以“单摆”为例探讨高中物理信息化教学整合

党叔年

摘 要：“单摆”是高中物理的重点内容，也是学生学习的难点。通过运用信息技术，教师可以创设相应的教学情境，从而降低学生的学习难度。要做好物理课程与信息化技术的整合教学，可以从激发兴趣、突破难点、还原真实、直观数据处理等方面提高高中物理的教学水平和教学质量。

关键词：“单摆”;高中物理;信息化教学;整合

中图分类号：G633.7 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2020）25-0094-02

高中物理知识内容较多，而且还较为复杂，倘若教师采用传统灌输式的教学方式，就不利于学生对物理知识的理解和运用。而通过信息技术与教学内容进行有效整合，教师就可以实现教学手段的创新，确保激发学生自主学习的意识，有效提高学生的探究能力和逻辑思维能力。本文以“单摆”为例对高中物理信息化教学整合展开具体的分析与讨论。

一、高中物理“单摆”的教学目标

高中物理的抽象性和实践性较强，多数理论知识内容需要以实验的形式展开探究，对学生的逻辑思维能力要求较高。而“单摆”作为高中物理教学中的重要内容，是学生物理学习过程中的重难点。只有制定较为科学和完善的教学目标，才能确保教学活动的开展符合学生的学习需求，从而降低学生的学习难度，提高学生的物理学习能力。以下针对高中物理“单摆”的教学目标展开具体的分析与讨论。

“单摆”属于机械振动中的一种，是简谐运动的具体运用，也是学生学习的重点和难点。因此，在安排“单摆”教学课程时，首先应确保学生掌握简谐运动的有关周期公式，为“单摆”知识内容的学习奠定扎实的理论基础。其次，“单摆”教学要通过开展有关实验，让学生掌握单摆的周期与摆长的关系，并了解单摆周期与摆长和重力加速度的关系，学会运用重力加速度来计算摆长，确保学生掌握相关的知识点。第三，可通过构建相应的“单摆”模型，让学生对“单摆”有一个全方位的认识，进而再结合机械振动的有关知识，让学生对“单摆”的周期公式进行有效推导。教师可在课堂上给学生演示生活中所存在的摆动现象，让学生对“单摆”有一个初步的认识和了解，进而通过分析“单摆”的摆球运动和能量转化，让学生体会守恒规律。实验的演示可以让学生了解有关物理量与“单摆”周期的关系，从而完成高中物理“单摆”课程的教学目标，确保有效提高学生的物理核心素养。

二、做好高中物理信息化教学整合的策略

1.创设情境，激发兴趣

良好的教学情境，不仅可以有效激发学生的学习兴趣，还能提高学生的学习主动性，引导学生积极参与到课堂教学过程中。而“单摆”的教学内容较为抽象，单纯运用理论知识展开教学会使整个课堂变得枯燥无味，不利于学生对相关知识点的理解和掌握。因此，在开展教学时，教师可以运用多媒体形式，为学生演示秋千和钟摆的摆动过程，这样就能将抽象的概念以直观的方式呈现给学生，从而激发学生的探究欲望。

创设情境还可以通过动手实践的方式进行，如教师在课堂上可向学生展示一些组成单摆的物件如橡皮筋、铁球以及塑料球等，让学生运用这些材料自制教具，来模拟单摆运动。在组合的过程中，学生对单摆知识就会有一个更深层次的认识和理解。另外在实验方面，教师要结合教学情境的创设，让学生积极进行实验操作，或者通过采用计算机技术来模拟单摆实验，这样学生既能观察到实验现象，又提升了动手操作能力。

2.动静结合，突破难点

物理学科的很多教学内容都需要实验演示才能促进学生对概念的直观理解。但是，由于各种条件的限制，很多实验演示无法展现给学生。比如，在分析单摆回复力的来源和单摆摆动过程中各物理量的变化情况时，教师就很难通过实验演示的方式分析出单摆受力情况。因此，传统物理实验还存在着一定的局限性，有时无法给物理教学提供支持。而信息技术的运用，可以将抽象的问题具体化，通过动画演示的方式，让学生直观了解到单摆运动过程中的受力情况，从而激发学生的学习热情，有效提高课堂的教学质量。

例如，教师可利用“几何画板”软件来制作单摆摆动过程中的运动规律课件。在动画演示时，教师应引导学生体验整个振动过程中位移与回复力、速度以及加速度之间的关系，并鼓励学生对单摆过程中的各个物理量变化进行仔细观察和记录，从而帮助学生更好地认识单摆运动。同时，教师还要为学生逐步分解单摆运动的每个步骤，确保让学生对单摆运动有一个全面的认识。

3.虚实结合，还原真实

信息技术在不断更新与发展，其在高中物理课堂上的应用优势也变得越来越明显。在物理实验中运用信息技术，可以做到虚实结合，还原真实。对于高中物理实验的开展而言，部分实验结果误差较大，不能完全真实地反映出实验的本质。而有些物理实验反应速度较快，学生还未来得及观察，实验就已结束，这样就给物理学习带来一定的难度。而教师通过信息技术，就可以有效还原实验的整个过程，并且还能控制实验发生的速度，便于学生更好地观察整个实验现象。

例如，在教学“单摆的周期与哪些因素有关”时，教师应首先让学生根据生活中的经验或者自己想象一下，单摆运动周期可能与哪些因素有关，进而将学生分为不同的小组，让学生讨论影响单摆运动的几种因素。然后，教师可通过演示单摆实验，让学生观察不同因素对单摆运动周期的影响。同时，对于一些无法直观呈现的现象，教师可以借助动画课件模拟有关实验，创设一个真实有趣的实验环境，实现对单摆振动状况的真实还原，帮助学生从多个角度深入理解单摆模型，从而让传统实物实验与信息技术完美结合。

4.数据处理，有效直观

物理实验中往往会涉及较多复杂的数据，像小数、无理数的计算等，这些对学生的数学计算能力和数据分析能力提出更高的要求。而运用信息技术能够充分借助计算机强大的计算能力，减少计算误差，保证最终的实验结果的准确性。因为多数实验数据较为复杂，如果学生采用人工计算方式，就会费时费力并且影响结果的精准性。而运用信息技术就能实现对数据的精准计算，总结出数据之间的规律，进而为实验结果的科学性提供可靠的理论依据。

例如，在教学“摆长与周期的关系”时，由于二者之间不是簡单的正比例关系，此时教师就可采用图像的方式来处理这类问题。而为了有效节约课堂时间，提高教学效率，教师可运用Excel表格，将实验所测得的数据快速、准确地绘制成周期摆长图像，并让学生对图像进行观察，这样学生就能直观认识到摆长与周期的关系。因此，信息技术的运用可以实现对数据的分析与处理，有利于学生找出数据之间的关系。

5.合理评价，增强互动

信息技术的应用，不仅可以帮助学生了解实验现象，还能帮助教师构建完善的评价体系，实现对学生学习状况的全方位了解。当学生做完相应的单摆实验后，教师应对每个学生的学习状况予以评价，并将评价结果录入计算机，最后通过电子档案对学生的综合素质予以考核。对于表现较好的学生应提出表扬，而对于表现稍差的学生应予以及时鼓励和鞭策，确保学生对学习充满信心。

三、结论

不断做好高中物理信息化教学整合工作，对于提高物理课堂的教学质量、激发学生的学习兴趣、有效活跃课堂学习氛围、降低学生的学习难度都具有至关重要的作用。因此，教师要明确高中物理“单摆”的教学目标，进而从创设情境、激发兴趣，动静结合、突破难点，虚实结合、还原真实，数据处理、有效直观等四个方面充分发挥出信息技术的应用优势，激发学生的探究欲望，将复杂的物理知识以更加形象化的方式呈现出来，全面提高学生的物理核心素养。

参考文献：

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[3]郭中华，郑隆举，朱振珲.单摆实验的视频分析教学案例[J].物理通报，2019（05）.