《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》倡導(dǎo)教師應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生理解物理學(xué)的本質(zhì)，整體認識自然界，形成科學(xué)思維習(xí)慣，增強科學(xué)探究能力和解決實際問題的能力。為達成這一目標(biāo)，教師需探尋信息技術(shù)與物理教學(xué)的融合途徑，結(jié)合實際需求制定可行的教學(xué)方案，優(yōu)化物理課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。

一、信息化背景下物理課堂教學(xué)的特點

（一）趣味性

信息化資源的應(yīng)用能夠拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，還能將抽象的物理概念直觀化，進而提升課堂趣味性，營造輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度[]。同時，信息化背景下的物理課堂教學(xué)還能通過多媒體直觀化展示實驗現(xiàn)象、實驗過程，在增強學(xué)生感官體驗的基礎(chǔ)上，促進學(xué)生物理思維的有效發(fā)展。

（二）整體性

在以往的高中物理教學(xué)中，部分教師選擇的教學(xué)方法較為固化，沒有從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求出發(fā)，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容零散，學(xué)生無法從整體視角把控知識點間的聯(lián)系。而在信息化背景下，圖片、文字、視頻等多樣化的資源形式可以全方位調(diào)動學(xué)生的感官，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度進行思考，進而提高知識理解，形成對物理知識的全面認知[2]。

二、信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的重要性

（一）有助于增強教學(xué)互動

在高中物理課堂教學(xué)中，應(yīng)用信息技術(shù)的主要目的在于加強師生及生生間的聯(lián)系，從而增強課堂互動，提高課程教學(xué)的實效性[3]。具體來說，傳統(tǒng)的教學(xué)模式缺乏對師生互動的重視，教師應(yīng)用的授課形式相對單一，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也相對較低。而通過應(yīng)用信息化手段，引入交互式工具，師生及生生間的互動交流得到提升，能夠引導(dǎo)學(xué)生以更積極的態(tài)度投入討論學(xué)習(xí)中，汲取其他同學(xué)的觀點，重構(gòu)認知體系，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備[]。

（二）有助于豐富教學(xué)內(nèi)容

在信息技術(shù)的支持下，互聯(lián)網(wǎng)、在線學(xué)習(xí)平臺均涵蓋了更加豐富、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。如直觀、生動的物理現(xiàn)象視頻，激發(fā)了學(xué)生對物理知識的探究興趣[。在線學(xué)習(xí)平臺中的在線課程及虛擬實驗，吸引了學(xué)生的注意力，使學(xué)生全身心投入物理實驗中，提升學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)熱情。

（三）有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維

對高中生來說，物理思維的培養(yǎng)不僅關(guān)系著學(xué)生對所學(xué)知識的理解，還對其學(xué)習(xí)能力的提升有著重要的促進作用[5。此過程中，信息技術(shù)的引入能夠為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間，以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣及需求自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容及方法。同時，應(yīng)用信息技術(shù)手段，還能夠幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)進度，而教師也可以對教學(xué)策略進行調(diào)整，幫助學(xué)生糾正思維誤區(qū)，完善思維體系，為學(xué)生的思維發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三、信息化背景下高中物理課堂教學(xué)策略

（一）轉(zhuǎn)變知識呈現(xiàn)方式，深化知識理解

高中物理涉及的概念、原理等具有較高的抽象性，給學(xué)生的知識理解帶來了較大的難度?；诖?，教師可應(yīng)用多媒體課件，通過圖片、動畫及視頻等多樣化的形式，將抽象的物理知識直觀化，幫助學(xué)生深化理解。同時，教師還可以在多媒體課件中增添行業(yè)前沿成果、科技動態(tài)等內(nèi)容，做好對教學(xué)內(nèi)容的更新。這不僅可以提升學(xué)生的知識認知，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為后續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)更復(fù)雜的知識做好鋪墊。

以人教版必修第一冊“勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系”這一課為例，由于速度隨時間變化的過程存在抽象程度較高的特點，若教師僅應(yīng)用文字和公式講解，很難使學(xué)生對這一概念形成清晰認識。對此，教師可應(yīng)用幾何畫板或PPT中的平滑切換功能，制作動畫輔助教學(xué)。如在講解汽車加速過程時，教師可在集合畫板中設(shè)定初始速度、加速度等參數(shù)，繪制汽車速度隨時間變化的動畫，再對汽車的速度值進行調(diào)整，讓學(xué)生觀察此時汽車軌跡的變化，同時在坐標(biāo)系中生成相應(yīng)的時間一速度圖像。通過這種方式，學(xué)生能夠正確理解勻變速直線運動中速度均勻變化的特點，而PPT的平滑切換功能則可以向?qū)W生展示汽車在不同時刻的速度狀態(tài)，讓學(xué)生直觀感受速度變化的連續(xù)性。此外，教師還可以引入數(shù)字孿生平臺，創(chuàng)設(shè)勻變速運動的實驗場景，讓學(xué)生自主設(shè)定物體的質(zhì)量、形狀及初始速度等參數(shù)，系統(tǒng)會根據(jù)學(xué)生設(shè)定的參數(shù)自動生成不同維度的圖像。隨后，學(xué)生可改變物體參數(shù)，嘗試從不同視角分析物體運動速度快慢的差異，從而增進對加速度與合外力、質(zhì)量等指標(biāo)關(guān)系的理解，有助于促進學(xué)生對物理知識的內(nèi)化與遷移。

（二）引入網(wǎng)絡(luò)資源，促進自主探究

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)資源已成為支撐學(xué)生學(xué)習(xí)的重要工具。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源引導(dǎo)學(xué)生自主探究也是高中物理教學(xué)改革的重要方向。具體來說，互聯(lián)網(wǎng)中存在著大量的物理課件、視頻教程及在線題庫等資源，這類資源不僅可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)，還能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在自主探究中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展創(chuàng)新精神。

以人教版必修第一冊“牛頓第二定律”這一課為例，教師可先制作關(guān)于“牛頓第二定律”的微課視頻，在視頻中展示常見的生活現(xiàn)象，如推箱子，根據(jù)人推箱子時用力狀態(tài)的不同，引出力、質(zhì)量及加速度等概念，再通過動畫演示、概念推導(dǎo)等方式，向?qū)W生介紹牛頓第二定律公式。最后，教師可設(shè)置引導(dǎo)性問題“若改變物體質(zhì)量或外力大小，加速度會發(fā)生怎樣的變化？”引導(dǎo)學(xué)生主動思考，基于已有知識進行探究，為后續(xù)具體教學(xué)的順利實施做好準(zhǔn)備。當(dāng)課程結(jié)束后，教師應(yīng)用學(xué)科網(wǎng)中的在線題庫功能，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況在其中篩選基礎(chǔ)題、提高題和拓展題，為學(xué)生布置分層作業(yè)，幫助學(xué)生鞏固知識。如對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，可從公式的概念及應(yīng)用出發(fā)，讓學(xué)生計算“已知物體質(zhì)量為 3kg ，收到的合外力為6N，該物體的加速度”等問題，夯實學(xué)生的知識基礎(chǔ)；對基礎(chǔ)較好的學(xué)生，則設(shè)置拓展題，如“在斜面上放置一個物體，請根據(jù)斜面傾角、物體質(zhì)量及物體與斜面間的摩擦系數(shù)，計算物體沿斜面下滑的加速度”，讓學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識解決問題。當(dāng)作業(yè)完成后，系統(tǒng)會自動批改學(xué)生的作業(yè)完成度，生成詳細的錯題報告，以便學(xué)生對自己知識中的薄弱點有明確地了解，并在后續(xù)學(xué)習(xí)中進行針對性的改進提升。而教師也可以通過調(diào)取學(xué)生的錯題報告，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，據(jù)此對后續(xù)教學(xué)方案進行調(diào)整，進一步提高物理學(xué)習(xí)對學(xué)生的吸引度，促進學(xué)生自主探究，這對其自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)有著積極的促進作用。

（三）模擬虛擬實驗，提高實踐能力

實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，但在以往的教學(xué)過程中，受時間、場地及器材等多種因素的限制，學(xué)生往往很難充分進行實驗操作，導(dǎo)致自身實踐能力的發(fā)展受限，給后續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的知識造成了負面影響?；诖?，教師可應(yīng)用虛擬軟件模擬實驗情境，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中完成實驗操作。這不僅可以擺脫傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的不足，還能給學(xué)生提供重復(fù)操作的機會，增進其對實驗原理的理解和掌握。另外，虛擬實驗軟件還具有數(shù)據(jù)的實時處理與分析功能，學(xué)生可應(yīng)用軟件對獲得的數(shù)據(jù)進行整合分析，繪制相應(yīng)的圖表。通過這種方式，學(xué)生的實驗操作水平得到提升，有助于推進其科學(xué)素養(yǎng)的有效發(fā)展。

以人教版必修第一冊“萬有引力定律”這一課為例，方有引力定律的學(xué)習(xí)對學(xué)生來說難度較高，涉及的實驗條件也相對復(fù)雜，很難在現(xiàn)實中進行直觀演示。對此，教師可應(yīng)用PhETInteractiveSimulations軟件輔助教學(xué)。該軟件中擁有大量的互動模擬實驗，且具有界面簡潔、操作難度低等優(yōu)勢，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢砀拍钷D(zhuǎn)化為直觀的實驗現(xiàn)象，有助于學(xué)生增進知識理解。對此，教師可應(yīng)用該軟件指導(dǎo)學(xué)生驗證萬有引力定律。具體來說，學(xué)生可對不同天體的質(zhì)量、距離等參數(shù)進行調(diào)整，觀察不同條件下天體間引力及其運動軌跡的變化。例如，有學(xué)生按照現(xiàn)實數(shù)據(jù)設(shè)置地球和月球的質(zhì)量、距離，觀察此時月球繞地球的運動軌跡，再改變地球質(zhì)量，觀察月球運動軌跡的變化。通過這種方式，學(xué)生仿佛親手操控天體，不僅可以增進對萬有引力定律的理解，還能鍛煉動手操作能力，有助于推進學(xué)生的全面發(fā)展。另外，對學(xué)生在實驗中獲取的一系列數(shù)據(jù)，教師可指導(dǎo)學(xué)生將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入Excel表格中，借助Excel的各種公式，快速計算不同條件下的引力數(shù)值，再應(yīng)用數(shù)據(jù)排序、篩選等功能，對數(shù)據(jù)進行整理，觀察其中的規(guī)律。例如，有的學(xué)生篩選出天體距離與引力大小的數(shù)據(jù)，應(yīng)用Excel的圖表功能繪制引力大小隨距離變化的折線圖，并通過對圖表進行分析，得出引力與距離的平方成反比這一結(jié)論。從實際及教學(xué)效果來看，這種可視化的教學(xué)模式比單純的公式推導(dǎo)更加直觀易懂，還能培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)據(jù)中挖掘物理規(guī)律的能力，有助于提高學(xué)生的實踐能力，促進其對所學(xué)知識的深人理解。

（四）增強課堂互動，活躍課堂氛圍

為拉近師生距離，活躍課堂氛圍，促進課堂教學(xué)的高效開展，教師可引入互動式軟件工具，創(chuàng)設(shè)積極向上的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣。教師可應(yīng)用希沃白板的繪圖、批注等功能，動態(tài)展示物理模型，引導(dǎo)學(xué)生積極討論。同時，教師應(yīng)用分組競賽、搶答等互動功能，激發(fā)學(xué)生的競爭意識，促使學(xué)生在競爭氛圍中積極思考、踴躍發(fā)言，并通過操作白板展示自己的解題思路，實現(xiàn)與教師及其他學(xué)生的深度互動，提升對物理知識的理解與掌握程度。另外，教師還可以應(yīng)用UMU互動平臺構(gòu)建全場景互動教學(xué)模式。UMU互動平臺集成了內(nèi)容生產(chǎn)、互動學(xué)習(xí)及數(shù)據(jù)追蹤等功能，在高中物理課程學(xué)習(xí)的前、中、后期均發(fā)揮著重要的作用。如在課前，教師可應(yīng)用該平臺發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，并給學(xué)生推送微課視頻、布置思考問題，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中自主探索。課中，教師可應(yīng)用平臺的直播功能進行線上授課，并應(yīng)用實時投票、彈幕提問及在線答疑等功能，了解學(xué)生對知識點的掌握，并對后續(xù)的教學(xué)方案進行調(diào)整。在課后，教師可通過平臺發(fā)布作業(yè)和拓展資料，由平臺進行自動批改和統(tǒng)計，及時反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外，在知識復(fù)習(xí)及新課預(yù)習(xí)等環(huán)節(jié)，教師同樣可應(yīng)用互動軟件，利用在線交流平臺創(chuàng)設(shè)線上討論區(qū)，讓學(xué)生在該平臺中進行交流探討，分享自己的學(xué)習(xí)心得及疑惑。以洋蔥學(xué)園為例，教師可讓學(xué)生登錄洋蔥學(xué)園平臺，自主觀看微課視頻，完成配套練習(xí)。同時，洋蔥學(xué)園中的“AI助教”功能還可以基于知識圖譜化解和自然語言處理技術(shù)，在學(xué)生遇到問題時給予及時的幫助指導(dǎo)，并預(yù)測學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中可能遇到的困難，進而生成個性化的學(xué)習(xí)預(yù)警。通過這種方式，學(xué)生的復(fù)習(xí)效率得到提升，還能在復(fù)習(xí)中深化知識理解，滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，真正實現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)從“群體化”向“個性化”轉(zhuǎn)變，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升奠定基礎(chǔ)。

（五）搭建在線平臺，促進自主學(xué)習(xí)

在線學(xué)習(xí)平臺是信息技術(shù)的主要載體，也是促進物理教學(xué)高效開展的重要途徑。在信息化背景下，教師可應(yīng)用“國家中小學(xué)智慧教育平臺”和“ClassIn在線教室”等工具為依托，促進高中物理教學(xué)從傳統(tǒng)模式向數(shù)字化、個性化轉(zhuǎn)型。首先，在學(xué)習(xí)資源利用這方面，“國家中小學(xué)智慧教育平臺”包含海量的物理教學(xué)資源，且按照素材特點進行分類。這使得學(xué)生可依據(jù)自身的學(xué)習(xí)進度及需求，應(yīng)用平臺的資源分類檢索功能獲取資源，有助于激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動力。提高學(xué)習(xí)積極性。其次，在學(xué)習(xí)實踐這方面，“ClassIn在線教室”的協(xié)作功能能夠為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供有力支撐。具體來說，教師可在平臺上創(chuàng)設(shè)小組討論，讓學(xué)生以小組為單位，圍繞具體問題進行協(xié)作探究，共同分析解題策略，從而增進對物理概念的理解，發(fā)展合作意識。這不僅可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，促進自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的形成，還能培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力，有助于推進學(xué)生的共同進步。

四、結(jié)束語

在信息化背景下，高中物理教師應(yīng)及時轉(zhuǎn)變自身教學(xué)理念，積極引人信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)模式，給學(xué)生帶來更加直觀生動的學(xué)習(xí)體驗，促進物理課堂教學(xué)的高效開展。基于此，文章提出了轉(zhuǎn)換知識呈現(xiàn)方式、引入網(wǎng)絡(luò)資源、模擬虛擬實驗等措施，以期促進信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的有效融入，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供助力。

作者單位：權(quán)耀斌甘肅省甘南州臨潭縣第二中學(xué)

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