劉明

摘 要：在教育信息化2.0背景下，基于深度融合的視角，從真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)、知識(shí)自主建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)方法優(yōu)化、學(xué)習(xí)能力提升等方面深化信息技術(shù)融合，提升物理課堂實(shí)效，使物理課堂更具“物理味道”.

關(guān)鍵詞：技術(shù)融合;教學(xué);物理味道

中圖分類號(hào)：G633.7 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ? ? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）15-0062-03

基金項(xiàng)目：廈門市第五批基礎(chǔ)教育課程改革課題“指向深度學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：Z504）.

作者簡(jiǎn)介：劉明（1977-），男，福建寧化人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

我們常說(shuō)：“上物理課，一定要有物理的味道.”那么，什么樣的課堂是有“物理味道”的課堂？筆者認(rèn)為，有“物理味道”的課堂是指能抓住物理學(xué)科本質(zhì)的課堂.高中物理新課程的基本理念第一要點(diǎn)為“注重體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)”，說(shuō)明只有體現(xiàn)物理學(xué)科本質(zhì)的課堂，才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).這樣的課堂，應(yīng)該是注重學(xué)習(xí)過(guò)程的課堂;是激發(fā)物理學(xué)科興趣、展示物理學(xué)科獨(dú)特魅力的課堂;是基于物理知識(shí)、感悟物理思想、掌握科學(xué)方法、厚植物理精神與文化的課堂.

2018年4月教育部頒布的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中明確提出，要持續(xù)推動(dòng)信息技術(shù)與教育深度融合，促進(jìn)信息技術(shù)和智能技術(shù)深度融入教育全過(guò)程，推動(dòng)改進(jìn)教學(xué);全面提升師生信息素養(yǎng)，推動(dòng)從技術(shù)應(yīng)用向能力素質(zhì)拓展，讓應(yīng)用信息技術(shù)解決教學(xué)、學(xué)習(xí)、生活中問(wèn)題的能力成為必備的基本素質(zhì)[1].信息技術(shù)在教學(xué)中的融合應(yīng)用，豐富了教學(xué)資源和教學(xué)手段，為教師和學(xué)生拓展了更多的學(xué)習(xí)研究途徑和機(jī)會(huì)，本文從情境創(chuàng)設(shè)、知識(shí)建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究、教學(xué)方式等方面探討如何深度融合技術(shù)，提升物理課堂的“物理味道”.

1 化遠(yuǎn)為近 創(chuàng)設(shè)真實(shí)生活情境

物理教學(xué)中物理概念的建立、規(guī)律的探究、知識(shí)的應(yīng)用都離不開(kāi)情境.情境化教學(xué)是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的最有效的教學(xué)方式，情境來(lái)源于生產(chǎn)和生活，離開(kāi)情境的物理教學(xué)猶如無(wú)源之水無(wú)本之木，毫無(wú)生命力可言.信息技術(shù)的應(yīng)用將更多不可能發(fā)生在課堂的真實(shí)場(chǎng)景移植到課堂中，讓學(xué)生有身臨其境的真實(shí)體驗(yàn)，有利于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的喚醒、有利于問(wèn)題的提出、有利于構(gòu)建知識(shí)的聯(lián)系.

案例1 如圖1，在牛頓第三定律教學(xué)中播放水中飛人的視頻，有助于學(xué)生建立作用力與反作用力普遍性的認(rèn)識(shí)及類比聯(lián)想（火箭發(fā)射、噴氣式飛機(jī)等）;如圖2，在靜電屏蔽教學(xué)中播放閃電擊中飛機(jī)的視頻，有利于學(xué)生提出和思考為什么飛機(jī)中的人安然無(wú)恙的問(wèn)題;如圖3，火車脫軌的新聞報(bào)道視頻，有利于學(xué)生思考為什么火車轉(zhuǎn)彎時(shí)超過(guò)一定的速度會(huì)脫軌的問(wèn)題;如圖4，學(xué)生用繩子綁樹(shù)上拉車的視頻，有利于學(xué)生聯(lián)系知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.

2 化靜為動(dòng) 演繹知識(shí)建構(gòu)過(guò)程

在物理課堂教學(xué)中，合理應(yīng)用簡(jiǎn)單的動(dòng)畫技術(shù)重建并演繹物理規(guī)律形成過(guò)程，讓學(xué)生經(jīng)歷物理知識(shí)的發(fā)生和生長(zhǎng)過(guò)程，經(jīng)歷重演知識(shí)形成的關(guān)鍵步驟和思維過(guò)程，揭示并感受物理知識(shí)發(fā)生的原因、物理知識(shí)形成的過(guò)程以及物理知識(shí)發(fā)展的方向，促進(jìn)知識(shí)的自主建構(gòu)，有助于學(xué)生物理觀念的建立、科學(xué)思維的發(fā)展和科學(xué)精神的養(yǎng)成，提升物理核心素養(yǎng).

案例2 如圖5所示，在電場(chǎng)線教學(xué)中，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度矢量疊加原理，在PPT中利用動(dòng)畫動(dòng)態(tài)展現(xiàn)電場(chǎng)分布建立的思維過(guò)程，讓學(xué)生在經(jīng)歷和體驗(yàn)中完成電場(chǎng)分布的自主建構(gòu)過(guò)程.

案例3 如圖6所示，研究從圓形磁場(chǎng)區(qū)域a點(diǎn)不同方向入射的粒子，所能到達(dá)磁場(chǎng)邊界的范圍問(wèn)題，利用動(dòng)畫演示粒子速度方向改變時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡（圖中大圓繞a點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)）與磁場(chǎng)邊界的交點(diǎn)（即粒子所能到達(dá)邊界的范圍）.減小入射粒子的速度，用相同的方法可以研究入射粒子軌跡圓小于磁場(chǎng)圓時(shí)，粒子所能到達(dá)磁場(chǎng)邊界的范圍.利用動(dòng)態(tài)演示，幫助學(xué)生建立分析圖景，尋找?guī)缀侮P(guān)系，構(gòu)建幾何圖形，突破關(guān)鍵問(wèn)題.

3 化快為慢 促進(jìn)規(guī)律本質(zhì)理解

物理實(shí)驗(yàn)是物理課堂的主要教學(xué)方法之一，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由于受到教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)資源的影響，很多實(shí)驗(yàn)無(wú)法在課堂中正常演示.信息技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段更加豐富.如利用實(shí)時(shí)信息傳輸和展示技術(shù)，增加了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可視化程度，將不可見(jiàn)變?yōu)榭梢?jiàn)、將抽象變?yōu)橹庇^，讓實(shí)驗(yàn)的效果可以階段性地、反復(fù)地呈現(xiàn)和進(jìn)行，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，從而幫助學(xué)生自我思考，自主總結(jié)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力.

案例4 探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，在課堂演示平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)、水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)比的實(shí)驗(yàn)中，利用手機(jī)的拍攝功能及同屏播放功能，將兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)情況實(shí)時(shí)展示，有助于直觀地感性體驗(yàn)，深化平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自主建構(gòu)和理解.

案例5 如圖7、圖8所示，在磁場(chǎng)的描述教學(xué)中，為豐富學(xué)生對(duì)條形磁鐵磁感線的認(rèn)識(shí)，建立空間磁場(chǎng)的物理觀念，對(duì)比將鐵粉瞬時(shí)抖到銅塊和強(qiáng)磁鐵周圍，借助手機(jī)的慢鏡拍攝和同屏展示功能，給學(xué)生展示強(qiáng)磁鐵周圍磁場(chǎng)的空間分布，將抽象變直觀，完成條形磁鐵周圍磁場(chǎng)空間分布的自主建構(gòu)和深化磁場(chǎng)空間分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)與理解.

4 化難為簡(jiǎn) 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究方法

隨著數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成熟和發(fā)展，實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化設(shè)備實(shí)用性、簡(jiǎn)便性、可靠性不斷提升，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中深度融合數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)，發(fā)揮數(shù)字實(shí)驗(yàn)技術(shù)測(cè)量簡(jiǎn)便、精確和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄、處理的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，可大大提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率，提升教師和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和信息素養(yǎng)[2].

案例6 在牛頓第三定律教學(xué)中，利用簡(jiǎn)便的數(shù)字化設(shè)備設(shè)計(jì)了一個(gè)證明鉤碼與水相互作用力（鉤碼受到水的浮力及鉤碼對(duì)水的反作用力）大小相等、方向相反的實(shí)驗(yàn).如圖9所示，用精度為0.1g的電子秤測(cè)量容器對(duì)秤的壓力（電子秤直接讀數(shù)），用微力傳感器測(cè)量細(xì)繩對(duì)鉤碼的拉力（電腦屏幕上顯示讀數(shù)）.圖9顯示壓力示數(shù)為499.7g（測(cè)容器對(duì)秤的壓力）;圖10顯示拉力示數(shù)為0.968N（測(cè)細(xì)繩對(duì)鉤碼的拉力）;圖11為鉤碼放入容器的水中，壓力顯示516.2g，拉力示數(shù)為0.808N，拉力示數(shù)減小0.16N，壓力增大0.162N，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示鉤碼對(duì)水的作用力和水的反作用力大小相等、方向相反.

5 以學(xué)促教 強(qiáng)化個(gè)性學(xué)習(xí)指導(dǎo)

信息化引導(dǎo)學(xué)習(xí)方式的變革，也必將引起教學(xué)方式的變革.充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)時(shí)性、交互性，構(gòu)建課堂實(shí)地教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合式教學(xué)模式.

案例7 利用互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將視頻、音頻、課件等課程資源發(fā)送到互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，在平臺(tái)上搭建微課自主學(xué)習(xí)、課前調(diào)查、互動(dòng)討論、實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)踐作業(yè)提交、課后測(cè)評(píng)等課程學(xué)習(xí)任務(wù).結(jié)合課堂教學(xué)進(jìn)程，在課前、課中、課后等不同階段公布學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生的課前微課預(yù)習(xí)、課前調(diào)查和討論等環(huán)節(jié)，有利于教師詳細(xì)了解學(xué)情，為課堂精準(zhǔn)教學(xué)實(shí)施提供支持.在評(píng)價(jià)與反饋方面，數(shù)字化學(xué)習(xí)平臺(tái)依靠大數(shù)據(jù)云平臺(tái)可以課后在學(xué)習(xí)群內(nèi)并通過(guò)語(yǔ)音直播、文字對(duì)話等方式進(jìn)行群內(nèi)實(shí)時(shí)互動(dòng)，為學(xué)生提供更多的有針對(duì)性的反饋和輔導(dǎo)，實(shí)時(shí)快速實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效測(cè)量、學(xué)習(xí)問(wèn)題的診斷與分析等.這種基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的混合式教學(xué)方式，有助于教師將教學(xué)的重心轉(zhuǎn)移到核心問(wèn)題的探究及深度思維的引導(dǎo)上，平臺(tái)提供便捷的交互性，有利于突破課堂時(shí)間限制進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，有助于教師強(qiáng)化對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化指導(dǎo)，提高教學(xué)的針對(duì)性和有效性.

6 結(jié)束語(yǔ)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的課程實(shí)施建議中指出，要設(shè)計(jì)各種學(xué)習(xí)活動(dòng)讓學(xué)生利用信息技術(shù)提升物理學(xué)習(xí)能力，要積極利用數(shù)字媒體，主動(dòng)開(kāi)發(fā)適合教學(xué)、提高教學(xué)質(zhì)量的信息產(chǎn)品，拓寬物理學(xué)習(xí)的途徑，促進(jìn)物理教學(xué)方式改革[3].在教育信息化2.0行動(dòng)的背景下，信息素養(yǎng)和信息技術(shù)應(yīng)用能力必將成為學(xué)生終生發(fā)展所需的關(guān)鍵能力，教師不僅要把融合作為手段，讓技術(shù)融合更有利于學(xué)生從“物”走向“理”，讓技術(shù)融合提升物理課堂的“物理味道”，同時(shí)也應(yīng)該把技術(shù)融合作為目標(biāo)，全面提升師生的信息技術(shù)應(yīng)用能力、信息素養(yǎng)和學(xué)習(xí)素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的通知[N].中國(guó)教育新聞網(wǎng)，2018-04-25.

[2]廖伯琴.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

（收稿日期：2021-03-10）