信息技术融入物理教学

摘 要：信息技术融入物理教学全环节是时代发展的必然，高效率是它最大的价值.物理教学中信息技术的使用困境主要有三点：过量使用、使用不足、使用不当.信息化的物理教学突破策略为：树立教学为主、技术为辅的观念，开展基于目标、内容、活动以及评价的深度备课;梳理和重构物理教学中应用信息技术遵循的若干原则;建立信息技术融入物理教学的一般路径——选择、组合、优化、反思.

关键词：信息技术;物理教学;策略重构

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）04-0002-03

作者简介：邓李君（1982-），男，湖北人，本科，中学一级教师，研究方向：物理合作学习、项目式学习、错题研究.

1 信息技术融入物理教学的价值

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出“信息技术对教育发展有革命性影响，必须予以高度重视”.信息技术融入学科教学是第三次教育革命的主要特征，是世界教育改革发展的必然趋势.信息技术融入教育教学，是教育信息化的重要途径，正在引发教育教学的整体变革，其核心是推动教育教学进行创新，包括教育观念、教学模式、学习环境、教学内容、教学评价、技术手段的创新.进入21世纪以后，早期“黑板+粉笔”和“课本+纸笔”的传统低效物理教学模式已经发生质变：黑板扩展为多功能交互式电子白板;课本扩展为纸质书和电子音视频资源;纸笔扩展为答题器、平板电脑、电子草稿纸等;幻灯机演变为手机平板投屏技术;传统作业批改扩展为QQ、钉钉软件提交，电子批改;传统测试方式扩展为“一起作业”“问卷星”测试等.信息技术的引入贯穿了课前、课中、课后整个教学过程，有效提升了物理教学效率，深刻地改变了物理教学样态，影响了物理教学走向，凸显出技术的威力和价值.“技术”已经为教育插上了神奇的翅膀，为实现现代教学创造了无限的可能性.

2 信息技术融入物理教学的困境

2.1 “过量使用”导致物理教学“舍本逐末”

信息技术已经渗透在物理教学的各个方面，不仅包含课堂教学，还包括教学工作系统：课前预习、课后复习、课外物理综合实践活动、学法指导等.物理教学中对信息技术的“过量使用”有如下表现：教师在课前预习方面，既布置纸质学案、课文预习和习题，又通过QQ、钉钉等互联网软件让学生预习课件、微课、视频资源以及完成问卷星前测题，过量的信息技术干预导致学生预习负担过重;课堂教学中，教师播放的过量课件、精美插图和视频冲淡了物理教学的主题，过多使用答题器、平板电脑，减弱了学生纸笔计算的动手训练;课后，教师依赖“一起作业”“猿题库”等教育软件布置作业，过度的无纸化自动批改降低了作业的情感交流功能，导致教学失去了温度;学法指导中，教师过多看重信息技术软硬件，例如向学生推荐电子错题本、智能题库、百度等，面对繁杂的信息技术学生容易产生无所适从、茫然迷失的失落感，长时间电子产品的使用还可能损伤学生视力，甚至引发网瘾，过犹不及.对“信息技术”的盲目崇拜和过度使用，无异于“买椟还珠”，切忌让信息技术的漂亮外壳遮蔽了物理教学的内涵与本质.

2.2 “使用不足”导致物理教学“事倍功半”

物理教学对信息技术“使用不足”的主要表现和前述情况恰恰相反：课前预习阶段，教师只布置纸质作业，学生的预习资源匮乏，预习效率低下，收獲不多;课中，教师主要依靠粉笔和黑板进行授课，不使用或者很少使用多媒体课件、智慧课堂教学系统，仅仅进行教材讲授限制了学生学习物理的视野，大量的板书习题书写浪费了教学时间，影响了课堂容量;课后复习中，教师只采用面对面形式辅导学生，而不使用QQ、微信等互联网工具答疑解惑，这种狭隘的时空要求、陈旧呆板的沟通方式限制了课后辅导的数量和频率.信息技术“使用不足”的原因有两点：一是学校、学生所处客观条件的限制，例如经济原因导致的硬件设备缺失等，随着经济的发展，这类客观条件正在大力改善;二是来自教师和学生家长的主观因素的限制，一些年龄偏大的中老年教师信息素养不高，教学思维、观念、方法固化，不愿改变传统教学模式，不愿积极拥抱新技术，同时，家长出于保护学生视力的意愿和视网络为“洪水猛兽”的观念，用简单粗暴的方式让学生的物理学习和信息技术“绝缘”.匮乏的信息技术，不仅拖累了教学效率，降低了教学效果，还影响了学生信息素养的培养，与国家信息教育的方针政策不符.

2.3 “不当使用”导致物理教学“误入歧途”

信息技术的“不当使用”属于目标预设没问题，但方法实操有问题.就好比我们的目标是过河，但在过河的方法上不采用轮船过河，而采用汽车过河.这一问题在物理教学中表现为：用“虚拟实验室”软件做实验代替学生真实情境下的动手实验，模拟仿真实验在提高物理学习效率的同时，伤害了学生的实践能力;用智慧课堂系统软件的“随机抽点”功能从学生名单中随机抽学生回答问题，代替了教师基于观察所得的反馈信息而进行的点名提问，为增加教学趣味性而丧失了个性化教学的针对性;用平板电脑作图软件连电路图、作光学图、使用计算器计算，代替了学生纸笔作图与计算，在节省纸墨的同时，牺牲了学生的书写训练;用实验视频教学代替教师的现场演示实验，注重了预设和教学的正确性，但缺少了教学生成，减少了情感交融的现场感.信息技术的“不当使用”比比皆是，它将物理教学引入到了一条错误的轨道上，使人迷失在物理教与学的荒原中.

3 信息技术融入物理教学的应用策略重构

在教学实践活动中，使用信息技术取得的教学成果，其实并非发轫于技术，主要是由理念、思想和观点决定的.信息技术与物理教学融合，其本质并不是让信息技术成为获得教学成效的必需品，而是让物理教学在信息技术的辅助和催化下，实现信息技术的教学潜能和学生发展潜能的统一，实现效率、效果和效能的统一.信息技术如何避免错误，正确融入物理教学，重构应用策略？必然是理念、思想、观点先立，原则、路径后行，知行统一.

3.1 树立教学为主、技术为辅的观念，开展基于目标、内容、活动、评价的深度备课

有学者曾经说过：“真正的整合是看不见的整合，技术不是教学中一个特别突出的成分，而是自然有机的融和，这是技术在教育中使用的最高境界.”信息技术是物理教学的辅助工具，教师需要树立物理教学为主、技术为辅的观念，不能因为信息技术的强大而丧失了物理教学的自信，使其“喧宾夺主”.信息技术在物理教学中出现的偏差，基本上都是观念与备课出了问题，在任何时候，物理学科内容和物理教学法都是主体，教师在备课中要抓住这个主要矛盾.具体而言，首先，教师要基于物理课程标准确定教学目标，从知识、能力、情感与核心素养入手，深入分析，将教学目标融入每一节课的教学设计中;其次，教师要根据目标研读教学内容，根据内容设计教学活动、教学方法，在此基础上结合教学内容、活动、方法因地制宜地考虑信息技术的使用;最后，教师要设计评价机制，根据课堂和课外效果的评价检视信息技术的融入效果.

3.2 梳理和重构物理教学中应用信息技术遵循的若干原则

信息技术融入物理教学，应该以解决教学痛点为原则，而不是泛滥引入、拒绝引入、不当引入.教学痛点分为三个方面：一是教学内容的痛点;二是教师的痛点;三是学生的痛点.

其一，用精益求精的态度解决教学内容的痛点.在物理中，有很多内容不适合采用传统的讲授法，并因此成为教学痛点，此时就特别需要信息技术的介入.如何识别物理教学内容的痛点，从而融入信息技术加以化解？有以下主要原则可以借鉴：一是化小为大.即对于一些微小不易观察的物理规律和现象，利用信息技术进行放大，促进学生的理解.例如，用图片或视频放大“力使桌面产生的微小形变”“光滑木块表面的凹凸不平”“分子热运动现象”等.二是化远为近.即将一些空间遥远、历史悠久的物理事例用多媒体呈现在学生眼前，让遥不可及的事例变得熟悉和亲近，增强学生对知识的同化.例如，用多媒体呈现日月食形成过程及原理、播放“死海不死”的浮力视频、呈现杠杆演变历史的图片等.三是动静转化.即将一些变化迅速的动态过程用慢镜头定格、分解，或将割裂的、静态的现象串联到一起，形成完整的动态变化规律，这一过程的目的是降低难度，促进学生对知识的顺应和同化.例如，在研究弹簧往复伸缩过程中弹性势能和动能的转化时，就可以借助信息技术将动态过程分解，抓取几个关键点的弹簧形变图像，加以静态分析，突破难点;在研究凸透镜成像规律实验中，探究物象位置和运动变化规律时，可以利用flash技术，将物象位置和大小形状等碎片化图片串联到一起，形成物象运动变化的完整过程，利于学生从整体上建构凸透镜成像规律.四是化抽象为具体.即将一些抽象的物理概念化为形象具体的事物，促进学生由感性认识上升为理性认识.例如将抽象的“电流”概念类比为“水流”，并用课件动画展示出来;将音色、音调、响度的特征用示波器的波形、波数、波幅形象地展示等.五是化隐为显.即将一些不易观察的现象用多媒体显示出来，例如凸透镜成的虚像.

其二，用事半功倍的理念解决教师的痛点.教师的痛点主要是批改作业耗费时间、课前预习学情难以掌握、课中当堂训练难以批改、课后缺少和学生的交流等.信息技术解决痛点的原则主要是方便、及时、减负.例如课前，教师可以用问卷星布置预习任务，让学生预习课文后，在问卷星上完成一定数量的预习测试题并提交，教师可以立即看到学生做题得分排行榜、每个学生错题数、全班错题大数据等信息，也可以据此及时调整教学设计，避免了传统纸笔作业模式下的延时性，省去了收发作业的人工环节，减轻了教师批改作业的负担，省时省力，可谓一举多得;课中，教师可以利用智慧课堂答题器，让学生输入物理学案上的当堂训练题目答案，让全班学生的答题正确率立即呈现在多媒体上，根据答题大数据决定精讲哪些错题，精准且高效;课后，教师可以通过物理QQ群和学生交流上课收获，实现个性化答疑.

其三，用因材施教理念解决学生的痛点.学生的物理学习痛点主要有完成的作业得不到及时批改、学习困难得不到及时解决、缺少和教师交流的机会等.如前述，作业痛点可以通过问卷星得到及时的批改和反馈，实验练习不足可以通过线下“物理实验盒”+线上“虚拟仿真实验室”软件进行过饱和训练来弥补，学习困难可以通过反复观看微课视频和“猿题库”针对性做题加以突破，与物理教师的交流可以通过QQ和微信等即时通讯工具解决.信息技术的融入，使物理学习按需定制逐渐成为现实.

3.3 建立信息技术融入物理教学的一般路径——选择、组合、优化、反思

教师在深度备课和把握将信息技术融入物理教学的原则的基础上，要想在物理教学设计中真正融入信息技术，必然跳脱不出选择、组合、优化、反思这一基本路径.教师在选择信息技术工具之前，先要收集、熟悉、分析各种信息技术工具（见表1），做到心中有数.然后，通过选择，教师要初步确定使用哪些信息技术的工具;通过组合，教师要确定课前、课中、课后分别使用什么信息技术工具，什么教学内容对应什么信息技术工具、先后顺序如何，不同学情的班级使用信息技术工具的差异，课堂中停电或设备故障等突发情况如何应对等;优化和反思主要是针对课后环节，教师教学实践后，要反思所选择和组合使用的信息技术工具是否有优化的空间？要评估信息技术是否促进了物理教学？软件是否有更新和迭代？通过优化和反思，教师要积极学习各种有利于物理教学的信息技术软件、硬件.经历了这一过程，物理教师就能够遵循深度備课—深度融入—高效实践—优化迭代的螺旋式教学理念，步入信息技术融入物理教学的正确路径.

4 结语

信息技术融入物理教学，需要教育技术产品必须方便易学，能与教师现有的教学方法相兼容，具有很好的稳定性.此外，还需要物理教师对信息技术进行合理的整合安排.整合的场所不在教室，不在课堂，而是在教师的头脑里.教师信息技术应用要充分考虑学生使用的问题：一是如何发挥信息技术的工具效能，体现学生的主体地位;二是如何利用信息技术拟人、拟物的作用，构建有利于学生学习的情境;三是为学生使用信息技术提供丰富的情境、完整的知识体系，而不是仅仅提供碎片化的学习资源.基于信息技术融入物理教学的误区和重构应用的策略，如何设计信息化的物理教学活动，如何发挥教师的教学设计与实施能力、追求教学的最优化才是核心.

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（收稿日期：2020-11-10）