信息技术与电磁学课程整合实践研究

张挺

摘 要：电磁学是高中物理教学中十分重要的教学内容，但对于学而言，也是最抽象、难懂的知识内容，因为无论是磁场、电磁波还是电磁感应，都是学生无法用肉眼直接看见的。而信息技术与电磁学课程的整合，有效解决了这一问题，教师可以利用信息技术虚拟、仿真方面的优势特性，帮助学生更好的理解知识。对此，就信息技术与电磁学课程整合实践做出相关探索研究。

关键词：高中物理;信息技术;电磁学;课程整合

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）14-0032-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.14.011

当下已经正式进入信息化的时代中，信息技术改变了人们的生活，同时也推动了课程教育变革，教师可以利用信息技术虚拟、方针、计算、检索方面的优势，助力课程教学难点突破。如在高中物理电磁学课程中，信息技术的整合应用就极具重要意义，可以化抽象为立体，帮助学生更好地构建电磁模型，值得在今后的教学中教师做出更加深入的研究探索。

一、信息技术与电磁学课程整合实践条件

信息技术与电磁学课程整合具有重要意义，可以帮助学生更好的突破课程学习难点，但前提基础是必须要具备以下实践条件。首先，整合实践的硬件基础设施，若是想要促使信息技术与电磁学课程得到有效的整合，学校的硬件基础设施必须要完善，应确保每个教室都配备投影仪、计算机、校园网络接口、多媒体音响设备等。同时，最好还要配备网络阅览室，为教师的教研提供支持。其次，整合实践的软件基础条件，信息技术与电磁学课程整合，还必须要有相关软件平台作为支持，如校园网、教学资源库、Moodle教学平台、Flash、Office、3D模拟仿真软件等，通过这些软件平台的支持，实现对数据的计算、图像的制作、实验的模拟等[1]。最后，整合实践的能力基础。这也是信息技术与电磁学课程整合实践最重要的基础条件，信息技术与电磁学课程整合并不是简单地利用信息技术播放视频，其中涉及信息学、教育学等多方面的知识，若是想要实现更好的整合效果，教师必须要具备多元的素质能力和与时俱进的观念认识，立足于高中电磁学课程特点，准确找出信息技术的结合点。为此在整合信息技术的电磁学课程教学中，教师必须要加强教研学习，不断提升自身的课程整合能力。

二、信息技術与电磁学课程整合实践方式

（一）模拟+抽象模式的整合实践

高中阶段的物理教学活动开展过程中，电磁学课程是必不可少的组成部分。而从以往学生课程学习的角度来进行分析，学生在进行这一部分知识学习的过程中普遍感到难度较高，而且存在学习效果不佳的问题。这也在一定程度上影响了部分学生学习物理知识的兴趣，不只会影响到这一部分物理知识的学习，也会给学生其他部分物理知识的学习带来负面影响，由于电磁是看不见、摸不到、听不见的，且很难用语言进行描述，在教学过程中，若是单依靠教师口述讲解，是很难实现理想教学效果的。尤其是在所需要学习的相关内容比较枯燥的情况之下，很容易导致学生在学习的过程中产生厌烦感以及枯燥感，而为了有效保证课堂教学活动的开展效率，很多教师也都在积极地进行教学方法的创新，但是无论采用哪一种教学方法，要想实现更好的教学效果，为学生知识学习质量的有效优化打下良好的基础，都需要能够采取有效的措施将抽象的知识点转化成具体生动的形象，为学生模拟电磁运动的相关过程，如此学生对于知识的印象才能更加深刻，学习效果才能得到有效改善。

而在信息化的时代背景下，教师可以借助信息技术，尤其是利用现阶段社会上比较流行的一些新型的信息技术，使得抽象的知识点能够得以更加形象化的呈现，将电磁现象抽象模拟出来，因此“模拟+抽象模式”是信息技术与电磁学课程整合中非常适用的一种整合实践模式[2]。在该模式中，利用信息技术虚拟仿真、立体直观的特点，对电磁现象或实验过程进行模拟，以此将一些不可见的因素及变化规律呈现在学生面前，这样就可以化无形为有形，化抽象为形象，从而降低知识思考难度，帮助学生化解知识理解困难。这样，学生就可以突破对知识的表象认识，促使学生对电磁概念、规律有更加深刻的理解，这样就可以突破高中物理电磁学课程学习瓶颈，是信息技术与电磁学课程有效整合实践的体现。

上述教学程序并不是一成不变的，在实际教学过程中，教师应该立足于具体电磁学课程内容针对性的进行调整。具体教学策略如下：第一，结合电磁学课程基本内容以及学生学习特征、学习需求及认知水平，有针对性的选择好教学中使用的信息技术硬件和软件，然后对教学资源做出有效的设计组织。如基于电磁学课程特性，教师可以利用DMS建模软件将抽象磁感性、小磁针绘制出来，通过直观的软件，控制模块改变电流的大小，让学生对各阶段磁感线的偏离程度及两级磁感线的延伸方向、闭合点进行观察，带领学生突破课程难点核心。

第二，在实际教学过程中，教师要结合课堂教学反应，决定是否需要对模拟实验重复操作。教师应及时观察学生反应，做好对教学速度的调整。

第三，在进行电磁学模拟演示实验前，教师要做好相关准备工作，如要结合模拟实验观察要点向学生详细说明，以此确保在模拟实验结束后，学生可以更好地对实验结果作出观测和反馈。如通过上述研究介绍可以发现，在“模拟+抽象模式”的信息技术电磁学课程结合教学模式中，还是整体沿用了传统传授到接受的教学流程，只不过是在教学过程当中巧妙运用了信息技术作为演示或者实验的工具。在教学过程中，教师整体还是处于引导和启发的位置。教师要通过信息技术设备的有效运用，更好地调动学生的感官体验，架起知识从抽象到具象的桥梁，从而使学生对电磁学知识有更加深刻的理解，为电磁学的课程教学目标落实提供保障。

（二）计算机分析+探究模式的整合实践

高中物理电磁学是抽象性较强的知识课程，虽然相比于其他年龄段的学生来说，高中阶段学生的抽象思维能力已经获得了一定程度的发展，但是从以往学生课程学习的角度来进行分析，他们在学习电磁学这部分知识内容的过程中依然存在一系列的困难，其中理解方面的困难往往占据首要位置。如果上述问题无法得到合理有效地解决，则会给学生后续物理知识的高质量学习带来一系列负面的影响，不利于学生整体学习效果的保证。在教学过程中，若是仅依靠教师的口述讲解，学生往往很难体会知识的含义，必须要引导学生动手体验。但众所周知，电磁学知识是看不见、摸不到的，很难动手实践，这也是以往教学中困扰教师最大的问题。而信息技术与电磁学课程整合，有效地解决了这一困难。

从信息技术自身特点的角度来进行分析，其最为主要的一个特性就是够将一些抽象的事物转化成有趣以及生动的形象，进而使得学生在某一部分知识的学习过程中难度能够得到进一步降低。在实际教育教学活动的组织过程中，教师可以利用信息技术强大的计算处理能力，为学生构建“计算机分析+探究模式”。在此种教学模式中，教师可以将计算机软件作为信息及加工分析工具，通过计算机强化的计算分析能力，对固有的知识信息进行加工引导，以此快速获取信息数据，激发学生对电磁学课程知识内容的学习兴趣。在教学过程中，教师可以先通过计算机信息软件，为学生模拟相关教学情境，为学生提供了解知识点的教学资源。之后，有效结合本节课教学活动开展过程中所涉及的重难点问题，为班级学生合理设置思考问题的，使学生在课堂学习的过程中能够有明确的方向，进而结合自身的学习需要以及本节课的实际需求针对性地开展相应的探索活动，然后引导学生进行实验学习。通过对于信息技术进行合理有效的应用，以此突破传统教学的局限性，使学生的课堂操作能够真正打破空间以及时间所带来的一系列限制，促使学生能够利用信息技术反复针对相关问题进行试验操作，为学生的知识操作学习增添助力，促使学生对于相关部分知识的理解以及认识能够更加深化，为学生整体学习效果的优化打下良好的基础。

在信息技术与电磁学课程整合实践过程中应用“计算机分析+探究模式”有以下几个方面需要注意：第一，此种模式的应用对学生的计算机软件操作能力具有一定的要求，学生若是想要更好地进行自主实验操作，就必须要具备一定的计算机基础知识。因此在应用该模式前，教师应将实验步骤向学生讲解清楚，并向学生传授讲解基本操作要点，在学生实验结束后，教师还要对学生的计算机操作结果进行查看，确保学生能够给出有价值的实验报告。

如在电磁学课程中，应用“计算机分析+探究模式”，教师需要指导学生Interactive Physics计算机软件的操作使用，利用该软件的模拟分析功能，探究各因子对实验结果的影响，确保学生实验顺利进行，能够揭露电磁感应作用的本质。同时，还要帮助学生掌握Matlab、Tracker等分析数据软件的基本使用，以此促使学生能够更加深入的研究電磁作用规律，结合电脑软件中表现出的作用力的大小变化，进行电磁感线的曲线拟合，得到更加准确的实验结果。

第二，应用“计算机分析+探究模式”的高中物理电磁学教学中，必须要将学生作为课程教学的主体，整个实验过程必须要由学生自身完成，教师只要扮演好引导角色即可。同时教师要为学生搭建良好的物理实验环境，结合电磁学教学内容，为学生创设相应的教学情境，以此更好地激发学生的学习兴趣，确保学生能够顺利完成实验。

（三）互联网+探究模式的整合实践

在信息技术时代，教师传授学生知识只是众多途径中的一种，学生可以借助网络渠道，从多途径中获取知识，这为学生知识眼界的拓宽提供了极大的保障。尤其是对于新时代的高中生来说，他们所生活的时代也是一个知识快速更新的时代，因此，学生要想在社会中更好地立足，单纯依靠在课堂中所学习到的知识还远远不够，这就需要学生自身能够具备终身学习以及持续学习的能力。而在教学活动的开展过程中，教师就需要能够重视采取有效的手段拓宽学生的学习氛围，通过合理应用互联网的教学模式，使学生能够借助互联网中丰富的资源对自身的知识储备进行有效拓展，同时掌握利用互联网进行学习的方法，结合实际的工作以及生活不断更新自身的知识体系。

电磁学在现在社会生活中有广泛的应用，尤其是从未来的角度来进行分析，这一领域自身也拥有着十分广阔的发展前景，但依靠课本中的知识学习，学生能够了解懂得的电磁学知识只是物理世界中的冰山一角，对于相关知识的学习很难真正保证深度。为促使学生的学习视野得到更好的拓宽，培养学生学会应用互联网发现问题、解决问题的自主学习能力，在信息技术与电磁学课程整合的过程中，教师还可以采用“互联网+探究模式”引领学生实践学习，具体教学方法如下。

第一，在应用此种模式时，教师要为学生确定明确的主题。为避免学生自主搜索的盲目性和无序性，教师应该立足于课程教学内容，为学生提供与课程内容紧密结合的探究主题，以此确保学生的网络探究学习更加具有针对性，可以为教学目标的落实提供服务。如“电磁感应现象”是高中电磁学课程中的重要内容，且在现代社会中有极其广泛的应用，在应用“互联网+探究模式”的信息技术电磁学课程整合中，教师就可以将“电磁感应现象”作为探究主题，让学生通过网络搜集相关资料，研究分析电磁感应现象在现代社会的应用及发展前景。

第二，允许学习结果的多样性，信息技术的快速发展为物理教学提供了丰富的手段。在高中物理电磁学课程教学中应用“互联网+探究模式”，教师是要允许学生学习的多样性，学生可以通过各种学习网站进行学习，同时也可以产生图片、音频、视频等多种学习表现成果[3]。

第三，充分发挥协作作用，协作学习是近些年教育界比较火热的话题，通过协作学习，可以培养学生多种学习能力，因此在信息技术与电磁学课程整合实践中应用“互联网+探究模式”，教师也可以引导学生采用小组协作的方式。教师可让学生以小组为单位，共同对教师布置的探究主题内容进行资料搜索并整理交流。在这个过程中，学生会得到更好的启发，对于电磁学知识的理解也会更加深入。

三、结语

电磁学一直以来都是高中物理教学中的难点，而信息技术与电磁学课程的整合，为学生电磁学知识学习增添了助力。本文对信息技术与电磁学课程整合实践进行了研究探索，并提出了三种整合模式，即模拟+抽象模式、计算机分析+探究模式、互联网+探究模式，希望能够为教师同仁提供启示借鉴，促使高中物理电磁学课程教学效率得到更好的提升。

参考文献：

[1] 贺颖.信息技术与电磁学课程整合实践研究[D].宁夏大学，2013.

[2] 杨晓梅.信息技术与课程整合的实践——基础物理电磁学课程教学改革的尝试[J].电化教育研究，2007（7）：70.

[3] 阮许平，谢常清，李豆，等.信息技术与“电磁学、电工学”课程的整合[J].娄底师专学报，2004（2）：91.