陳利軍 （江蘇省淮陰中學(xué)）

物理是中學(xué)階段的重要科目，高中物理教學(xué)不僅承擔(dān)著提高學(xué)生綜合素質(zhì)、推動學(xué)生健康發(fā)展和豐富學(xué)生人格魅力的重要責(zé)任，而且需要把學(xué)生思想行為帶上正軌。在這種條件下，很多學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生迷茫和恐懼心態(tài)。如何打破這種困境，實現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的靈活生動轉(zhuǎn)變，成為廣大教師和教育工作者不得不思考的問題，高中物理教學(xué)需要進行相應(yīng)的實踐探究操作。教育部門頒發(fā)的綱領(lǐng)性文件指出，基礎(chǔ)教育改革是社會各界廣泛關(guān)注的話題，在對相關(guān)課程體系、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容進行改革或調(diào)整時，需要創(chuàng)建與學(xué)生學(xué)習(xí)成長相適應(yīng)的教學(xué)模式。高中物理教學(xué)宗旨包括：徹底轉(zhuǎn)變以往的灌輸式教育思想，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和科學(xué)概念的過程中，樹立先進科學(xué)的發(fā)展觀念；教師要轉(zhuǎn)變以往的教學(xué)態(tài)度，把對學(xué)生的局限和束縛轉(zhuǎn)變成學(xué)生學(xué)習(xí)成長的不竭動力，激發(fā)學(xué)生思考探索的想法和意愿，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中能夠發(fā)現(xiàn)問題、思考問題并且解決問題，了解物理學(xué)科所蘊藏的巨大魅力。調(diào)查研究表明，傳統(tǒng)物理教學(xué)會對學(xué)生思考探索能力造成很大限制，信息技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，為學(xué)生思考探索提供了更廣闊的發(fā)展空間，同時為教師教學(xué)提供更多參考借鑒方案，高中物理教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果都達到全新高度。

一、高中物理教學(xué)常見信息手段

（一）線上學(xué)習(xí)平臺-智學(xué)網(wǎng)等應(yīng)用程序

智學(xué)網(wǎng)等應(yīng)用程序是科大訊飛自主開發(fā)的一款A(yù)I+大數(shù)據(jù)教學(xué)服務(wù)平臺，主要包含教師端、學(xué)生端、家長端和智學(xué)網(wǎng)校等板塊。智學(xué)網(wǎng)在國內(nèi)一萬多所學(xué)校中推廣使用，服務(wù)對象高達兩千多萬人次，是中國目前為止擁有較大規(guī)模、較高智能、較完整體系和應(yīng)用效果比較突出的個性化教學(xué)服務(wù)平臺。智學(xué)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是建立以學(xué)生為核心的學(xué)習(xí)評價系統(tǒng)，提高教師檢驗考核的靈活性和準(zhǔn)確性。智學(xué)網(wǎng)應(yīng)用程序根據(jù)不同受眾群體提供個性化服務(wù)，能夠幫助教師制定特色教學(xué)方案，為學(xué)生創(chuàng)造個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，為父母提供健康的管理平臺。與此同時，該應(yīng)用程序具有很強的系統(tǒng)性和完整性，具備“選題組卷——批改——學(xué)情分析與報告——個性化作業(yè)”等連貫流程，利用大數(shù)據(jù)信息科技對部分功能和用途做出調(diào)整，從而增強線上學(xué)習(xí)平臺的優(yōu)勢和價值。

（二）線上教學(xué)視頻-簡易學(xué)習(xí)網(wǎng)

北京簡單科技公司于2007年成立，公司致力于中小學(xué)教育事業(yè)的研究，同時提供了大量的高中物理教學(xué)視頻以及課程資源。該平臺教學(xué)內(nèi)容與教材保持同步，分別設(shè)有“同步基礎(chǔ)課”“同步提升課”“滿分沖刺”等不同難度的課程，能夠滿足不同水平和要求的學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)板塊，做好課程內(nèi)容的練習(xí)與鞏固。簡而言之，線上教學(xué)是在傳統(tǒng)教育基礎(chǔ)上，對課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)資源進行的延伸與擴展，線上教學(xué)通過利用個性化教育錄像，最終實現(xiàn)以人為本、因材施教的教育目的。網(wǎng)絡(luò)教育相對于傳統(tǒng)教學(xué)方式，具有很強的先進性和科學(xué)性，信息技術(shù)的引進和融入能夠徹底打破時空限制。使學(xué)生能夠在任何時間、任何地點進行自主學(xué)習(xí)，不但使學(xué)生對所學(xué)知識有著更深的理解，同時增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動程度。有效解決優(yōu)質(zhì)教育資源分布不合理的問題，促進教學(xué)資源利用和分享，為高中物理教學(xué)提供參考和借鑒。

（三）電子白板—“希沃”

交互式電子白板在推動教學(xué)改革與教育事業(yè)信息化發(fā)展過程中起到不可或缺的作用，電子白板的產(chǎn)生和應(yīng)用使多媒體教學(xué)更加豐富。交互式電子白板融合了傳統(tǒng)黑板與多媒體教學(xué)平臺的雙重優(yōu)勢，既具有普通黑板的書寫交流功能，也具有多媒體教學(xué)工具的豐富特征，真正實現(xiàn)人機交互和信息覆蓋?！跋Ｎ帧被与娮影装灏延嬎銠C與電子白板連接起來，然后利用投影設(shè)備把計算機中的各種教學(xué)資源投射到電子白板上。并且在專門的操作軟件當(dāng)中實現(xiàn)對粉筆和其他書寫工具的徹底替換，構(gòu)建出一套簡單高效的教學(xué)模式。電子白板的引進使用既能提高課堂教學(xué)成效，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生全神貫注地參加課堂學(xué)習(xí)，增強電子白板應(yīng)用能力和使用效果。在過去的教學(xué)當(dāng)中，教師需要把教材內(nèi)容書寫在黑板上，這會導(dǎo)致學(xué)生對物理教學(xué)產(chǎn)生厭惡和恐懼，最終喪失課堂學(xué)習(xí)的積極性和主動性。教師在“希沃”互動電子白板上進行知識內(nèi)容的書寫時，還可以通過多媒體教學(xué)軟件及網(wǎng)絡(luò)資源完成課堂內(nèi)容的講授，增加師生交流與互動頻次，把課堂教學(xué)氛圍烘托到最佳程度。傳統(tǒng)多媒體課件都是由教師通過計算機向?qū)W生展示，在實際應(yīng)用過程中，不能迅速補充或講解。例如，在物理演示實驗中，需要把實驗數(shù)據(jù)填入具體表格中，不僅繁瑣而且容易造成數(shù)據(jù)丟失和遺漏。這也導(dǎo)致學(xué)生在課堂上浪費很多的教學(xué)時間，師生交流與互動被明顯壓縮。而利用“希沃”互動電子白板，教師可以實時進行講授和注解，把教學(xué)重心與核心內(nèi)容刻畫出來。不僅如此，“希沃”互動電子白板能夠?qū)崿F(xiàn)多人聯(lián)動操作，教師與學(xué)生能夠同時使用電子白板，這對課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)成效而言無疑是巨大的推動作用。

（四）虛擬實驗室— NOBOOK物理虛擬試驗

在 NOBOOK物理虛擬實驗系統(tǒng)的支持輔助下，實驗室可以分成多個板塊，分別是力學(xué)、力和運動、電磁學(xué)、家庭電路、聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理等。實驗室不同板塊具有不同的優(yōu)勢和價值，如，利用機械發(fā)動機建立的實驗平臺，可以自由調(diào)節(jié)空氣阻力、重力加速度等實驗條件，再現(xiàn)“理想”和“非理想”兩種實驗狀態(tài)，充分利用想象設(shè)計新實驗。在電路引擎的支撐下，電、磁模塊制造出電場和磁場環(huán)境，能夠模擬不同電荷相互作用的場景，方便磁極之間的相互作用。學(xué)生也可以在這個平臺上進行開放式的探索操作，做好線路連接和優(yōu)化部署工作。力與運動板塊主要提供彈簧、輕桿、輕繩、導(dǎo)軌等實驗材料，并且營造出重力場、電場、磁場等多種實驗環(huán)境。不僅可以進行自由落體運動的研究，還能進行平拋運動、機械守恒定律驗證，很多傳統(tǒng)實驗無法實現(xiàn)的探索和研究都能在虛擬實驗室完成，例如，發(fā)射地球衛(wèi)星、帶電粒子在電、磁場環(huán)境中的運動軌跡等。

二、信息技術(shù)環(huán)境下高中物理探究學(xué)習(xí)策略

（一）創(chuàng)造情景，引導(dǎo)學(xué)生提出問題

提問是探究式學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，它能激發(fā)學(xué)生的探究欲望和動機，引導(dǎo)學(xué)生進入積極探索和研究的學(xué)習(xí)狀態(tài)。物理問題是在物理環(huán)境下誕生的，學(xué)生在觀察物理場景中的概念信息時，容易產(chǎn)生疑惑和困惑，進而逐步發(fā)展成為新的問題。因此，在實施探究性教學(xué)過程中，創(chuàng)設(shè)探究性情境是一項十分必要的工作。探究情景的設(shè)置應(yīng)與教學(xué)目標(biāo)相適應(yīng)，盡可能符合學(xué)生的認知水平，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展規(guī)律，同時要有大量的實物資料，形式要生動、形象、便于理解。與傳統(tǒng)課本、教師傳授方法相比，由計算機多媒體和互聯(lián)網(wǎng)為主導(dǎo)的信息科技，更容易建立與學(xué)生生活、學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)聯(lián)的“情景模式”。通過運用多媒體聲音、圖像、動畫、視頻等手段，可以把學(xué)習(xí)內(nèi)容變得更加生動有趣。豐富學(xué)生學(xué)習(xí)感受和認知體驗，讓學(xué)生在思考探索過程中產(chǎn)生問題和疑慮，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考和勇于探索的精神，在問題形成之后，更加積極主動地投身問題解決方案的思考與研究當(dāng)中。

在“人造衛(wèi)星宇宙速度”的教學(xué)中，教師可以通過信息技術(shù)來分別創(chuàng)造下列情景：蘇聯(lián)首顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功案例；中國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射案例；中國航天事業(yè)首次實現(xiàn)繞地飛行案例；同時包括神舟六號成功飛天案例。教師可以選擇恰當(dāng)?shù)臅r機提出疑問：這些東西是如何在宇宙中飛行的？學(xué)生由此產(chǎn)生問題。教師利用多媒體教學(xué)軟件演示不同拋出速度下的物體運動軌跡。學(xué)生進一步產(chǎn)生物體是否能夠拋向太空的疑問。這些猜想自然而然地引起學(xué)生的關(guān)注和重視，進而增強學(xué)生探究物理現(xiàn)象和相關(guān)原理的興趣程度。

（二）觀察問題，提出假設(shè)

物理探究性教學(xué)的關(guān)鍵在于對物理問題的假定，這也是整個物理探索過程中最神秘、最誘人的環(huán)節(jié)。常規(guī)的物理實驗方法在展示某些物理現(xiàn)象時，往往會給學(xué)生帶來很多限制，而某些模糊的物理探究過程也會造成學(xué)生產(chǎn)生厭惡、恐懼心態(tài)，人類可以迅速處理并記住直覺類的訊息，這種訊息可以幫助我們思考和探索。在這種條件下，信息技術(shù)使傳統(tǒng)物理教學(xué)得到延伸和擴展。學(xué)生可以用模擬實驗對物理現(xiàn)象進行檢驗和探查。通過調(diào)整數(shù)量關(guān)系，可以改善模型或者假定條件。信息科技可以讓學(xué)生看到自己的問題和成果，幫助學(xué)生進行更深入的研究或者探索。

運用信息科技，能夠由快變慢，由動至靜，全面客觀地觀察問題，讓學(xué)生透過問題觀察和理解，撥開迷霧，發(fā)現(xiàn)有價值的線索，從而得出合理的假定。合理利用信息技術(shù)的多方位攝像或透徹的立體模擬，讓學(xué)生從多角度、多渠道思考探索問題，把看不著的微觀理論通過宏觀現(xiàn)象表達出來。利用信息科技建立最真實的實驗全息動態(tài)畫面，激發(fā)學(xué)生思考探索精神，讓學(xué)生合理猜想或者有效分析，在多種可能性的情況下，作出合理的決策、發(fā)現(xiàn)問題的假定條件、明確具體論證方向和論證依據(jù)。

在教授“人造衛(wèi)星宇宙速度”的時候，教師可以制作一個假設(shè)的多媒體課件：把相同的物體在山上以不同的初始速度扔出四條軌道。教師設(shè)疑：通過對四個軌跡的觀察和對比，你會從中找出哪些問題？為什么所有的東西都會掉到地上？同學(xué)們在課堂上進行問答。教師總結(jié)：1.物體在重力的作用下，都會向下墜落。2.一個物體的初始速度愈高，它的飛行距離就愈大。教師設(shè)問：從這四個軌跡中，你還能想到些什么？學(xué)生中有人說：物體運動速度越快，發(fā)生離心運動的可能性越高；部分學(xué)生認為：物體也許會飛出太陽系；還有人說：天體會繞著地球運行。教師通過對學(xué)生的猜想和假設(shè)進行深入思考，然后提取有價值的訊息，并對敢于猜想和假設(shè)的同學(xué)進行鼓勵和肯定。

（三）利用信息技術(shù)開展探究實驗

在信息技術(shù)的背景條件下，中學(xué)物理實驗應(yīng)該采用多媒體方式進行，因為物理學(xué)科具有很強的包容性和覆蓋程度，大到天體，小到粒子，每個實驗都有詳細的操作步驟和注意事項，因此，物理實驗是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，如果學(xué)生不能正確地完成每一步操作，就會影響到實驗效果或者原理判定。在這種條件下，教師利用多媒體手段開展物理教學(xué)，使實驗過程能夠生動呈現(xiàn)，學(xué)生記憶也會更加深刻、清晰。如，教師要用動畫來模擬地球周圍的人造衛(wèi)星，還可以用盧瑟福的粒子散射做動畫，這樣可以讓學(xué)生對物理現(xiàn)象有一個清晰的認識，從而激發(fā)他們的求知欲和探索精神，積極主動地參與各個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)探索過程當(dāng)中。值得注意的是，在進行物理現(xiàn)象探究的時候，由于很多物理實驗都存在轉(zhuǎn)瞬即逝的情況，因此，學(xué)生很難在較短時間內(nèi)了解物體發(fā)生變化的過程，利用多媒體教學(xué)，可以把原本短暫迅速的物理現(xiàn)象緩慢呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生有充足的時間觀察或者思考。

教師在給學(xué)生講解“自由落體運動”的時候，由于物體自由落體運動比較迅速，因此留給學(xué)生的觀察思考時間少之又少，僅靠具體的試驗很難讓學(xué)生理解。此時教師可以利用動畫來模擬自由落體，并將其下落的過程進行緩慢播放，使學(xué)生能夠看到物體整個運動過程以及速度變化情況。同時，教師也要利用計算機等先進設(shè)備，合理地設(shè)置物體在同一時間間隔內(nèi)的位置，并鼓勵學(xué)生通過觀察思考來了解物體的運動規(guī)律。高中階段的學(xué)生理論知識相對豐富，但他們的抽象思維比較弱，對于很多比較隱晦的知識現(xiàn)象理解不準(zhǔn)確或者不到位。

有些物理實驗本身就是一種非常危險的行為，一旦出現(xiàn)操作錯誤，就會導(dǎo)致設(shè)備損傷，更有甚者會危及師生生命安全。針對這種實驗情況，如果不進行深入探索和有效交流，僅靠教師口頭講述，難以取得預(yù)期成效。教師通過合理利用虛擬物理實驗室，使物理實驗達到全過程模擬，既讓學(xué)生了解操作不當(dāng)所造成的危害，又能深化學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察和記憶。如，教師給學(xué)生做電池試驗時，要求電池組不能短路，電流表的連接方式要符合相關(guān)要求，電壓計測量不能超出范圍。在進行實驗探索之前，教師要在虛擬實驗室中模擬各種錯誤操作的結(jié)果，使學(xué)生掌握正確的操作方法同時建立安全意識。因此，在中學(xué)物理實驗探究教學(xué)中，應(yīng)采取多媒體教學(xué)模式相結(jié)合的手段，既要保證教學(xué)質(zhì)量，又要提高教學(xué)成效，使學(xué)生對各種問題產(chǎn)生更深刻的理解或者認識，準(zhǔn)確解決物理教學(xué)中的一些難點和疑惑。與此同時，教師要用正確的眼光看待這種教學(xué)方式，盡可能發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢和長處，把傳統(tǒng)物理教學(xué)上升至全新高度。