中学物理信息化教学资源应用探析

覃宏生

摘要：中学物理信息化教学资源以信息技术为基础，提供信息化教学的手段和方法，对构建物理信息化教学环境、教学结构、教学模式具有重要意义。笔者认为，在中学物理信息化教学中，要应用化文字为情境、化静态为动态、化抽象为具体、化现实为虚拟等的方法，促进信息技术与课程教学的融合，提高教学质量。

关键词：中学物理；信息化；教学资源；应用

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）15/16-0093-03

信息化教学资源主要是指信息技术环境下的各种数字化素材、课件、数字化教学材料、网络课程和各种认知、情感和交流工具。[1]信息化教学资源是信息化教学的重要基础，是信息技术与课程融合的关键，在信息化教学中具有重要意义。中学物理教学包括物理现象、物理概念、物理规律和物理实验等，具有知识性、理论性、实验性和抽象性，物理信息化教学资源以信息技术为基础，提供信息化教学的手段和方法，对于物理教学具有重要作用。

中学物理信息化教学资源应用的教学意义

中学物理信息化教学资源是信息技术与教学资源融合的具体形式，不仅包括有形的方面，如教学资源组合的教学环境以及教学程序，同时也包括无形的方面，如信息化教学资源与教学结构、教学模式变革的逻辑关系。

1.构建中学物理信息化教学环境

信息化教学环境是指以信息技术为基础构建的教师教学和学生学习的环境，包括了硬件环境、软件环境和氛围环境。信息化教学资源不仅取决于内在的信息技术融合形式和结构，还取决于外在的信息化教学环境，并且起到构建信息化教学环境的作用。首先，信息化教学资源离不开信息化教学环境的支撑，信息化教学环境影响信息化教学资源构建的技术应用。此外，信息化教学资源是构建信息化教学环境不可缺少的因素，对信息化教学环境的资源组合、软件制作和应用平台等环境构建具有促进作用，是衡量信息化教学环境的重要指标。在中学物理教学中，建构包含物理知识、物理过程和物理实验等方面的信息化教学资源，对创设教学环境具有重要的意义。

2.构建中学物理信息化教学结构

信息技术与教学深度融合，要在运用技术改善“教与学环境”和“教与学方式”的基础上，进一步实现教育系统的结构性变革。[2]在中学物理信息化教学中，信息化教学资源对教学结构的变革起到重要作用。一方面，对信息化教学资源要素的重构与应用，形成了教师辅助教学和学生辅助学习的信息化教学结构，从而实现信息化教学资源对变革教学结构的功能和作用。另一方面，教学资源是教学结构中有效连接其他要素的纽带，各要素之间通过教学资源产生内在联系，相互作用形成了变革教学结构的各种教学行为和教学方式。中学物理教学结构的特点之一是以实验为基础的教学过程，力、热、电、光、核等现象交织在一起，信息化教学资源能使教师和学生利用信息技术组建教与学的环境和方式，从而改变传统物理的教学结构，对构建中学物理信息化教学结构起到重要作用。

3.构建中学物理信息化教学模式

信息化教学模式是指信息技术支持的教学活动结构和教学方式。[3]信息化教学资源对信息化教学模式的促进作用主要表现在改进教学模式中的教师和学生的相互活动结构和活动方式上。在教师的教学中，信息化教学资源能促进教师应用信息技术，构建信息化的备课、课堂教学、课外辅导等，从而实现由传统教学模式到信息化教学模式的转变。在学生的学习中，促使其利用信息化学习资源自主地获取知识和建构知识，形成具有稳定性的学习效果和效益的信息化学习模式。中学物理传统的教学模式主要是“教师讲解+演示实验+学生实验”，可由于实验仪器无法演示一些宏观或微观的物理过程以及物理现象，具有较大的局限性。而在物理信息化教学资源支撑下，教师除了使用实物仪器以外，还可以使用信息化资源，这对构建信息技术与教学融合的信息化教学模式具有重要意义。

中学物理信息化教学资源应用的影响因素

1.信息化教学观念

信息化教学资源在教学中的应用过程，是以教学为目的，充分发挥教师和学生的主观能动性，反映不同的教学观念，并以不同的教学观念为指导从而显示出优异性。因为信息化教学资源是在特定的信息化教学观念中构建、应用和发展的，要求应用主体按照信息化教学观念进行教学和学习。此外，信息化教学的具体过程，需要根据信息技术环境和应用需求的特点及变化趋势加以调整，并促进教学观念的创新。所以，中学物理信息化教学资源应用信息技术，将物理教学置于信息化教学环境中，能使教师以信息化教学观念去审视和指导教学，对信息化教学资源产生强烈的需求，从而进一步促进信息化教学资源建设的进程，使信息化教学观念成为信息化教学资源应用的主要影响因素。

2.信息化教育技术

在信息技术背景下，信息化教育技术主要包括三个方面，一是信息技术，包括一般的计算机、网络和多媒体等方面的技术，这是信息化教育技术的基础；二是从事信息化教育的技术，主要是在信息化教学环境中，使用和操作各种信息化教学设备的技术，这是信息化教育技术的前提；三是应用信息化的教育技术，主要是运用信息技术开展教学活动的组织方式和教学方法，是信息化教育技术的应用特征。中学物理信息化教学资源作为信息技术与教育技术的统一体，教师的信息化教育技术水平决定着信息化教学资源的建设水平和应用水平，也是影响中学物理信息化教学资源应用的重要因素。

3.信息化教学习惯

教学习惯就是教师个体在长期教学实践活动中逐渐养成的、不会轻易改变的自动化的行为模式。[4]当信息化教学资源与信息化教学习惯形成逻辑关系之后，信息化资源作为教学过程中的重要因素，其对应的资源组合、信息技术与信息模式，都在教师教学过程中相继形成并确立，从而形成教师信息化教学习惯，对教师的信息化教学行为产生强烈的惯性作用。同时，教师的信息化习惯促进了信息化教学资源的建设，为了适应教师信息化教学习惯，信息化教学资源需要不断调整应用的技术形式与范围，以及操作流程和界面模式，从而促进了信息化教学资源的完善。因此，教育部在《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中，提出要“培养学生利用信息技术学习的良好习惯”和“教师信息化教学的习惯”[5]，这对于提高中学物理信息化教学水平和构建信息化教学资源具有重要的作用。

中学物理信息化教学资源应用的教学方法

1.化文字为情境，创设教学情境

教学情境是教师为了支持学生的学习，根据教学目标和教学内容有目的地创设的教学环境。在中学物理课堂教学中，由于物理现象的客观性和复杂性，许多不宜在课堂内创设，或者不能随时演示。因此在物理信息化教学中，除了利用语言和文字构建物理教学的自然情境和实验情境，还可通过信息化教学资源提出物理问题、演示物理实验、展示物理现象和揭示物理热点等方式创设教学情境。例如，在“发声的物体振动”教学中，可通过信息化教学资源，播放敲锣打鼓的音频，创建一个听到物体发出声音但却看不到物体振动的情境，从而引起学生思考能将微小的振动转换放大并能看到的办法。又如，在“打雷时为何总是先看到闪电后听到雷声”的教学中，可放映一段电光闪闪、雷声隆隆的视频，使学生在雷电交加的情境下，思考闪电为什么总是在雷声前面，再利用光速和音速的差异性进行比较。

2.化静态为动态，增强教学效果

信息化的动态素材为物理课堂教学提供了丰富多样的动态教学资源，可以将静态描述变为动态展示，将微观过程变为宏观演示，做到形象直观、演示逼真、操作简便，呈现出传统物理教学无可比拟的优越性。例如，在“船闸的工作原理和工作过程”的教学中，船闸的连通器作用和闸门开闭、闸室水位、轮船位置等在传统教学模式中，通常借助不同状态下的图片来说明，但学生面对静态的图片常难以理解。而借助信息化教学资源，则可制作演示轮船通过船闸的动画，设置上行、下行的驶行方向，通过控制各个闸门的打开或关闭，形成与上游或下游水面相平的连通器，让船驶入或驶出闸室，充分发挥学生学习的主体性、主动性和自觉性。

3.化抽象为具体，帮助学生思维

中学物理中有一些比较抽象的理论或概念，在实际中无法进行实物演示，使得学生难以理解和掌握。应用物理信息化教学资源，模拟物理实验，能降低学生对所学知识的理解难度，把抽象知识变得具体化。[6]例如，在“物体的运动需要力来维持”的教学中，对于初学物理的中学生来说，往往只根据平时观察到的一些现象就得出结论，这种缺乏科学分析和推理的习惯如不及时得到纠正，将会影响到他们今后的学习。因此，在教学中教师可制作一些与力相关的运动的动画，如马拉车时车运动，停止拉车时车也停止，马不断拉车，车就不断地运动。这是不是说明物体的运动需要外力来维持呢？是否与牛顿第一定律相矛盾呢？通过实例引导学生思考，提高学生对作用力、摩擦力的认识，加深其对牛顿第一定律的理解。

4.化现实为虚拟，模拟实际操作

中学物理中有许多无法进行实际观察的现象或过程，以及一些实际存在但无法在实验室进行的操作，或是一些虽能在实验室进行但无法经常进行的操作。为了满足物理课堂教学和学生课外练习的需要，可以构建虚拟实验室，模拟实际操作，以提高学生的学习能力。例如，在凸透成像规律的教学中，可先利用真实实验使学生产生直观感受，再利用信息化教学资源，演示物距从无穷远至小于焦距的过程中像距和像的变化特征，从而使学生有一个清晰、完整的认识。在电学教学中，使学生正确识别电路的连接和正确连接电路，是解决串并联电路、欧姆定律、电功和电功率等计算的前提，教师可以使用虚拟的方法，提供电池组、开关、电线、灯泡、电流表等虚拟电子元件，让学生进行连接，并对连接的正确性进行判断，这不但能使学生正确区分电路的连接情况，也为后续连接实物电路奠定了基础。

结语

实践证明，加强信息技术和教学融合的进程和深度，是信息化教学资源赖以发展和成功的因素，也是中学物理信息化教学资源建设中需要考虑和解决的问题。同时，从信息技术应用观点看，在中学物理教学结构变革的信息化教学资源创新和应用中，开始可能并不具有明显优秀的特征，辅助课堂教学和学生学习的效果不会一蹴而就，但这都不能成为阻碍信息化教学资源建设进程的理由。因此，在中学物理信息化教学资源建设中，要正确看待和解决发展中存在的问题，做好信息化教学资源的建设工作，才能提高中学物理教学的质量。

参考文献：

[1]何克抗.教育技术培训教程（教学人员·初级）[M].北京：高等教育出版社，2006：53.

[2]何克抗.学习“教育信息化十年发展规划”——对“信息技术与教育深度融合”的解读[J].中国电化教育，2012（12）：19-23.

[3]张力.数字化学习工具的发展对信息化教学的作用分析[J].电化教育研究，2008（9）：27-30.

[4]亓玉慧，李森.教学习惯的内涵、特性及创新路径[J].教育理论与实践，2013，33（17）：3-5.

[5]教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[DB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[6]刘婕.信息技术与中学物理教学整合[J].中国信息技术教育，2014（22）：65-66.