高中物理教学融入信息化元素探析

汤海湘 汪超

【摘要】物理学科作为高中教学工作的重点和难点之一，成为制约教育综合质量、影响提升高考竞争力的瓶颈.在这种常态背景下，探索信息技术驱动下的高中物理教学工作已经成为教育信息化改革的必然要求.为进一步完善信息化元素在物理教学中的融合与应用，采用理论与实践结合的研究方法，获得物理教学融入信息元素的必要性、原则与资源类型，并从概念、重难点、实验、复习四个环节提出了具体策略，为实现信息化元素与物理教学高效融合、提升信息化教学实效提供参考依据.

【关键词】高中物理；信息化元素；融合途径

1 引言

以计算机和互联网为核心的信息化元素的诞生与发展对生产生活和学习工作都产生了极其深远的影响，而信息化时代的全面到来，更促使重塑教育教学展现形态、推动教育信息化改革迅速提上日程；作为教育教学工作有效的辅助工具与支撑技术，信息化元素早已与教学实践融为一体，不仅有效提升了学生开展知识学习活动的手段丰富度，更改变了学生的学习方式，扩宽学习内容与资源.

尽管当前绝大多数高中学校已经具备基础的信息技术软硬件需求，但信息化技术应用方式较为单调、固化等限制了其本质优势的充分发挥，如何有效运用并发挥优势、确保信息技术与物理教学有机整合，进而促进学生物理素养发展与实践创新能力提升是相关教育工作者必须要思考的问题[1].因此，为进一步落实信息化元素在高中物理教学中的融合与应用，以新高考评价制度下物理教学标准为依据，通过对高中物理教学现状与问题、信息化元素具体内容进行细致梳理，从教学多角度探究了融合信息化元素的有效途径，助力高中物理信息化教学的优化发展.

2 新高考评价制度下物理教学融入信息化元素的必要性

2.1 传统物理教学面临的一些问题

随着新高考评价制度的敲定与逐步推进，走班式已然成为不可避免的教学新模式，这种不可控因素较多、缺乏固定班级管理的全新教育环境，使得传统高中物理教学存在的问题也愈加突出.

第1，教学过度依赖教材与辅导资料.传统高中物理教学主要依托物理教材展开，并配合辅导资料中的习题练习与讲解加深对知识点的理解与掌握，但固化、片面的教材内容无法迅速与学生达成思想层面的共鸣，限制了学生对复杂物理知识的理解深度，直接导致一部分学生学习物理知识难度较大，甚至会产生抵触、畏惧的不良心理[2].

第2，信息技术应用物理教学普遍具有单一性.尽管信息技术已经成为高中物理教学工作中较为常见的辅助手段，但应用方式主要以PPT展示、视频播放为主，并未充分挖掘信息化元素的优势和价值，造成信息化教学效果一般.

第3，侧重题海战术，缺乏对知识重难点的针对性教学.受高中阶段激烈的升学压力影响，教师习惯要求学生反复进行习题练习达到知识点熟练掌握的目的，但高中物理课程包含较多难懂知识点，仅仅依靠题海战术无法达到教学目的，更需要设计针对性教学活动，帮助学生理清混乱思维.

2.2 物理课程融入信息化元素的必要性

将信息化元素融入到高中物理课程中，能够借助信息技术为学生提供丰富多彩、多元变换的学习素材，将静态、刻板、抽象的物理现象以动态、形象的方式呈现出来，帮助学生更加顺利地完成对物理知识的感知理解，这对学生理性认识物理概念与规律的意义重大.

第1，融入信息化元素是落实新高考评价制度的有效途径.新高考评价制度愈加重视学生自主学习与个性化发展，将信息化元素运用到物理课程中，为学生提供了丰富、充足的学习资源，为引导学生自主学习提供了保障.

第2，有助于教学方式的转变升级.传统教学方式存在注重学习效果而忽略学习过程的问题，不利于学生身心发展，将信息化元素作为融入到传统教学过程中，使得教学方式更加灵活多变、教学内容更加趣味丰富，不仅加快了物理知识的传递普及，更充分激发了学生的物理求知欲.

第3，实现了物理教学模式的科学优化.在传统物理教学中，教师作为授课者，具有垄断性、专权性等特征，完全忽视了学生的主体地位，再加上传统课堂教学受可操作性、教学环境等因素制约，存在课堂氛围沉闷、思考探究匮乏等问题，而融入信息化元素扩宽了教学模式的多样选择性，实现了教师主导地位与学生主体性的教学模式转变，保障了教学效果[3].

3 高中物理教学融入信息化元素的原则与资源概述

3.1 高中物理教学融入信息化元素的原则

在进行信息化元素融入物理教学实践时，首先要明确具体原则，避免出现越俎代庖、费力不讨好的情况.笔者通过调研相关教学成果并结合自身教学实践，总结出以下几点基本原则.

第1，辅助性原则.渗透信息化元素是为了帮助学生更加顺利、高效地完成对物理知识的学习与掌握，辅助教师将抽象内容进行直观化呈现，并不能代替教师对学生的引导、启发、交流等主导作用，其核心是辅助而非替代.

第2，目标性原则.高中物理概念、实验、规律等具体教学目标具有一定差异性，这就要求教师在运用信息化元素时充分考虑教学内容和具体目标，选择适宜的信息化资源辅助教学，而不是为了运用信息化元素而盲目运用相关资源，却产生事倍功半的后果.

第3，适用性原则.尽管信息技术能够促进物理重难点的顺利教学，但并不意味着所有课程都要运用信息技术所呈现，具体设计应用必须要建立在充分考虑学生的认知规律和心理状态的基础上，达到弥补传统教学缺陷的目的.

第4，效益性原则.融入信息化元素是为了让学生获得更好的学习体验，提升学习实效，这就提醒教师在融合实践中充分考虑期望获得的效果，并基于此设计信息技术教学内容，而不是一味追求内容精美而浪费时间和资源[4].

3.2 信息化元素助力物理教学的资源种类

物理教学融入信息化元素能够化抽象为具体，提高学生直观体验感，并突破时间和空间的局限性，及时、准确收集学生的学习反馈信息，对创新教学环境、提高教学质量具有突出作用，而为发挥其真实作用，首要需了解并选择合理的信息化资源.常见的信息化资源分为视频类、PPT演示类与互联网交互类.视频类主要利用Flash动画、慢速演示视频等将物理知识动态呈现，便于学生理解重点知识点；PPT演示类主要指结合图片、逻辑图等向学生演示知识脉络，帮助学生迅速掌握核心内容；而互联网交互类主要指网络学习平台、学習资源网站等自构或借鉴现有成果线上自学平台或软件，能够克服时间与空间限制、引导学生自主探究物理知识.而具体如何选择与应用将在后续进行实践研究.

4 高中物理教学融入信息化元素的实践策略

4.1 概念信息化呈现——精准理解

概念是高中物理课程中的最基本内容，能否准备把握概念内涵，直接影响学生对物理知识的整体掌握情况与实践应用能力，为帮助学生更加高效地完成物理概念的学习任务，教师可以在课前导入环节引入交互式微课信息资源，通过层层递进的信息多元呈现，实现学生对物理概念的感性认知与理性认知.

例如 为带领学生迅速掌握“重力与弹力”这部分物理概念，教师提前准备了包含撑杆跳高运动员比赛视频与宇航员航天探测纪录短片等在内的已有知识资源、新概念导入问题PPT等信息资源，在观看视频时激发学生唤醒对初中阶段所学重力、弹力基础知识的印象；随后，教师将内容切换到重力、弹力概念的深入学习问题引导PPT中，以问题为导向，引导学生逐步意识到初中阶段对重力、弹力概念定义的片面性与纰漏，进而鼓励学生结合幻灯片所展示的“新概念”，开展自主思考与学习活动，在层层递进中提升学生对物理概念的理解深度.

4.2 难点信息化梳理——重点突出

利用信息化资源满足学生的学习需求，进而创设翻转智慧课堂，将教学的大量时间留给学生进行自主探究，这对提高其自主学习水平与创新思维能力意义重大.因此，为了提升学生对重难点物理知识的逻辑化掌握程度，教师可以运用信息化翻转课堂引导学生自主建构学习重点，提升其对物理知识的掌握熟练度与精准度.

例如 以“机械能守恒定律”为例，由于涉及功与功率、重力势能、动能、机械能及动能定理与机械能守恒定律等复杂内容，且各知识点间存在着复杂关系与一定相似度，为引导学生对本章节内容进行信息化梳理，掌握到有关功的重点内容，教师在授课时利用幻灯片引入提前绘制好的“功的头脑风暴图”，要求学生以小组为单位进行重点知识讨论、凝练与补充活动，在这一过程中，学生们围绕头脑风暴图对相关知识点进行了讨论与完善，在自主、互动探究中加深对重点内容的理解与认识，实现章节内容信息化梳理的教学目的.

4.3 实验动态化呈现——形象表观

实验在高中物理教学中占据着重要地位，不仅能够培养学生观察、探究等实践能力，更能加深对知识的理解深度，达到理论联系实际的教学目的.但受实验仪器、环境等条件限制，导致传统教学中存在实验难度大、效果不明显、无法操作等问题，影响了物理实验教学的顺利开展.为弥补传统物理教学存在的实验弊端，可以利用信息化元素展示物理实验，并配合问题驱动带领学生投入到信息化实验环境中，深挖实验蕴藏的知识点.

例如 以“验证动量守恒定律”的实验教学为例，教师与学生一同观看了不同条件下两个滑块在气垫导轨上碰撞后的实验现象，要求学生将观察的不同实验现象记录下来，并分析碰撞端面安装弹簧碰撞架、撞针和橡皮泥等不同初始条件下碰撞后的差异性，进而达到探索动量守恒定律的目的.在信息化实验视频的清晰呈观中，学生们产生了浓厚的学习兴趣，确保了实验教学的时效性.

4.4 复习信息化推进——模型建构

信息化元素搭建的辅助平台能够记录每一名学生的学习轨迹，并为学生提供差异化的资源推送与学习素材，满足不同学生的个性化学习需求.利用信息化元素这一典型特征，教师可以构建信息化复习平台，实现复习内容的精准推进与练习.

例如 以“圆周运动”内容为例，教师在开展复习课程时，利用钉钉交流平台制定了章节知识点思维导图绘制、重点概念理解分析、典型习题学习、综合知识点练习四层次复习模型，每当学生完成一项复习任务，才能看到下一项内容，降低了学生面对大量复习作业的焦虑感，更确保了每一位学生的学习需求，有效提升了高中物理课程的复习效果.

5 结语

总之，信息化教学改革工作有效缓解了传统高中物理教学暴露的问题，是响应新高考评价制度、优化教学方式、创新教学模式的必要举措，教师必须要熟悉信息化元素的应用原则，选择合适的信息资源类型融入到高中物理教学中，实现概念教学、重难点深化、实验探索、复习完善等教学环节的优化升级，探索契合学生学习特点、时代教育理念的信息化物理教学新模式，全面落实教学工作实效.

【本文为江苏省教育科学规划十四五课题《基于学科核心素养的高中信息技术融合教学实践研究》（编号D/2021/02/84）阶段性成果.】

参考文献：

[1]范留平.信息技术在物理课堂教学中的应用[J].中学物理教学参考，2019，48（06）：22-23.

[2]周栋梁.问题解决视野下高中物理教材重构的现状及思考[J].教学与管理，2013（31）：59-62.

[3]朱晓晖.新课程理念下的科学探究课的特征——以高中物理教学为例[J].教育理论与实践，2017，37（02）：58-59.

[4]钱张林.现代信息技术与学生自主学习能力培养——利用現代信息技术构建“问题导引，互动探究，自主学习”教学模式初探[J].物理教师，2005（06）：53-54.