高中物理教育信息化的应用

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摘要：随着教育信息化水平不断提高，基于核心素养理念的各种先进的教学方法层出不穷。信息化教学可以带给学生丰富的学习体验，强化学生的形象化记忆，教学效果更为显著。针对高中物理来说，现代信息技术能够科学地整合教学资源，打造高效课堂，将物理实验、物理现象通过图片、视频等形式呈现出来，还可以开展模拟实验，降低实验误差。立足学科核心素养培养的要求，探索高中物理教育信息化的具体措施。

关键词：物理课堂；信息技术；改革措施

常规教学方法只能“授人以鱼”，却不能“授人以渔”，学生无法掌握必备技能，创新能力和想象力都会受到阻碍，难以脱离教师和课堂自主学习。而学科核心素养理念注重学生的内在素质培养，旨在为学生提供“划船的桨”，让学生自主探究、创造。

一、高中物理核心素养概述

物理核心素养包括科学思维、科学探究等，这些能力是学生开展科学研究、探索世界的必备技能，是科学、客观的学习方法。科学思维是物理学科知识的内在体现，是对事物本质、内在结构规律的认知方法和探索方法。科学思维能够帮助学生树立正确的学习态度，透过现象看本质，透过物理表象进行联想和反思，正确认识物理学，理解物理模型。科学探究是学生运用科学的方法开展学习，自主开展物理实验、研究物理现象、对实验原理进行评估的能力。高中学生应该具备科学探究思想，在物理学习中主动提出问题、思考问题，科学分析物理知识，做到融会贯通，并巧妙地应用于实践当中。物理属于自然科学的范畴，包含了电学、力学、光学等内容，可以帮助学生解决实际问题，科学认识生活现象，从而更好地生活。此外，很多物理知识也都和职业相关，学生提升学科核心素养对职业发展也有较大帮助。

二、高中物理实现教育信息化的必要性

1.时代发展要求

教育信息化是时代发展的客观需求，互联网拥有海量的物理学习资源，以及物理学科最前沿的科学技术和科学发现，还有丰富的物理实验、现象等，这些都为高中物理教学提供了丰富的学习资源。在教育信息化的发展趋势下，高中物理也应该整合相关知识，推动物理教学现代化发展。另外，计算机技术、多媒体技术可以满足学生多样化的学习需求，物理规律、知识原理都能以清晰、直观、立体的形象展示出来，例如电磁感应现象中电磁的运动变化规律、光学中光的折射角度等，都可以通过图示、动画等方式展现出来。作为高中物理教师，应该紧随时代发展，不断提高自身的专业素养和信息技术素养，学习先进的物理知识，在课堂教学中进行创新和创造，引入现代信息技术，学习先进的视频制作软件，增强实践操作能力，提高学生的学习兴趣。

2.学生发展要求

很多学生在进入高中校园后，无法认识到物理学科的重要性，一部分学生基础知识薄弱，课堂参与度低，面对复杂的物理学习内容感到无从下手。教育信息化符合学生个人发展的需要，教师应运用多媒体技术，加强对学生物理思维的引导，帮助学生形成科学思维模式。高中物理知识体系更加系统、深入，对学生思维要求较高，教师不但要注重理论知识传递，还要重视学生的学习方法、物理观念、物理思维等的构建，这些也是学科核心素养的要求。学生只靠教材学知识的时代已悄然离去，社会对高中学生的学科核心素养培养提出了更多要求，如果教师和学校不积极转变，探索信息技术与教育教学的深度融合，就会阻碍学生发展。互联网拥有庞大的虚拟存储空间，可以为现代物理教育提供信息技术支持，为教师提供丰富的教学资源。另外，多媒体设备、计算机设备，都能为物理教学提供帮助，教师可以通过多媒体技术展示实验，让物理实验更为直观，还可以开展翻转课堂，实现先学后教，提高教学效率，这些都是教育信息化的应用方法。

三、核心素养背景下高中物理教育信息化应用

1.创设情境激发兴趣

在学科核心素养理念指引下，教师首先要转变学生对物理教学的态度，让复杂、枯燥、难以理解的内容变少，增加形象、有趣、生动的内容，充分调动学生的兴趣，同时也让学生认识到学习物理的重要性。例如在学习《楞次定律——感应电流的方向》时，教师就可以为学生创设学习情境，播放物理视频：用方形的线圈切割磁场，使电流计的指针来回摆动，在不同的切割方向下，回路当中所产生的感应电流方向不同。通过观察视频，学生便能够快速进入学习状态，思考哪些因素会影响感应电流的方向，从而认识其中的规律。情境创设的目的是为了刺激学生，营造出符合教学内容的具体环境，这既包括了课堂内的客观环境，也包含了学生的心理感受，当学生的情绪、思维、心理都达到最佳状态时，课堂教学的目标便能实现。现代信息技术的应用可以让物理教学变得更为直观，学生也会拥有更加良好的学习体验，通过交流、探索、小组合作等方式，深化物理知识学习，利用物理实验等方式提高学习效率。对于高中物理中有关运动的知识，教师可以配合动画情境，让学生体会运动快慢、物体相对运动等，掌握描述物体运动的方法。

2.合作学习增进交流

小组合作学习是较新的教学手段，教师需要将学生分为一个个小团体，每名学生都置身于团体之中，参与共同的讨论话题或者实践任务、实验项目等，即便是学困生，也能融入小组合作，共同参与学习。小组合作不但能够增进交流，让学生听取他人的意见，交流创新思想，迸发思维的火花；还能充分调动学生的物理学习兴趣，让全体学生都能深度参与到物理课堂教学中。在合作学习中，信息技术也能充分发挥作用。例如在学习“力的合成”时，教师可以先让学生观看动画视频，透过动画展开思考：古代有“曹冲称象”的典故。大象体型过于庞大，无法找到合适的称重工具，于是曹冲让大象站到船里，标记水下沉的位置，继而用石头代替大象，直至水位线完全重合，再称重所装载的石头的重量，便可得出大象的重量。教师可以将这一动画视频引入课堂教学中，让学生更好地理解合力和分力。教师还可以将学生分成不同小组，引导学生探究这一故事中所蕴含的物理知识，学生通过交流思考，会收获更多物理知识，强化物理思维。用船称重，船排开水的重力=大象+船的重力，当把大象换成石头，就可应用相同原理进行称重，这其中蕴含了等量代换原理、阿基米德原理。在教学实践中，教师应该高度重视学生的合作学习，加强学生课堂互动，充分调动学习氛围。

3.分层教学提高效率

高中学生并不是第一次接触物理，但学生之间存在差异。有些学生经常观看科教频道，对稀奇古怪的发明感兴趣，这些发明中就蕴含着光学、电学等知识，所以这些学生学习速度快，物理知识接受能力强。还有一些学生课外接触物理较少，初中阶段也未打好基础，因而对高中知识理解得比较吃力。针对这种情况，教师可以开展分层教学，以满足不同层次学生的需求，精心设计分层教学方案，以提升全体学生的学科核心素养。例如在学习磁现象和磁场的时候，教师就可以通过微课视频，总结现实生活中与此有关的现象以及有关的设备，例如感应马达、发电机、变压器、感应焊接等，渗透电磁感应知识，让学生先通过预习了解电磁感应，为课堂教学做铺垫。微课视频可以让学生提前了解知识点，将不懂的地方记录下来，这样教师就能因材施教，开展分层教学。微课视频可以集中讲解某个知识点，更加具有针对性，教学效率更高，教师可以灵活应用微课教学法，通过录制、软件制作、互联网下载等方式，制作出内容丰富、具有生活化特点的微课视频，引导学生主动学习，利用闲暇时间观看，从而提升物理核心素养。

4.开展实验发散思维

实验是物理的灵魂所在，也是教学的最佳武器。在课堂教学中，教师也要注重实验教学法，帮助学生发散思维，引导学生从多个角度思考物理问题。信息化手段能够直接应用于物理实验当中，彰显实验效果，放慢实验速度，让学生清晰地观察微观物理现象，从而更好地掌握物理知识的原理。例如在关于测定玻璃砖折射率的实验中，教师可以为学生准备玻璃砖、白纸等器材，引导学生开展课堂实验。学生要了解折射率的相关公式，进而计算不同入射角的正弦值，记录数据，进行计算。这个实验涉及多种数学知识，教师可以利用多媒体课件，为学生画出简易图形，标注出线、角等内容，让学生获得更加直观的学习效果。实验教学是高中物理教学的核心，信息技术的应用不但可以放大微观实验现象，还能通过图片、视频等手段，让学生更好地理解实验原理，强化物理思维。

5.课堂延伸提升素养

为了提升学生的学科核心素养，教师要注重课内外之间的联系，搭建物理知识与现实生活的桥梁，有效延伸物理教学内容。高中物理教学不能局限于课上，还要充分利用课下时间，引导学生预习和复习，及时巩固所学知识。课堂延伸可以让学生揭开物理学习的神秘面纱，让物理走进学生中间，从生活的角度出发看待物理问题。例如在学习摩擦力、重力的相关知识时，教师可以通过微课视频，搜集生活中摩擦力的案例，并加入文字讲解，让学生深化对力学的了解，进一步明确学习目标。为了进一步做好物理课堂延伸，教师还可以在课后准备电子版习题，让学生随学随练，加深理论知识的记忆，提高学习效率。

四、结语

在素质教育和新课程改革背景下，高中物理删减了以往过于复杂的教学内容，并不断加强课程与现实生活的联系。高中物理教师要树立信息化教学的意识，不断吸纳新的信息技术，推动高中物理教育信息化发展，为教学改革添砖加瓦。目前，翻转课堂、微课都是常用的信息化手段，教师要把物理教学当成一门艺术，通过情境创设、开展物理实验等方式，推动教学质量不断提高。

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作者：王剑