張巧麗

摘? 要：物理學(xué)識(shí)具有較強(qiáng)的邏輯性、推理性，需要學(xué)生站在實(shí)際的角度上思考問(wèn)題，掌握物理研究的技巧和思維，具有較高的學(xué)習(xí)難度。結(jié)合高中物理的特點(diǎn)和現(xiàn)階段學(xué)生的主要技能，借助現(xiàn)代化工具幫助學(xué)生理解教材中較為抽象的知識(shí)和模式，如GeoGebra，將靜態(tài)的要點(diǎn)通過(guò)軟件轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的過(guò)程。本文結(jié)合GeoGebra軟件在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，淺談當(dāng)前高中物理教育的現(xiàn)狀，提出相關(guān)的優(yōu)化方案，以供各位教師參考。

關(guān)鍵詞：GeoGebra；高中物理；應(yīng)用策略

引言

在新時(shí)代的背景下，改變了常規(guī)的教育形式，改革和優(yōu)化教育的各個(gè)方面，如輔導(dǎo)方法、課堂活動(dòng)、評(píng)價(jià)內(nèi)容等。在新課程改革中，注重學(xué)生的綜合發(fā)展，合理利用多種現(xiàn)代化教育工具，開(kāi)展豐富多彩的實(shí)踐活動(dòng)，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)技能和解決問(wèn)題的技能，逐漸形成學(xué)生主動(dòng)索取的教育局面，轉(zhuǎn)變過(guò)去“你說(shuō)我聽(tīng)”的課堂景象，增強(qiáng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，鍛提升學(xué)生的創(chuàng)新精神。在GeoGebra軟件中，將教材中地還原出來(lái)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育思維不足，讓學(xué)生直觀地觀察無(wú)慮規(guī)律，幫助學(xué)生理解知識(shí)難點(diǎn)。

1小船過(guò)河

小船過(guò)河是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的經(jīng)典模型，主要考察“最短時(shí)間”和“最短距離”兩方面?！白疃虝r(shí)間”需要學(xué)生根據(jù)題目中小船實(shí)際運(yùn)行的速度和水流運(yùn)行的速度進(jìn)行分類討論，不同的情況運(yùn)用不同的知識(shí)，靈活使用知識(shí)要點(diǎn)，如果船速小于水速的時(shí)候，求解小船運(yùn)行的最短距離，具有一定的難度，是很多學(xué)生比較頭疼的問(wèn)題。應(yīng)用GeoGebra軟件，輸入動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生直觀地看到小船在不同情況中的運(yùn)行狀況，改變不同的運(yùn)行角度引導(dǎo)學(xué)生探索深層次的知識(shí)。當(dāng)小船的速度大于水流的速度時(shí)，小船行駛的最短距離為河面的寬度；當(dāng)小船的速度小于水流的速度時(shí)，小船與河岸的角度為v船/v水的時(shí)候行駛距離最短[1]。

在GeoGebra軟件中使用交點(diǎn)工具，繪制x軸、y軸為小船運(yùn)行的軌跡，初始點(diǎn)為（0，0），假設(shè)y=10為河面的寬度，建立小船過(guò)河模型。運(yùn)用滑動(dòng)條工具，建立三條動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，即“水速”“船在靜水中的速度”“船頭與河岸角度α”[2]。在指定的位置上輸入水速（B，0），組建初始點(diǎn)和水速之間的向量，用V水表示。發(fā)送運(yùn)行指令為（水速，小船在靜水中的運(yùn)行速度），以水速為圓心，制作小船在靜水中勻速為半徑的圓形圖案，運(yùn)用交點(diǎn)功能，觀察圓形與河岸的交點(diǎn)。發(fā)送旋轉(zhuǎn)指令，找到旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，連接水速和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，以V船為代表，建立平行四邊形。連接初始點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，以V實(shí)代表。使用射線功能，使初始點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的向量相交于河岸，即為河岸交點(diǎn)，連接初始點(diǎn)與河岸交點(diǎn)，這條線就代表小船的實(shí)際位移[3]。運(yùn)用距離工具，衡量初始點(diǎn)與河岸交點(diǎn)的長(zhǎng)度，使用角工具，計(jì)算初始點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)點(diǎn)、水速之間的角度，讓學(xué)生觀察三者之間的關(guān)系。再次輸入指令t=d/（v船sin（α）），引導(dǎo)學(xué)生利用極端公式計(jì)算小船過(guò)河的時(shí)間，拖動(dòng)角度α，改變小船與河岸的角度，較為真實(shí)地展現(xiàn)出小船過(guò)河的各種情況。

2皮帶傳送

線速度和角速度的關(guān)系是圓周運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)內(nèi)容，需要掌握軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體、皮帶傳動(dòng)物體、齒輪傳送物體的主要特征，靈活運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)物體、角速度大小相等、線速度大小相等等知識(shí)要點(diǎn)。單獨(dú)學(xué)習(xí)線速度和角速度的知識(shí)時(shí)較為容易，但是組合模型讓很多學(xué)生望而卻步，導(dǎo)致很多學(xué)生無(wú)法掌握線速度和角速度之間的關(guān)系。運(yùn)用GeoGebra軟件模擬出同軸轉(zhuǎn)動(dòng)和皮帶轉(zhuǎn)型的過(guò)程，將教材中的案例還原出來(lái)，使學(xué)生直觀地觀察物品的運(yùn)動(dòng)情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致。在軟件中制作傳動(dòng)模型，采取兩個(gè)同心圓的主動(dòng)輪和一個(gè)相離圓地從動(dòng)輪，采取線段工具連接兩個(gè)輪子的切點(diǎn)，模式出皮帶運(yùn)行的形式，應(yīng)用皮帶勻速傳統(tǒng)的特點(diǎn)，使用度量工具測(cè)量出主動(dòng)輪的運(yùn)行軌跡，運(yùn)用弧度轉(zhuǎn)化公式，求出另一個(gè)輪旋轉(zhuǎn)的角度，繪制出動(dòng)輪上的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)。

使用滑動(dòng)條工具，應(yīng)用三條不同的滑動(dòng)條，即r1、r2、r3，表示出不同皮帶輪的大小和弧度。應(yīng)用圓心與半徑工具，繪制出半徑為r1、r2、r3的圓形，帶邊三個(gè)不同的皮帶輪，其中r1、r3為同心圓，r2為相離圓。使用單切工具，連接半徑為r1、r2圓形的四條切點(diǎn)，利用交點(diǎn)工具做出兩個(gè)圓形的切點(diǎn)，然后使用線段工具連接多線段，表示皮帶。在主動(dòng)輪上任意去一點(diǎn)A，連接A與同心圓的圓心，相較于同心圓上的一點(diǎn)B。使用圓弧工具，以同心圓的圓心、主動(dòng)輪與皮帶切點(diǎn)、A為三點(diǎn)，繪制出圓弧。使用距離模型，測(cè)量圓弧長(zhǎng)度，用a表示，使用公式α=（180a/πr2）°，計(jì)算出主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度關(guān)系。使用旋轉(zhuǎn)功能，選取從動(dòng)輪上任意一點(diǎn)，以從動(dòng)輪的圓心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為β度，形成C點(diǎn)。最后開(kāi)啟GeoGebra軟件中動(dòng)畫(huà)效果，模擬出A、B、C的運(yùn)動(dòng)情況。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，GeoGebra軟件有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教育的不足，增加學(xué)生實(shí)際操作的空間，在實(shí)踐中探索物理知識(shí)的規(guī)律，落實(shí)可視化的教育理念，逐漸消除學(xué)生的理解障礙，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)深層次的知識(shí)進(jìn)行探索，慢慢形成較為系統(tǒng)的知識(shí)脈絡(luò)，找到物理學(xué)習(xí)的極強(qiáng)，從而增強(qiáng)學(xué)社鞥的核心素養(yǎng)。在課堂中利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)建趣味教育情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)解決生活中的物理問(wèn)題，提高學(xué)生的自信心，擴(kuò)大物理教育的影響力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶善良.智能設(shè)備助力現(xiàn)代化課堂——探析智能手機(jī)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究，2023（03）：68-70.

[2]王偉朋.GeoGebra軟件在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用——以動(dòng)態(tài)演示帶電粒子在速度選擇器中的偏轉(zhuǎn)為例[J].物理通報(bào)，2022（06）：142-146.

[3]明翔宇，陳俊.在“雙新”背景下，例談Geogebra軟件在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].物理教學(xué)，2022，44（04）：22-26.