教学质量。

一、教育信息化背景下高中物理教学存在的不足

(一)物理教师信息化素养参差不齐

高中物理教学节奏比较紧张,很多教师把精力放在教材解读、习题讲解和高考知识点分析上,忽略了学习信息化教学知识,尤其是部分中年物理教师信息化教学素养比较薄弱,无法熟练运用线上直播、虚拟仿真技术和线上测试信息化教学模式。青年教师信息化基础要优于其他教师,但是缺乏教学经验,对信息化教学设计、导入时机等掌握还不太完善,影响了信息化教学质量。

(二)信息化教学方法比较单一

互联网时代下,信息化教学发生了很大的变化,多媒体和PPT逐渐被微课、线上直播等全新的信息化教学方式替代,这对很多高中物理教师来说是一个不小的挑战。很多物理教师还是以PPT讲解为主,把教材知识点提炼出来,结合PPT、思维导图进行讲解,没有利用微课动态化讲解知识点,导致很多学生还是囫囵吞枣式学习。智慧教学正在成为信息化教学主潮流,但是高中物理教师对这一理念不太熟悉,线上教学、线上测试和虚拟仿真实验等使用频率比较低。

(三)教师没有掌握好利用信息技術的时机

随着“教育信息化2.0行动计划”的实施,很多高中物理教师及时开展信息化教学,但是部分教师过度依赖信息技术,没有掌握好信息化教学的时机和频率,物理课堂看似“热闹”,但是教学效果却差强人意。例如:教师利用PPT代替课堂导入环节,引导学生利用教材解决PPT中布置的作业,这种导入方式不适用于物理学困生,也会影响学生积极性,部分教师会利用微课替代演示实验,只是让学生根据视频进行模仿,容易让学生对微课养成依赖,不利于学生物理实验操作能力培养。

(四)信息化教学没有延伸到课外指导中

课下辅导也是高中物理教师的一大任务,物理信息化教学还没有延伸到课下辅导中,很多教师习惯布置物理练习题和实验练习题,很多学生对知识点掌握不太到位,难以独立完成物理作业,但是却苦于得不到教师的指导。例如:学生在课下自主学习中,大都是结合上课笔记、经典例题分析和实验报告进行复习,无法解决物理作业难题,影响了课下学习效果。

二、信息技术在高中物理课堂教学中的优势

(一)有利于激发学生物理学习兴趣

高中生独立意识更强,他们更喜欢个性化教学模式,信息技术符合他们的物理学习需求,还可以带领他们探索航空航天、核潜艇和物理新材料等尖端科学智慧,有利于拓宽学生物理学习视野,激发他们的物理学习积极性。此外,教师可以利用微课营造多元化教学情境,营造沉浸式物理学习氛围,引导学生探究课外物理知识,让学生爱上物理课。

(二)有利于加快物理智慧课堂建设

高中物理教师要全面学习智慧教学理念,一方面要积极打造信息化教学资源库,提升本校信息化教学质量,另一方面则要积极尝试线上教学、线上测试和虚拟仿真软件教学模式,打造物理智慧课堂。例如:教师可以学习线上教学、虚拟仿真软件操作流程,提升个人信息化教学能力,把智慧教学贯彻到课堂导入、实验教学、习题讲解和课外综合实践等环节,提升学生信息化学习能力,师生携手打造智慧物理课堂。

(三)有利于提升课堂教学质量

高中物理教师可以借助信息技术打造高效课堂,运用虚拟仿真技术开展实验教学,创设不同的实验情境,提升力学、电磁学等抽象性实验教学效果,方便学生进行自主练习,提升物理实验教学水平。此外,教师还可以利用智能化APP开展线上测试,利用大数据和云计算技术分析学生测试成绩,针对出错率高的题目、难度题目进行重点讲解,提升高中物理教学质量。

三、高中物理教师开展信息化教学的重点

(一)融合多种信息技术

互联网技术的飞速发展推动了信息化教学改革,高中物理教师要立足学科特点,根据物理概念、物理实验、解题教学等模块特点灵活选择信息化教学工具,打造富有魅力、充满趣味性的物理课堂。例如:教师可以利用微课开展物理概念和实验教学,引导学生把新旧知识点衔接起来,运用动态化微课讲解实验步骤,引导学生完善实验步骤,还可以利用线上教学软件开展教学,利用多元化信息技术提升教学质量。

(二)渗透智慧教学理念

智慧教学是一种全新的、综合性信息化教学理念,可以满足高中物理力学、电学、电磁学、机械等模块教学需求,帮助学生构建完善的物理知识体系,提升学生物理学习效率。此外,教师要主动学习微课、线上教学、线上测试、虚拟仿真软件操作,优化课前导入、演示实验、作业设计和教学评价等方式,指导学生利用互联网、手机APP学习物理知识,让学生真正享受到智慧教学带来的便捷,全面提升学生物理学习能力。

(三)合理利用新媒体

随着互联网社交媒体的盛行,新媒体成为高中生最主要的社交渠道,物理教师要合理利用新媒体,把新媒体转化为物理教学新工具,方便学生随时地学习物理知识。例如:教师可以搜集新媒体上的物理科普实验短视频,利用这些趣味性十足的实验激发学生学习兴趣,引导学生利用新媒体学习物理知识,还可以向学生推荐一些优质的物理学习账号,方便学生探索自己感兴趣的课外物理知识,如我国“神舟”系列载人飞船研发等知识,满足不同学生物理学习需求,提升学生物理学习幸福感。

四、信息技术在高中物理课堂教学中的利用策略

(一)建立线上教学资源库,丰富物理教学内容

随着物理核心素养体系逐步完善,高中物理知识面也在进一步拓宽,教师不能被教材束缚思维,要着眼于开发互联网教学资源,打造校本信息化资源库,对教材内容进行拓展和延伸,提升本校物理教学水平。首先,学校要组织物理教师进行研修,针对不同年级物理教学内容、考试热点、热门实验等开发互联网教学素材,录制教学视频、编写物理作业和考试素材,并把这些素材上传到学校网站,方便本校师生下载。例如:物理教师可以录制打点计时器测量小车速度的实验视频,详细演示实验步骤,并结合视频内容编写一些问题,引导学生自主探究实验方案。还可以设计思维导图,把力学相关知识点衔接起来,方便学生复习力学模块知识。其次,教师可以搜集一些近年来当地物理学业水平考试、高考物理试卷典型例题,精心设计难易程度不同的线上测试题目,并把这些题目汇编为校本试卷库。学生登录学校教学网站后可以进行线上测试,可以自主选择测试模块、测试题难度,系统不仅可以快速给出分数,還可以给出错题分析,学生也可以进行线上交流,激发学生物理学习积极性。

(二)立足单元教学目标,精心制作微课

高中物理教师要树立单元教学理念,提炼单元教学重难点,围绕重难点制作微课,营造良好的物理探究氛围,激发学生物理学习兴趣。例如:教师在讲解牛顿运动定律这一单元时,要围绕牛顿三大力学定律来设计微课,要利用实验来分别阐述这三个定律,让学生准确区分这三大定律。牛顿第一定律阐述了物体的惯性;牛顿第二定律则是阐述了质量、加速度和力三者之间的关系;牛顿第三定律则是阐述了相互作用力和平衡力。其次,教师可以引导学生提炼微课内容,列举出牛顿三大定律在生活中的运用,例如:匀速行驶的汽车、拔河比赛、滑板等案例,并画出物体受力分析图,让学生利用数形结合的方式解决力学难题。此外,教师可以引导学生交换力学案例,互相验证对方的力学案例是否正确。有的学生认为拔河过程中,双方都在拼命拉动绳子,当绳子静止在起点处不动时,证明绳子处在平衡状态下,双方拉动过程中产生的力,属于作用力与反作用力。学生可以采用小组实验的方式模拟这些力学实验过程,促进学生理性思维发育,同时促进学困生和优等生之间的交流。微课架起了师生沟通、生生合作学习的新桥梁,有利于凸显单元教学重点,让学生明确物理学习目标[1]。

(三)巧用线上教学软件,开展线上直播教学

线上直播教学可谓是当下最受高中生青睐的教学模式,也是当前信息化教学改革热点,高中物理教师要紧跟这一潮流,主动学习线上教学APP操作,熟悉线上直播教学流程,提升个人信息化教学能力。教师在讲解“万有引力定律”一课时,可以利用线上教学软件开展线上教学。首先根据教学内容制作微课,介绍万有引力定律定义和公式,并展示我国“神舟”十三号飞船太空工作场景,并把微课上传到线上教学平台,激发学生学习兴趣。其次,教师要讲解地球、月球、太阳、卫星和载人飞船之间的关系,让学生了解太空失重状态,以及卫星与载人飞船运动轨迹,激起学生探究太空奥秘的兴趣,引导学生根据牛顿第三定律和圆周运动公式推导万有引力相关公式,让学生可以计算出卫星或载人飞船飞行速度,提升学生物理计算能力。此外,教师还要积极进行线上互动,可以设计一些师生快问快答游戏,师生针对万有引力知识点进行交替答题,例如,卫星运动轨迹是什么形状?第一宇宙速度是多少?行星与太阳之间的引力受哪些因素影响?太阳与行星之间的引力规律是什么等问题。教师随机和学生进行连麦,学生答对三题即可过关,这样的线上互动游戏可以让学生全神贯注学习,激发学生物理课发言积极性。学生可以自主回看线上教学视频,针对自己的弱点进行针对性复习,随时随地学习物理知识,这也是线上直播教学备受学生喜爱的主要原因之一。

(四)开展线上测试教学,提升课堂教学质量

线上教学APP不仅支持线上直播、录播教学,还提供智能化线上测试服务,帮助教师创新测试方式,提升物理解题教学质量。例如:教师在讲解重力势能这一课时,可以围绕重力做功与重力势能之间的关系来设计线上测试题目,设计简单、中等和难度三大类型题目,利用动态化视频导入实验类题目,丰富线上测试内容。基础题目包括探究物体运动路径和重力势能之间是否有关系,逐步明确重力势能的概念和性质;中等题目包括实验探究题目,播放小球沿着不同路径下落的实验视频,让学生明确影响物体重力势能的因素;难度题目则是列举出重力势能在生活中的运用案例,并计算出做功的大小。教师可以把这些题目和答案提前上传到线上教学APP平台,设定好测试时间,学生登录系统后就可以进行线上测试,这种新颖的线上测试方式可以激发学生物理学习积极性。系统不仅可以记录每一位学生、每一道题目的答题结果,还可以自动为学生打分,可以让学生在几分钟内拿到线上测试分数,简化了教师阅卷环节,还可以给题目简单分析[2]。教师可以根据线上教学APP提供的线上测试数据开展解题教学,重点讲解学生出错最多的题目,对易错知识点进行讲解,例如辨析重力做功的特点,它只和物体初末运动状态的高度有关,和物体运动路径、运动状态无关,帮助学生掌握本节课知识点,提升线上测试教学质量。

(五)利用虚拟仿真技术,优化物理实验教学

实验是物理教学的重头戏,高中物理比较复杂,很多实验都比较抽象,学校要积极打造数字化实验室,引进虚拟仿真技术,创设不同实验情境,方便学生进行自主练习,提升实验教学质量。物理教师要积极学习虚拟仿真实验平台操作,学习传感器使用、情境创设和数据采集器使用,制订完善的虚拟仿真实验教学方案,带领学生探索科学奥秘。例如:教师在讲解平抛运动时,可以利用虚拟仿真软件创设实验情境,模拟小球坡面下滑、喷泉水柱等实验情境,引导学生导入物体初始速度等相关实验数据,系统可以利用表格、图像的形式呈现实验过程,更加清晰呈现出平抛运动轨迹是一条抛物线,并提供相关计算数据,简化数学运算过程,激发学生实验积极性。学生可以在虚拟仿真实验平台进行重复性练习,独立设计实验步骤、实验情境、实验数据,推理出平抛运动的特点,掌握运动的合成与分解理念,提升自身实验探究能力。虚拟仿真技术打造了数字化物理实验室,可以激发学生实验探究兴趣,方便学生进行实验练习,从而提升学生实验操作能力。

结束语

信息技术为高中物理教学带来了新曙光,教师要主动学习智慧教学理念,熟练掌握微课制作技巧,提升单元教学质量,利用线上教学APP开展线上教学和线上测试,激发学生线上学习积极性,师生携手打造物理智慧课堂,开发互联网物理教学资源,打造信息化教学资源库,利用微信群开展课下指导,解决学生课下学习困扰,全面提升高中物理教学质量。

参考文献

[1]刘娟丽.信息技术与高中物理教学的融合途径探索[J].科学咨询(科技·管理),2020(3):134.

[2]唐安全,梁倩妮.“互联网+”背景下高中物理实验探究的个性化整合实践[J].物理教学,2021,43(3):39-42.

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