周鑫湘

【摘要】在科技迅速發(fā)展的時(shí)代背景下，現(xiàn)代信息技術(shù)逐漸改變了人類的生活、學(xué)習(xí)和思維方式.信息技術(shù)因其高效、便捷、全面的特性，對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了廣泛影響.在這種環(huán)境下，教育領(lǐng)域也面臨著新的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn).如何有效地運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)提高教育教學(xué)質(zhì)量，已成為教育領(lǐng)域急需解決的重要課題之一.物理實(shí)驗(yàn)作為自然科學(xué)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更容易理解抽象的物理理論，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣和熱情.因此，將現(xiàn)代信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，創(chuàng)新教育模式，將有助于豐富教學(xué)手段，提升教學(xué)效果，并全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，使其具備更強(qiáng)的學(xué)科能力和綜合素質(zhì).

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；現(xiàn)代信息技術(shù)；高中物理

現(xiàn)代教育領(lǐng)域因信息技術(shù)快速發(fā)展而變革，因此需思考如何將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)教育內(nèi)容融合以更好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求.核心素養(yǎng)包括創(chuàng)新思維、信息素養(yǎng)、合作精神等綜合能力，物理實(shí)驗(yàn)旨在幫助學(xué)生理解自然規(guī)律和培養(yǎng)其科學(xué)精神和實(shí)驗(yàn)技能.如何將現(xiàn)代信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展，已成為備受關(guān)注的課題，在此背景下，需進(jìn)一步探索和研究以適應(yīng)數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，提高教育質(zhì)量和效果.

1 現(xiàn)代信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的重要性

1.1 提高實(shí)驗(yàn)可視度

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，演示實(shí)驗(yàn)扮演著重要的角色.教師需要利用演示實(shí)驗(yàn)，多次引導(dǎo)學(xué)生參照課本進(jìn)行總結(jié)，從而幫助他們找到物理規(guī)律，并深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握.然而，在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，演示實(shí)驗(yàn)常常受到課堂時(shí)間限制和設(shè)備精準(zhǔn)度不足等因素的影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無(wú)法被準(zhǔn)確地觀察.此外，許多學(xué)生由于座位原因，無(wú)法積極參與互動(dòng).為了解決這些問(wèn)題，物理教師可以利用信息技術(shù)提前錄制相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻，并結(jié)合多媒體設(shè)備和智能白板等工具來(lái)播放演示實(shí)驗(yàn)的視頻.通過(guò)慢放、放大以及暫停等方法，這些視頻可以更好地呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)效果.例如，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師需要按照電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，后排學(xué)生很難觀察到滑動(dòng)變阻器以及正負(fù)接線柱的連接方式.因此，如果利用多媒體設(shè)備進(jìn)行投影，就可以放大教師的操作畫面，方便教師針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解.

1.2 方便實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

信息化背景下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯著不同的特點(diǎn).借助互聯(lián)網(wǎng)，物理教師和學(xué)生能夠在很大程度上擺脫空間和時(shí)間因素的制約，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)資源的共享和互動(dòng).學(xué)生可以在課后自主搜索相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料，深化對(duì)物理實(shí)驗(yàn)意義的理解，并將實(shí)驗(yàn)?zāi)M動(dòng)畫以及操作視頻以文件形式保存，以便在后續(xù)需要時(shí)進(jìn)行多次觀看和學(xué)習(xí).合理利用信息技術(shù)不僅可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，同時(shí)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

此外，與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方式相比，現(xiàn)代化信息技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)輔助教師完成數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程.對(duì)于學(xué)生而言，有必要在高中階段開(kāi)始初步學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，靈活運(yùn)用Excel等計(jì)算機(jī)軟件，從而更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理.通過(guò)合理利用信息技術(shù)，學(xué)生可以將節(jié)省出的數(shù)據(jù)運(yùn)算的時(shí)間用于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的反思和理解上.

例如 在“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)”中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用Excel軟件將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制作成折線圖，直觀地感受每一個(gè)物理量的變化所帶來(lái)的影響，從而得出不同物理量之間的正比、反比關(guān)系.

1.3 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

相較于其他學(xué)科，高中物理涵蓋的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)更為復(fù)雜，涉及電能、力能等概念，需要學(xué)生具備一定的空間分析能力和邏輯思維.為確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確理解物理公式及知識(shí)點(diǎn)，高中物理課程中納入了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的在于通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)解釋抽象的知識(shí)點(diǎn)，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度.然而，傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段相對(duì)單一，授課教師通常僅針對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)解析，無(wú)法有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.此外，部分物理實(shí)驗(yàn)受設(shè)備及材料所限，難以確保進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)教學(xué).

為應(yīng)對(duì)這一系列問(wèn)題，教師應(yīng)充分挖掘信息技術(shù)的潛在價(jià)值.隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛以及電子設(shè)備對(duì)學(xué)生的吸引力日益增強(qiáng).因此，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確使用信息技術(shù)，結(jié)合信息技術(shù)營(yíng)造輕松愉快的課堂學(xué)習(xí)氛圍，從而在保證教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，著力培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力.

2 信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的相關(guān)措施

2.1 通過(guò)信息技術(shù)仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境

高中物理教學(xué)越來(lái)越注重實(shí)踐性和應(yīng)用性，每一項(xiàng)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)都具有其獨(dú)特的規(guī)律性和重要性.教師的角色在于引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立觀察到這一規(guī)律現(xiàn)象，并且能夠隨時(shí)隨地地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從而加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解.然而，據(jù)調(diào)查顯示，許多教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中僅僅是進(jìn)行了簡(jiǎn)單的展示，無(wú)法確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論相符，二者之間存在一定的差異.這一現(xiàn)象需要我們引起關(guān)注，并進(jìn)行反思.

為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，教師需要提供更加優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)中，常常存在著設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)環(huán)境危險(xiǎn)等問(wèn)題，這些問(wèn)題不僅限制了學(xué)生的實(shí)踐操作，還可能對(duì)學(xué)生的安全造成威脅.因此，教師可以運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)模擬仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境.

例如 在“電源和電流”這一高二知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過(guò)程中，由于在傳統(tǒng)教學(xué)模式下難以提供足夠的電流表等設(shè)備，教師可以通過(guò)信息技術(shù)進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn).這種模擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，提高了實(shí)驗(yàn)的交互性和趣味性，而且還可以保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備的完好無(wú)損，降低了實(shí)驗(yàn)操作的風(fēng)險(xiǎn).

此外，運(yùn)用信息技術(shù)開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)可有效解決實(shí)驗(yàn)光線不足的問(wèn)題.

例如 在光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中，由于光線的影響，演示效果往往不盡如人意.運(yùn)用信息技術(shù)開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)可有效解決這一問(wèn)題.學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作，可以更加直觀地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和規(guī)律，從而更好地理解并掌握光學(xué)規(guī)律.同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)還可以隨時(shí)隨地進(jìn)行，不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，讓學(xué)生可以更加自由地進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索.

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)課后應(yīng)用

通過(guò)將信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效結(jié)合應(yīng)用，學(xué)生可以在課后進(jìn)一步掌握和鞏固相關(guān)知識(shí).隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大部分學(xué)生都擁有電子設(shè)備，因此物理教師可以在實(shí)驗(yàn)課后作業(yè)的布置上使用QQ、釘釘?shù)壬缃晦k公軟件.這些軟件不僅可以降低學(xué)生的課后學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，還可以輔助教師更加直觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況.

例如在初步學(xué)習(xí)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，教師可以在網(wǎng)絡(luò)班級(jí)群聊中分享一些蘊(yùn)含物理知識(shí)的現(xiàn)實(shí)生活案例，如太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體等.教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，并教導(dǎo)學(xué)生如何了解課外知識(shí).例如，太陽(yáng)能電池的本質(zhì)是一種利用太陽(yáng)光發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，當(dāng)滿足一定照度條件后可輸出電壓，并在有回路的情況下產(chǎn)生電流.教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度逐步加大課后習(xí)題的難度，主要考查光電子初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系等內(nèi)容.

學(xué)生完成作業(yè)后，教師可以借助平臺(tái)本身自帶的閱讀功能來(lái)整體觀察學(xué)生的答題情況，從而判斷大部分學(xué)生是否正確掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn).此外，在作業(yè)評(píng)改上，教師也可以借助信息技術(shù)直接添加注釋，這樣可以減少課堂上因講解作業(yè)所耗費(fèi)的時(shí)間，讓學(xué)生可以有更多的時(shí)間用于開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，感受物理實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的樂(lè)趣.

2.3 信息技術(shù)在分組合作中的應(yīng)用

物理教師應(yīng)當(dāng)意識(shí)到信息技術(shù)的應(yīng)用可以與其他教學(xué)手段相結(jié)合.應(yīng)用信息技術(shù)的主要目的就是幫助學(xué)生整理各個(gè)物理知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，從而構(gòu)建一個(gè)正確的知識(shí)框架，在保證學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.小組合作就是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中十分常見(jiàn)的一種教學(xué)手段，合理利用小組合作可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及合作意識(shí).因此在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前教師就需要先結(jié)合教材內(nèi)容了解實(shí)驗(yàn)的目的以及原理，而后確定教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生的性格特點(diǎn)進(jìn)行分組.在正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)教學(xué)前教師可以先播放相關(guān)的信息模擬動(dòng)畫，讓學(xué)生帶著想要解決疑惑的好奇心參與實(shí)驗(yàn).

例如 在“使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教師就可以組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算匯總.而后就可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生合理利用信息設(shè)備如計(jì)算機(jī)、多媒體投影等等，搜索該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)案例，了解該實(shí)驗(yàn)的其他開(kāi)展形式.在數(shù)據(jù)匯總上可以利用Excel軟件進(jìn)行計(jì)算表達(dá).教師需要做到鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)小組間的合作探究，逐步自我解決課前提出的問(wèn)題，深化對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解.而后在實(shí)驗(yàn)結(jié)束展示小組設(shè)計(jì)方案以及結(jié)果時(shí)，教師需要對(duì)敢于創(chuàng)新的同學(xué)進(jìn)行鼓勵(lì)認(rèn)可.讓合作創(chuàng)新精神能夠深入到每一位學(xué)生心中，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高和協(xié)作意識(shí)的形成.

2.4 利用信息技術(shù)拓展物理實(shí)驗(yàn)范圍

近幾年，隨著教育政策的不斷優(yōu)化改革，高考題目難度正在逐漸提高，這就使得學(xué)生除了需要掌握基本的高中物理知識(shí)以外，還要具備將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中的能力.因此，在開(kāi)展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要有針對(duì)性地利用信息技術(shù)來(lái)拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，以保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效率.

例如 在學(xué)習(xí)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一實(shí)驗(yàn)中，教師可以利用信息技術(shù)提高實(shí)驗(yàn)難度。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)本身的難度較低，但是經(jīng)過(guò)對(duì)往年高考題目進(jìn)行調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)很多題目的知識(shí)點(diǎn)本質(zhì)上都是以該實(shí)驗(yàn)為核心.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以為學(xué)生提供一個(gè)開(kāi)車短視頻，而后讓學(xué)生用該實(shí)驗(yàn)來(lái)表達(dá)視頻中的內(nèi)容，分析小車在不同速度情況下自身存在什么力、力與物體運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系，進(jìn)而加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，構(gòu)建正確的知識(shí)體系.

除此之外，教師還可以根據(jù)課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容尋找一些趣味性的信息、模擬動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)畫中所包含的實(shí)驗(yàn)知識(shí)，通過(guò)搶答的方式培養(yǎng)學(xué)生們的思維運(yùn)作能力，盡可能地讓所有的學(xué)生都參與到互動(dòng)當(dāng)中，充分發(fā)揮信息技術(shù)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的便捷性.教師還可以利用信息技術(shù)調(diào)整自身的教學(xué)節(jié)奏.如果教學(xué)比較順利，在時(shí)間允許的情況下，教師就可以為學(xué)生播放實(shí)驗(yàn)短視頻，拓展課外物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)廣度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，教育領(lǐng)域及其工作者必須不斷提升自身的教學(xué)能力，以適應(yīng)時(shí)代的需求.積極響應(yīng)國(guó)家教學(xué)政策，特別是在信息技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，作為教師更要履行自身的義務(wù)和承擔(dān)自身的責(zé)任.充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，并合理利用多媒體設(shè)備、模擬動(dòng)畫及相關(guān)教學(xué)軟件來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).通過(guò)這些方式，可以讓學(xué)生在理解抽象物理知識(shí)的同時(shí)，更加重視小組合作和自主學(xué)習(xí)的必要性.這將有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并促進(jìn)他們更好地掌握知識(shí)和技能.希望本文所提供的思路能夠?yàn)橄嚓P(guān)教育人員提供一定的參考，從而更好地發(fā)揮信息技術(shù)的作用，為國(guó)家培養(yǎng)出現(xiàn)代化綜合型人才.

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