摘 要：在新課程改革大環(huán)境下，對于信息化課堂的構(gòu)建給予高度重視。現(xiàn)如今，信息技術(shù)發(fā)展愈發(fā)完善，微課視頻資源在高中物理課堂教學(xué)中的運(yùn)用屢見不鮮，加強(qiáng)教育信息化建設(shè)。另外，手機(jī)、攝像機(jī)、相機(jī)等數(shù)字化產(chǎn)品已經(jīng)成為社會大眾日常生活的必需品，這些先進(jìn)的數(shù)碼設(shè)備運(yùn)用于課堂教學(xué)之中，為高中物理信息化課堂構(gòu)建提供新思路，促使教育資源更加豐富。故此，文章將以運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)為例，探索高效信息化課堂在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用對策，希望為高中物理教師提供教學(xué)新思路。

關(guān)鍵詞：信息化課堂；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息化教學(xué)具有圖文并茂、聲像相融、動(dòng)靜結(jié)合的顯著特點(diǎn)，會使高中物理課堂教學(xué)變得豐富多彩；視頻圖像的特寫鏡頭、放大鏡頭，可牢牢吸引學(xué)生的目光，使學(xué)生全身心投入課堂學(xué)習(xí)之中。高中物理信息化課堂的構(gòu)建，離不開視頻資源的引用，快捷便利的演進(jìn)方式，可縮短教師講授時(shí)間，為學(xué)生提供更多思考探索的時(shí)間，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。為此，高中物理教師要基于傳統(tǒng)視頻資源的利用特性，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段，展現(xiàn)視頻資源的教育作用，以便優(yōu)化復(fù)雜繁瑣的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平[1]。

一、高效信息化課堂構(gòu)建案例——以簡諧振動(dòng)實(shí)驗(yàn)為例

（一）運(yùn)用視頻分析方法，培養(yǎng)學(xué)科興趣

眾所周知，興趣是學(xué)生最好的教師。在高中物理實(shí)驗(yàn)信息化課堂構(gòu)建中，教師要激發(fā)起學(xué)生對學(xué)科實(shí)驗(yàn)的探索興趣[2]，提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。由于物理課程有顯著的實(shí)踐性特點(diǎn)，其知識內(nèi)容都與日常生活有一定關(guān)聯(lián)性，教師可從學(xué)生的日常生活入手，讓學(xué)生通過視頻觀察，深入了解物理實(shí)驗(yàn)基本原理，克服學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

例如，高中物理教師以“簡諧振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)為例，為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索興趣，教師為學(xué)生錄攝彈簧振子簡諧運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作視頻，在實(shí)驗(yàn)錄攝期間，教師可借助方便快捷的手機(jī)系統(tǒng)，還可通過互聯(lián)網(wǎng)平臺引用與其相關(guān)的視頻資料。值得教師在實(shí)驗(yàn)操作視頻錄攝中注意的是：首先，在視頻錄攝時(shí)，盡量應(yīng)用幀率與分辨率偏高的系統(tǒng)操作，一般情況下，幀率水平偏高的系統(tǒng)，可以將物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程如實(shí)記錄下來。其次，運(yùn)用與振子顏色不符的背景，如在實(shí)驗(yàn)操作視頻錄攝時(shí)，選取鮮艷的小球，并和實(shí)驗(yàn)視頻操作背景形成明顯反差，以便吸引學(xué)生的目光。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要利用坐標(biāo)紙或者刻度坐標(biāo)，將空間尺寸記錄下來，并和振子處于平行狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)操作視頻記錄時(shí)，專業(yè)攝像頭要與實(shí)驗(yàn)操作設(shè)備保持一致，不能運(yùn)用廣角攝像鏡頭裝置，盡量減少視頻影像的視覺空間偏差。學(xué)生通過觀察教師錄制的實(shí)驗(yàn)視頻，可進(jìn)一步了解簡諧振動(dòng)實(shí)驗(yàn)基本原理，激發(fā)學(xué)生對簡諧振動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)的探索

興趣。

（二）運(yùn)用視頻分析方法，注重操作細(xì)節(jié)

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)設(shè)定，任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)都要以目標(biāo)為前提，在沒有厘清實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，不可進(jìn)行盲目實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果勢必會對學(xué)生造成誤導(dǎo)。為此，高中物理教師在信息化高效實(shí)驗(yàn)課堂構(gòu)建中，運(yùn)用視頻分析方法，為學(xué)生精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[3]，把控實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)有序展開。

例如，高中物理教師以“簡諧振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)為例，為了讓學(xué)生進(jìn)一步了解“簡諧振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)原理，教師使用智能系統(tǒng)錄制實(shí)驗(yàn)操作視頻其分辨率達(dá)到1080P。將該實(shí)驗(yàn)操作視頻上傳到Tracker系統(tǒng)當(dāng)中，該系統(tǒng)的播放裝置，可以對每一幀進(jìn)行準(zhǔn)確定位，截取相應(yīng)的視頻初始點(diǎn)、終結(jié)點(diǎn)。同時(shí)，通過定量分析，依照相應(yīng)情況，引導(dǎo)學(xué)生展開數(shù)據(jù)探索，學(xué)生按照彈簧振子背景圖，將實(shí)驗(yàn)操作視頻中的長度數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注。在系統(tǒng)調(diào)節(jié)中，學(xué)生利用定標(biāo)桿，實(shí)驗(yàn)操作視頻中按照坐標(biāo)紙所標(biāo)注的長度，將系統(tǒng)中的研究對象運(yùn)動(dòng)軌跡移位情況計(jì)算出來。如此一來，有助于鍛煉與強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

（三）運(yùn)用視頻分析方法，提高學(xué)習(xí)效率

高中物理教師深受傳統(tǒng)教育觀念影響[4]，成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)者，導(dǎo)致學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)地位，學(xué)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力得不到良好發(fā)展，導(dǎo)致學(xué)生只能按照教師事先規(guī)定的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行操作，以至于實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于表面。為此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，高中物理教師要依照實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，合理運(yùn)用視頻分析方法，為學(xué)生提供高效的實(shí)驗(yàn)探索機(jī)會。在高效信息化高中物理實(shí)驗(yàn)課堂構(gòu)建中，教師運(yùn)用信息技術(shù)、視頻技術(shù)，將抽象復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象重現(xiàn)在學(xué)生眼前，能夠吸引學(xué)生的目光，給學(xué)生留下深刻的學(xué)習(xí)印象。

例如，高中物理教師以“簡諧振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)為例，教師為了幫助學(xué)生進(jìn)一步了解彈簧振子運(yùn)動(dòng)規(guī)律，需要讓學(xué)生知曉其位置隨著時(shí)間變化特點(diǎn)，教師將小球保持均衡部位當(dāng)成坐標(biāo)原點(diǎn)，順著振動(dòng)方向，構(gòu)建坐標(biāo)軸，使縱軸坐標(biāo)和球重心保持上下運(yùn)動(dòng)相同方向，并統(tǒng)一將豎直向上方向當(dāng)成正方向。小球處于均衡狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)所屬部位坐標(biāo)屬于正方向，處于下方時(shí)位置坐標(biāo)屬于負(fù)方向，利用此種描述方式，便于幫助學(xué)生直接了解小球所處位置，并讓學(xué)生知曉小球的變化現(xiàn)象。教師將系統(tǒng)的坐標(biāo)軸調(diào)設(shè)成“顯示”模式，通過鼠標(biāo)將坐標(biāo)軸原點(diǎn)移動(dòng)到第一幀小球核心點(diǎn)位，將其設(shè)定為旋轉(zhuǎn)模式。學(xué)生在菜單列表中選定“軌跡模塊”“新建模塊”“質(zhì)點(diǎn)模塊”，構(gòu)成一個(gè)新質(zhì)量，假設(shè)為，在質(zhì)量的基礎(chǔ)上，選定菜單選項(xiàng)，設(shè)定為自動(dòng)式追蹤，操作“Shift+Ctrl”按鍵，對實(shí)驗(yàn)操作視頻的第一幀小球中心點(diǎn)進(jìn)行雙擊，將重要幀插入首幀，把鼠標(biāo)移動(dòng)至點(diǎn)位置，可對問題中的隱藏條件進(jìn)行深層分析。對模板演化率設(shè)定為70%，對搜索按鍵進(jìn)行雙擊，對小球的變化過程實(shí)施追蹤。黃色小球和背景形成明顯差異，便于學(xué)生主動(dòng)精準(zhǔn)觀察小球運(yùn)動(dòng)變化情況。如若自動(dòng)追蹤過程中受到某一因素影響，例如小球和背景顏色大體相同，該程序會自動(dòng)判定出誤差，同時(shí)啟動(dòng)暫停模式，教師此時(shí)可通過手動(dòng)方式，選擇小球相應(yīng)位置，確保數(shù)據(jù)追蹤科學(xué)合理。另外，軟件右側(cè)還出現(xiàn)小球運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄表，通過圖形的方式展現(xiàn)出來，依照這一實(shí)驗(yàn)的要求，教師讓學(xué)生選取坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)。

（四）運(yùn)用視頻分析方法，合理優(yōu)化元素

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，教師與學(xué)生的關(guān)系、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容發(fā)生巨大改變，在信息技術(shù)的支持下，智能化高效課堂的構(gòu)建，需要對教學(xué)要素進(jìn)行重構(gòu)，以便展現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢。簡單來講，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有顯著實(shí)踐性、時(shí)代性特點(diǎn)，要從學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、課堂表現(xiàn)入手，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)其與信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，并利用教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)字教材，將其融入實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng)之中，有助于提高學(xué)生的信息獲取能力、實(shí)踐操作能力。

例如，高中物理教師以“簡諧振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)為例，教師運(yùn)用Tracker系統(tǒng)，其目的是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，幫助學(xué)生了解物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)在原理。彈簧振子通過實(shí)施豎直方向的運(yùn)用，其數(shù)據(jù)追蹤系統(tǒng)，可編制出“位移與時(shí)間”的圖像，教師指導(dǎo)學(xué)生細(xì)心觀察讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)小球位移與時(shí)間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，可通過正弦函數(shù)表現(xiàn)出來。運(yùn)用Tracker系統(tǒng)，在右側(cè)數(shù)據(jù)表格中，雙擊右鍵直接進(jìn)入數(shù)據(jù)分析界面，對其函數(shù)進(jìn)行擬合處理。在三角函數(shù)擬合處理時(shí)，教師可對三角函數(shù)參量進(jìn)行合理調(diào)整，確保函數(shù)圖像和數(shù)據(jù)點(diǎn)位圖像相同，已知該彈簧振子的圖像表達(dá)式=

0.04895（8.262-0.02845）-0.01033，由此說明彈簧振子的間歇式運(yùn)動(dòng)“位移和時(shí)間”在關(guān)聯(lián)性有顯著的正弦函數(shù)特征。利用這一共識，便可將周期計(jì)算處理，答案為0.6865s，這一結(jié)果也與圖像讀取的結(jié)果基本一致。借此時(shí)機(jī)，教師讓學(xué)生運(yùn)用Tracker系統(tǒng)，向?qū)W生給出固定的物理?xiàng)l件，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，使其和實(shí)際運(yùn)動(dòng)對象進(jìn)行對比觀察。在界面選項(xiàng)中，通過“軌跡+新建+粒子運(yùn)動(dòng)學(xué)模型”的構(gòu)建，將擬合函數(shù)表達(dá)式直接輸入其中，便可在視頻中疊加這一模型，幫助學(xué)生了解彈簧振子的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)狀，與簡諧振動(dòng)圖像形成鮮明對比。

（五）總結(jié)概括

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建高效信息化課堂，教師嘗試運(yùn)用視頻序列幀進(jìn)行簡諧振動(dòng)實(shí)驗(yàn)圖像的繪制，將自己手機(jī)記錄的物理實(shí)驗(yàn)操作視頻的時(shí)間順序，按照一幀幀水平向右鋪平，坐標(biāo)軸的橫軸由左到右自動(dòng)生成，非常形象直觀，可為學(xué)生留下深刻的記憶印象。如此一來，學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑫r(shí)間電位的彈簧振子偏離位置的平移數(shù)據(jù)顯現(xiàn)出來，構(gòu)成鮮明的平面振動(dòng)推向，并與彈簧振子上下往復(fù)振動(dòng)產(chǎn)生明顯差異，弱化學(xué)生對振子運(yùn)動(dòng)的時(shí)空關(guān)系理解難度，使學(xué)生通過觀察彈簧振子在時(shí)間變化中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理清振動(dòng)原理。在觀察物理實(shí)驗(yàn)操作視頻時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生分析簡諧振動(dòng)內(nèi)在本質(zhì)，通過參與實(shí)踐活動(dòng)，能夠發(fā)現(xiàn)各個(gè)時(shí)間電位物體變化規(guī)律，降低教師的教學(xué)難度，保證物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效。

二、高效信息化課堂在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)用的意義

（一）實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用信息技術(shù)手段，通過視頻深層分析，滿足新課程改革的基本要求，促進(jìn)教育教學(xué)信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合。視頻素材的加工處理，教學(xué)工具與制作系統(tǒng)的有效運(yùn)用，充分展現(xiàn)信息化課堂的構(gòu)建優(yōu)勢。在高中物理教學(xué)組織中，教師融合信息化課堂與物理學(xué)科基本特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)多元的教學(xué)情境，實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)的運(yùn)用，也為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供新的思路，讓學(xué)生透過物理實(shí)驗(yàn)了解內(nèi)在本質(zhì)，豐富學(xué)生的思維，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，為學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

（二）改變傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式

許多物理實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象往往只是瞬間發(fā)生的，用肉眼很難察覺，甚至無法直接進(jìn)行測量。高中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用攝像儀器的高速錄像系統(tǒng)，借助視頻分析手段，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，使學(xué)生留下深刻的記憶印象。動(dòng)態(tài)視頻準(zhǔn)確記錄物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可真實(shí)反映實(shí)驗(yàn)原理，把抽象性思維方式與思考過程用生動(dòng)且形象的方式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生聚焦于實(shí)驗(yàn)內(nèi)在原理，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。高中物理教師借助信息化技術(shù)手段，通過視頻分析技術(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，并為學(xué)生帶來新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，改變學(xué)生傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（三）增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索驅(qū)動(dòng)力

常規(guī)的高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)器材常常與學(xué)生日常生活不符，學(xué)生在實(shí)際生活中無法找到適合的實(shí)驗(yàn)器材，無法獨(dú)立思考與自主探索。但是，高中物理教師運(yùn)用先進(jìn)的信息化設(shè)備，在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行拍攝，利用視頻深入分析現(xiàn)實(shí)生活中的物理現(xiàn)象，使抽象復(fù)雜的物理知識變得更加簡單、形象，滿足學(xué)生形象思維的特點(diǎn)?；貧w生活化的科學(xué)探索，能夠拉近學(xué)生與物理學(xué)科知識點(diǎn)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，凸顯物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索驅(qū)動(dòng)力，使學(xué)生有效把握物理學(xué)科內(nèi)在本質(zhì)。利用手機(jī)視頻記錄、追蹤數(shù)據(jù)收集等方式，讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)研究的樂趣，形成科學(xué)價(jià)值觀念。同時(shí)，高中物理教師在課堂教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息化技術(shù)手段解決實(shí)驗(yàn)難題，學(xué)生可全身心投入物理實(shí)驗(yàn)探索之中，使學(xué)生成為物理實(shí)驗(yàn)課堂的主體，發(fā)揮自身的主體作用，提高學(xué)生自身的自主實(shí)驗(yàn)探索能力。

（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)擺脫實(shí)驗(yàn)器材的限制

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建高效信息化課堂，教師通過運(yùn)用視頻深度分析方式，為學(xué)校解決實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)有限、實(shí)驗(yàn)器材老舊等問題。尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)教學(xué)條件有限，運(yùn)用信息化技術(shù)手段，可改變物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以免出現(xiàn)“畫實(shí)驗(yàn)”“講實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，為學(xué)生創(chuàng)造真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探索環(huán)境。視頻深層分析的合理運(yùn)用，給高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來幫助，豐富的視頻資源，能夠牢牢鎖定學(xué)生的學(xué)習(xí)目光，使抽象復(fù)雜的物理原理直觀展現(xiàn)在學(xué)生眼前，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。高中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用視頻分析方法，所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)工具相對簡單，借助常規(guī)的手機(jī)或者相機(jī)，便可記錄生活中的物理現(xiàn)象，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索驅(qū)動(dòng)力與創(chuàng)造性思維能力，以便形成科學(xué)觀念，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，在高中物理教學(xué)組織中，高效信息化課堂的構(gòu)建，能夠通過實(shí)驗(yàn)操作視頻的播放功能、暫停功能所展現(xiàn)出來，以便獲取可靠的數(shù)據(jù)信息，彌補(bǔ)“教師教+學(xué)生學(xué)”被動(dòng)式教學(xué)的缺陷。同時(shí)，信息化技術(shù)的運(yùn)用，能夠給學(xué)生帶來深遠(yuǎn)影響，學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析、建模探索，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)物理問題，并找到解決問題的訣竅，提高學(xué)生的問題解決能力。另外，視頻分析與運(yùn)用也為高中物理教師提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路，推動(dòng)物理教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。由此證實(shí)，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，運(yùn)用視頻分析技術(shù)，為學(xué)生構(gòu)建高效的信息化課堂，不但為教師教學(xué)帶來便利，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生巨大改變，提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

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