信息技術(shù)在高中物理課堂教學(xué)中的綜合應(yīng)用

摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的提出，信息技術(shù)在高中物理課堂教學(xué)中的運(yùn)用越來越普遍，微課、線上直播教學(xué)、線上測試等全新的信息化教學(xué)模式紛紛登場，提升了高中物理教學(xué)質(zhì)量。高中物理教師要積極打造多元化智能教學(xué)模式，把教學(xué)重難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為微課，開展線上直播互動(dòng)教學(xué)，精心設(shè)計(jì)線上測試題目，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，創(chuàng)設(shè)不同的物理實(shí)驗(yàn)虛擬情境，方便學(xué)生自主練習(xí)，利用微信群指導(dǎo)學(xué)生課下學(xué)習(xí)，及時(shí)解決學(xué)生困惑，全面提升高中物理信息化教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：高中物理;信息技術(shù);教學(xué)優(yōu)勢;教學(xué)策略信息技術(shù)為高中物理教學(xué)提供了更多可能性，給教師課堂教學(xué)、學(xué)生課下復(fù)習(xí)提供了更多方便，有利于激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生掌握各類物理知識(shí)點(diǎn)，提升高中物理教學(xué)質(zhì)量。一、教育信息化背景下高中物理教學(xué)存在的不足（一）物理教師信息化素養(yǎng)參差不齊高中物理教學(xué)節(jié)奏比較緊張，很多教師把精力放在教材解讀、習(xí)題講解和高考知識(shí)點(diǎn)分析上，忽略了學(xué)習(xí)信息化教學(xué)知識(shí)，尤其是部分中年物理教師信息化教學(xué)素養(yǎng)比較薄弱，無法熟練運(yùn)用線上直播、虛擬仿真技術(shù)和線上測試信息化教學(xué)模式。青年教師信息化基礎(chǔ)要優(yōu)于其他教師，但是缺乏教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對信息化教學(xué)設(shè)計(jì)、導(dǎo)入時(shí)機(jī)等掌握還不太完善，影響了信息化教學(xué)質(zhì)量。（二）信息化教學(xué)方法比較單一互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，信息化教學(xué)發(fā)生了很大的變化，多媒體和PPT逐漸被微課、線上直播等全新的信息化教學(xué)方式替代，這對很多高中物理教師來說是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。很多物理教師還是以PPT講解為主，把教材知識(shí)點(diǎn)提煉出來，結(jié)合PPT、思維導(dǎo)圖進(jìn)行講解，沒有利用微課動(dòng)態(tài)化講解知識(shí)點(diǎn)，導(dǎo)致很多學(xué)生還是囫圇吞棗式學(xué)習(xí)。智慧教學(xué)正在成為信息化教學(xué)主潮流，但是高中物理教師對這一理念不太熟悉，線上教學(xué)、線上測試和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)等使用頻率比較低。（三）教師沒有掌握好利用信息技術(shù)的時(shí)機(jī)隨著“教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃”的實(shí)施，很多高中物理教師及時(shí)開展信息化教學(xué)，但是部分教師過度依賴信息技術(shù)，沒有掌握好信息化教學(xué)的時(shí)機(jī)和頻率，物理課堂看似“熱鬧”，但是教學(xué)效果卻差強(qiáng)人意。例如：教師利用PPT代替課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生利用教材解決PPT中布置的作業(yè)，這種導(dǎo)入方式不適用于物理學(xué)困生，也會(huì)影響學(xué)生積極性，部分教師會(huì)利用微課替代演示實(shí)驗(yàn)，只是讓學(xué)生根據(jù)視頻進(jìn)行模仿，容易讓學(xué)生對微課養(yǎng)成依賴，不利于學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作能力培養(yǎng)。（四）信息化教學(xué)沒有延伸到課外指導(dǎo)中課下輔導(dǎo)也是高中物理教師的一大任務(wù)，物理信息化教學(xué)還沒有延伸到課下輔導(dǎo)中，很多教師習(xí)慣布置物理練習(xí)題和實(shí)驗(yàn)練習(xí)題，很多學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)掌握不太到位，難以獨(dú)立完成物理作業(yè)，但是卻苦于得不到教師的指導(dǎo)。例如：學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)中，大都是結(jié)合上課筆記、經(jīng)典例題分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行復(fù)習(xí)，無法解決物理作業(yè)難題，影響了課下學(xué)習(xí)效果。二、信息技術(shù)在高中物理課堂教學(xué)中的優(yōu)勢（一）有利于激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣高中生獨(dú)立意識(shí)更強(qiáng)，他們更喜歡個(gè)性化教學(xué)模式，信息技術(shù)符合他們的物理學(xué)習(xí)需求，還可以帶領(lǐng)他們探索航空航天、核潛艇和物理新材料等尖端科學(xué)智慧，有利于拓寬學(xué)生物理學(xué)習(xí)視野，激發(fā)他們的物理學(xué)習(xí)積極性。此外，教師可以利用微課營造多元化教學(xué)情境，營造沉浸式物理學(xué)習(xí)氛圍，引導(dǎo)學(xué)生探究課外物理知識(shí)，讓學(xué)生愛上物理課。（二）有利于加快物理智慧課堂建設(shè)高中物理教師要全面學(xué)習(xí)智慧教學(xué)理念，一方面要積極打造信息化教學(xué)資源庫，提升本校信息化教學(xué)質(zhì)量，另一方面則要積極嘗試線上教學(xué)、線上測試和虛擬仿真軟件教學(xué)模式，打造物理智慧課堂。例如：教師可以學(xué)習(xí)線上教學(xué)、虛擬仿真軟件操作流程，提升個(gè)人信息化教學(xué)能力，把智慧教學(xué)貫徹到課堂導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題講解和課外綜合實(shí)踐等環(huán)節(jié)，提升學(xué)生信息化學(xué)習(xí)能力，師生攜手打造智慧物理課堂。（三）有利于提升課堂教學(xué)質(zhì)量高中物理教師可以借助信息技術(shù)打造高效課堂，運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，創(chuàng)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)情境，提升力學(xué)、電磁學(xué)等抽象性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，方便學(xué)生進(jìn)行自主練習(xí)，提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。此外，教師還可以利用智能化APP開展線上測試，利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)分析學(xué)生測試成績，針對出錯(cuò)率高的題目、難度題目進(jìn)行重點(diǎn)講解，提升高中物理教學(xué)質(zhì)量。三、高中物理教師開展信息化教學(xué)的重點(diǎn)（一）融合多種信息技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了信息化教學(xué)改革，高中物理教師要立足學(xué)科特點(diǎn)，根據(jù)物理概念、物理實(shí)驗(yàn)、解題教學(xué)等模塊特點(diǎn)靈活選擇信息化教學(xué)工具，打造富有魅力、充滿趣味性的物理課堂。例如：教師可以利用微課開展物理概念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生把新舊知識(shí)點(diǎn)銜接起來，運(yùn)用動(dòng)態(tài)化微課講解實(shí)驗(yàn)步驟，引導(dǎo)學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)步驟，還可以利用線上教學(xué)軟件開展教學(xué)，利用多元化信息技術(shù)提升教學(xué)質(zhì)量。（二）滲透智慧教學(xué)理念智慧教學(xué)是一種全新的、綜合性信息化教學(xué)理念，可以滿足高中物理力學(xué)、電學(xué)、電磁學(xué)、機(jī)械等模塊教學(xué)需求，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的物理知識(shí)體系，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率。此外，教師要主動(dòng)學(xué)習(xí)微課、線上教學(xué)、線上測試、虛擬仿真軟件操作，優(yōu)化課前導(dǎo)入、演示實(shí)驗(yàn)、作業(yè)設(shè)計(jì)和教學(xué)評價(jià)等方式，指導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)APP學(xué)習(xí)物理知識(shí)，讓學(xué)生真正享受到智慧教學(xué)帶來的便捷，全面提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力。（三）合理利用新媒體隨著互聯(lián)網(wǎng)社交媒體的盛行，新媒體成為高中生最主要的社交渠道，物理教師要合理利用新媒體，把新媒體轉(zhuǎn)化為物理教學(xué)新工具，方便學(xué)生隨時(shí)地學(xué)習(xí)物理知識(shí)。例如：教師可以搜集新媒體上的物理科普實(shí)驗(yàn)短視頻，利用這些趣味性十足的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生利用新媒體學(xué)習(xí)物理知識(shí)，還可以向?qū)W生推薦一些優(yōu)質(zhì)的物理學(xué)習(xí)賬號(hào)，方便學(xué)生探索自己感興趣的課外物理知識(shí)，如我國“神舟”系列載人飛船研發(fā)等知識(shí)，滿足不同學(xué)生物理學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)幸福感。四、信息技術(shù)在高中物理課堂教學(xué)中的利用策略（一）建立線上教學(xué)資源庫，豐富物理教學(xué)內(nèi)容隨著物理核心素養(yǎng)體系逐步完善，高中物理知識(shí)面也在進(jìn)一步拓寬，教師不能被教材束縛思維，要著眼于開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源，打造校本信息化資源庫，對教材內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸，提升本校物理教學(xué)水平。首先，學(xué)校要組織物理教師進(jìn)行研修，針對不同年級物理教學(xué)內(nèi)容、考試熱點(diǎn)、熱門實(shí)驗(yàn)等開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)素材，錄制教學(xué)視頻、編寫物理作業(yè)和考試素材，并把這些素材上傳到學(xué)校網(wǎng)站，方便本校師生下載。例如：物理教師可以錄制打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量小車速度的實(shí)驗(yàn)視頻，詳細(xì)演示實(shí)驗(yàn)步驟，并結(jié)合視頻內(nèi)容編寫一些問題，引導(dǎo)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)方案。還可以設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖，把力學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)銜接起來，方便學(xué)生復(fù)習(xí)力學(xué)模塊知識(shí)。其次，教師可以搜集一些近年來當(dāng)?shù)匚锢韺W(xué)業(yè)水平考試、高考物理試卷典型例題，精心設(shè)計(jì)難易程度不同的線上測試題目，并把這些題目匯編為校本試卷庫。學(xué)生登錄學(xué)校教學(xué)網(wǎng)站后可以進(jìn)行線上測試，可以自主選擇測試模塊、測試題難度，系統(tǒng)不僅可以快速給出分?jǐn)?shù)，還可以給出錯(cuò)題分析，學(xué)生也可以進(jìn)行線上交流，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性。（二）立足單元教學(xué)目標(biāo)，精心制作微課高中物理教師要樹立單元教學(xué)理念，提煉單元教學(xué)重難點(diǎn)，圍繞重難點(diǎn)制作微課，營造良好的物理探究氛圍，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣。例如：教師在講解牛頓運(yùn)動(dòng)定律這一單元時(shí)，要圍繞牛頓三大力學(xué)定律來設(shè)計(jì)微課，要利用實(shí)驗(yàn)來分別闡述這三個(gè)定律，讓學(xué)生準(zhǔn)確區(qū)分這三大定律。牛頓第一定律闡述了物體的慣性;牛頓第二定律則是闡述了質(zhì)量、加速度和力三者之間的關(guān)系;牛頓第三定律則是闡述了相互作用力和平衡力。其次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提煉微課內(nèi)容，列舉出牛頓三大定律在生活中的運(yùn)用，例如：勻速行駛的汽車、拔河比賽、滑板等案例，并畫出物體受力分析圖，讓學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的方式解決力學(xué)難題。此外，教師可以引導(dǎo)學(xué)生交換力學(xué)案例，互相驗(yàn)證對方的力學(xué)案例是否正確。有的學(xué)生認(rèn)為拔河過程中，雙方都在拼命拉動(dòng)繩子，當(dāng)繩子靜止在起點(diǎn)處不動(dòng)時(shí)，證明繩子處在平衡狀態(tài)下，雙方拉動(dòng)過程中產(chǎn)生的力，屬于作用力與反作用力。學(xué)生可以采用小組實(shí)驗(yàn)的方式模擬這些力學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，促進(jìn)學(xué)生理性思維發(fā)育，同時(shí)促進(jìn)學(xué)困生和優(yōu)等生之間的交流。微課架起了師生溝通、生生合作學(xué)習(xí)的新橋梁，有利于凸顯單元教學(xué)重點(diǎn)，讓學(xué)生明確物理學(xué)習(xí)目標(biāo)[1]。（三）巧用線上教學(xué)軟件，開展線上直播教學(xué)線上直播教學(xué)可謂是當(dāng)下最受高中生青睞的教學(xué)模式，也是當(dāng)前信息化教學(xué)改革熱點(diǎn)，高中物理教師要緊跟這一潮流，主動(dòng)學(xué)習(xí)線上教學(xué)APP操作，熟悉線上直播教學(xué)流程，提升個(gè)人信息化教學(xué)能力。教師在講解“萬有引力定律”一課時(shí)，可以利用線上教學(xué)軟件開展線上教學(xué)。首先根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作微課，介紹萬有引力定律定義和公式，并展示我國“神舟”十三號(hào)飛船太空工作場景，并把微課上傳到線上教學(xué)平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。其次，教師要講解地球、月球、太陽、衛(wèi)星和載人飛船之間的關(guān)系，讓學(xué)生了解太空失重狀態(tài)，以及衛(wèi)星與載人飛船運(yùn)動(dòng)軌跡，激起學(xué)生探究太空奧秘的興趣，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)牛頓第三定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式推導(dǎo)萬有引力相關(guān)公式，讓學(xué)生可以計(jì)算出衛(wèi)星或載人飛船飛行速度，提升學(xué)生物理計(jì)算能力。此外，教師還要積極進(jìn)行線上互動(dòng)，可以設(shè)計(jì)一些師生快問快答游戲，師生針對萬有引力知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行交替答題，例如，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡是什么形狀？第一宇宙速度是多少？行星與太陽之間的引力受哪些因素影響？太陽與行星之間的引力規(guī)律是什么等問題。教師隨機(jī)和學(xué)生進(jìn)行連麥，學(xué)生答對三題即可過關(guān)，這樣的線上互動(dòng)游戲可以讓學(xué)生全神貫注學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生物理課發(fā)言積極性。學(xué)生可以自主回看線上教學(xué)視頻，針對自己的弱點(diǎn)進(jìn)行針對性復(fù)習(xí)，隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)物理知識(shí)，這也是線上直播教學(xué)備受學(xué)生喜愛的主要原因之一。（四）開展線上測試教學(xué)，提升課堂教學(xué)質(zhì)量線上教學(xué)APP不僅支持線上直播、錄播教學(xué)，還提供智能化線上測試服務(wù)，幫助教師創(chuàng)新測試方式，提升物理解題教學(xué)質(zhì)量。例如：教師在講解重力勢能這一課時(shí)，可以圍繞重力做功與重力勢能之間的關(guān)系來設(shè)計(jì)線上測試題目，設(shè)計(jì)簡單、中等和難度三大類型題目，利用動(dòng)態(tài)化視頻導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)類題目，豐富線上測試內(nèi)容?；A(chǔ)題目包括探究物體運(yùn)動(dòng)路徑和重力勢能之間是否有關(guān)系，逐步明確重力勢能的概念和性質(zhì);中等題目包括實(shí)驗(yàn)探究題目，播放小球沿著不同路徑下落的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生明確影響物體重力勢能的因素;難度題目則是列舉出重力勢能在生活中的運(yùn)用案例，并計(jì)算出做功的大小。教師可以把這些題目和答案提前上傳到線上教學(xué)APP平臺(tái)，設(shè)定好測試時(shí)間，學(xué)生登錄系統(tǒng)后就可以進(jìn)行線上測試，這種新穎的線上測試方式可以激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性。系統(tǒng)不僅可以記錄每一位學(xué)生、每一道題目的答題結(jié)果，還可以自動(dòng)為學(xué)生打分，可以讓學(xué)生在幾分鐘內(nèi)拿到線上測試分?jǐn)?shù)，簡化了教師閱卷環(huán)節(jié)，還可以給題目簡單分析[2]。教師可以根據(jù)線上教學(xué)APP提供的線上測試數(shù)據(jù)開展解題教學(xué)，重點(diǎn)講解學(xué)生出錯(cuò)最多的題目，對易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，例如辨析重力做功的特點(diǎn)，它只和物體初末運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的高度有關(guān)，和物體運(yùn)動(dòng)路徑、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，幫助學(xué)生掌握本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)，提升線上測試教學(xué)質(zhì)量。（五）利用虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重頭戲，高中物理比較復(fù)雜，很多實(shí)驗(yàn)都比較抽象，學(xué)校要積極打造數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)設(shè)不同實(shí)驗(yàn)情境，方便學(xué)生進(jìn)行自主練習(xí)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。物理教師要積極學(xué)習(xí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作，學(xué)習(xí)傳感器使用、情境創(chuàng)設(shè)和數(shù)據(jù)采集器使用，制訂完善的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，帶領(lǐng)學(xué)生探索科學(xué)奧秘。例如：教師在講解平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以利用虛擬仿真軟件創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，模擬小球坡面下滑、噴泉水柱等實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生導(dǎo)入物體初始速度等相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以利用表格、圖像的形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，更加清晰呈現(xiàn)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線，并提供相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)，簡化數(shù)學(xué)運(yùn)算過程，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性。學(xué)生可以在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行重復(fù)性練習(xí)，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)情境、實(shí)驗(yàn)