高中物理电场知识信息化教学路径

顾华

（苏苑高级中学,江苏苏州 221500）

众所周知，高中物理知识点繁杂，且较多抽象难懂，这给日常有效教学带来极大的压力和挑战。如何有效地将抽象的物理知识教学有效化，是每位一线教师要思考的问题。课堂上对于抽象的物理知识教学，仅仅依靠直输式的教学模式显然是行不通的，教育信息化为包括电场知识在内的高中抽象物理知识教学开辟了一条新的道路。教学实践中，教师若能合理依托信息手段，就能让学生在寓学于乐中，掌握物理知识的内涵精髓，获得物理素养的有效提升。因此，一线教师要正视信息化教学的意义，努力打造一个趣味性和实效性兼备的信息化物理课堂，让素质教育能够在物理课堂中落地生根。

一、高中物理信息化教学的意义

（一）丰富形式，激发学习物理兴趣

德国教育学者第斯多惠曾经说过：“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒和鼓励。”而教学中激励、唤醒和鼓励的最根本乃是学生学习的兴趣，因为学习最大的动力乃是兴趣，乃是对学习内容的兴趣。对高中生来说，兴趣好比是他们的良师益友，只有在对所学内容拥有浓厚兴趣的情况下，他们才会以更热情和更自主的姿态投身到学习中，进而获得更多学习收益。为此在教学实践中，物理教师应当时刻围绕“趣味教学”这一主线推进知识点的讲解，以趣味为引保证教学的有效性。新时期，一线教师要转变以往说教式、言语式的教学模式，多从信息化教学入手，平时多搜集一些与教学相关的学生又很感兴趣的视频、动画、微课等信息材料，在相关知识的教学过程中适时地呈现出来。例如，在讲述电场线知识点时，一线教师可以带领学生借助蓖麻油中的头发屑展示空间电场的分布。这个展示的过程每位一线教师必须带着学生体验，因为这个体验过程，比一线教师直接拿书上的图去讲，印象要深刻得多。但是这种传统手段只能讲单个点电荷、等量的同种电荷、等量的异种电荷周围的电场线分布的空间，对“不等量异种电荷间的电场线”分布知识点，以往的教学方法都是，通过电场的知识寻找特殊位置，再根据电荷周围电场线分布特征，推算不等量周围电场线分布情况，对于一般学生难度较大，很抽象。这时一线教师可以通过动画手段，调整两电荷电量参数，直接将不可见不等量电荷间的电场线直观化呈现出来。这样的教学手段既可以简化学生的学习难度，为他们提供一个视听一体的学习参照，又可以通过这种运用他们熟悉且喜爱的手段进行教学的方式进一步激起他们的学习兴趣，让他们能够乐学、知学和好学，提高他们的学习实效，而且若干年以后仍然能在学生的脑海中形成震撼的画面，真正印象深刻，学习兴趣浓厚。

（二）优化教学，发展物理核心素养

在新课改旗帜下，素质教育俨然成为高中物理教学的核心内容，如何引导学生从课堂中学到科学的思维方法，能自主地从“知识为本”转向“观念建构”，最终成为终身受益的宝贵财富，是每位一线教师努力的方向。这就要求在教学实践中，每位一线教师不但要注重物理知识点以及相关技能的传授效果，更要做好思维能力、科学精神以及探究意识教育工作，以此将素质核心素养教育落实到实处。然而，素质核心教育的推进并非易事，其中尤其对教学方法以及模式的合理性、科学性有着较高要求。信息化模式的引入，恰能够进一步丰富物理教学的内涵与形式，延伸物理教学的实践路径，进而助力学生物理素养的培养。在教学实践中，一线教师可结合多种信息手段革新教学设计，为学生提供诸多思维发散、动手实践的契机。在信息化手段下，物理教学还能够突破现实课堂的桎梏，实现向线上方向的延伸，这也为物理教学以及复习等环节的良好推进提供了更多方向，增添了物理教学的个性化与趣味化特点，这不管是对学生物理认知的深化而言，还是对他们物理思维、物理素养的发展而言，都将大有裨益。

二、高中物理电场知识信息化教学实践

（一）借助媒体手段，强化电场认知

在信息化教育手段中，多媒体作为一种较为常见的教辅工具，有着操作简便、直观性强等特点。它能够通过图表、图画甚至音频等方式将枯燥的文字以动态化形式跃然于学生眼帘，进而使他们能够获得一个直观化的学习参照，帮助他们更好地理解和学习相关知识点，提高其学习有效性。

高中的物理知识教学，一线教师都清楚，虽然电学的知识较力学的知识简单，但是电场的知识不像力学的知识教学可以借助身边的场景工具实质化、具体化，电学的知识尤其是静电场的教学这一块，因其无法肉眼可观的抽象性，使其成为高中物理教学的一大难点，学生学习物理知识的一大薄弱点。如何使电场抽象知识的教学具体化、直观化，成为每一位一线教师面临的一大挑战。通过多样的现代信息化的教学手段，能很好地处理以上教学难题。

在电场知识的教学实践中，物理教师可围绕教学内容、教学要求以及教学目标，设计一个以多媒体为辅助的电场课堂，让学生的电场认知得到进一步强化。例如，在“电场”的教学实践中，教师可依据教学目标，通过媒体手段展示一段关于法拉第提出“场”概念的故事视频。在此基础上，教师可展示一段Flash动图，让学生结合“场”的观点，思考一下电荷A、B的相互作用，在此基础上再引出电场强度等知识，使学生能够更加便捷和深刻地领悟相关概念的内涵精髓。通过此举，不但能获得好的教学效果，而且还能让学生寓学于乐，进一步激起他们的物理探究热情，可谓是一举多得。

另外，在讲解一些前沿的科技应用实例的时候，可以播放相关的视频材料和动画解析。例如，讲解电场和磁场的综合知识应用——“磁流体发电机”知识点时。播放相关的视频，在视频材料中，向学生详细介绍磁流体发电机的原理。“磁流体发电机”又名“等离子体发电机”，这是因为它的工作粒子是高温的等离子体的缘故。它是目前各国都在研究的先进发电机，借助电场和磁场的叠加，将高温的等离子体的内能直接转化为电能的装置。一线教师先是向学生展示目前国际上磁流体发电机的实物场景，然后利用动画等形式向学生们展示磁流体发电机的内部工作原理，最后再将实物模型抽象为物理模型。通过动画的展示，显示动态的粒子运动场景，在具体的物理模型中再进一步分析这种模型设计的具体问题。“等离子发电机的两极板电性？”“等离子体发电机的内部电阻？”“等离子发电机的工作电路？”“等离子发电机的功率损耗？”等问题都能在直观的粒子工作场景中得以解决。通过这样的讲解之后，不仅能让学生准确理解并解决磁流体发电机的相关问题，更是提升了学生自主分析问题的能力，让学生学会了如何自主构建叠加电场和磁场的模型。下次再碰到与之相关联的知识点问题时，学生就可以根据材料等实际出发，自主构建相关物理模型进而分析与解决相关问题。另外适当地引入当前国内国外的相关科技材料，特别是能展示我们国家目前的先进科技，不但可以加深学生对该知识点的理解，还能极大地刺激每位学生的爱国主义之情，让每一位学生体会祖国的强大，产生强大的民族自豪感，并萌生强烈的为祖国强大而奋斗的爱国主义想法。

（二）运用微课技术，推动电场探究

微课是指以视频为主要载体，记录一线教师在课堂教育教学过程中围绕某个知识点或教学环节而展开的精彩教与学的全过程。客观地说，微课是教育信息化的代表性技术产物，在推动教学效果以及素质教育落实方面有着巨大的活力。微课有着教学时间短、针对性强、教学形式灵活等特点。微课形式多种多样，可以有课前复习、新课导入、知识点理解、练习巩固、小结拓展等，选择并灵活应用适当的微课内容，辅助教学，往往会有事半功倍的功效。微课技术手段的精炼教学内容和灵活容易的操作特点，如果能将其渗入物理电场知识教学中，可以极大地简化学生的学习难度，让他们能够在有序的视频引领下掌握其中的要点。恰当的微课技术手段能够帮助一线教师构建一个具有翻转性质的有趣的物理讲堂，这样的教学可以让同学们获得更多思维发散、操作实践以及合作交流的契机，进而凸显其教学主体者的地位，让他们的自学、思维以及创新等能力得到有序化提升。

在电场知识教学中，一线教师如果能引入并注重微课技术，以电场“微课堂”促进学生的电场知识探究，相信教学效果一定比传统灌输课堂效果好很多。例如，在讲授“带电粒子在电场中的运动”知识点时，利用有效的课前知识点微课讲解，能将抽象的微观粒子运动情况直观化，让高度抽象的内容，以最直观的方式呈现在学生面前，让他们有身临其境的感受，从而收获最佳的教学效果。

一线教师不妨将视角放在微课之上，以微课为助力带领学生进行翻转学习。首先，教师可对本章节知识点加以归纳，在此基础上，结合网络视听资源设计一个章节微课。在微课中，不但要包括一些与本章节知识点相关的音频或影像资源，如“带电粒子加速或偏转”动画等。而且也可设置一些具有指向性和启发性的问题，如“不计算粒子重力时，电场力的做功有什么特点？”“哪些情况下要考虑重力因素，哪些情况下不需要？”“正交分解法和等效重力法特点如何？”等。同时，微课还可结合试题，设置一个探究任务，如“运用正交分解法确定电场大小”等，让学生在翻转学习时，更有方向性。其次，教师可本着异组同质原则，在班内划分出多个4～6人的物理小组，指引各组成员一同对微课进行观摩，思考总结相关问题并进行相应实践探究。期间，教师应做好教学巡视工作，一是维护好课堂秩序，二是为各组学生提供及时性的点拨，确保翻转教学得以良好运转。最后，教师可指引各组依次阐述结论，分享实验成果，在此基础上，结合其中的问题进行点评和知识点的总结。如此，便可实现“教”与“学”传统模式的转换，让学生能够拥有更多自主思考、合作探究的契机，在这个探究过程中，对电场知识形成更深层次的认知，而且借此使他们探究能力、协作能力以及处理问题等能力均得到有效培养。

（三）构建网络平台，延伸电场教学

结合教育实践来看，物理教师如果想要获得更好的教学实效话，除了要做好课堂教学工作以外，还应关注课外知识的复习与练习，只有这样才能实现教育闭环，为学生认知的深化以及物理能力的发展奠定基础。互联网作为一种信息化的交互平台，有着适用性强、互动性高等特点，若将其渗入物理教学中，不仅能够进一步拓宽物理课后练习以及辅导的教育路径，还能够让物理教师通过线上教育等方式实现对学生的个性化辅导。

在讲授电场知识时，物理教师若能搭建一个网络化的电场教学平台，一定能让电场教学实现向课外、学生生活方向的延伸。例如，在讲授“电势能和电势”时，教师可依托微信、钉钉以及QQ等信息交互软件，搭建一个电场教学群平台，利用网络群的互动性强等特点将章节微课等上传其中；同时还可设计一些章节数字试题，如电势能变化方面的填空题、电势能方面的选择题、电荷移动和电势能概念建立方面的讨论题等，指引学生进行观摩与练习，然后通过线上审阅的方式精准把握学生的疑问难点，在此基础上，可采取网络连线辅导以及线下课堂讲述相结合的方式巩固学生的电场认知。

在平台中，教师也可布置一些实验作业。指引学生做一做关于电场方面的居家小实验——“易拉罐火花”“摩擦棒牵引电风轮”等，而且可让他们将实验过程录制成一段小视频上传到平台。最后学生可以比一比谁的实验过程最科学？谁的视频录制得最好？等。在激起学生学习物理和实验探究热情的同时，让他们的电场知识学习更上一层楼。