范邦祿

摘 要：隨著信息技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用中的不斷深入，物理概念教學(xué)與信息技術(shù)的融合加深。學(xué)生對(duì)物理概念的學(xué)習(xí)會(huì)感到困難，尤其是利用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，會(huì)使學(xué)生更難理解。有些物理規(guī)律的條件在現(xiàn)實(shí)中無(wú)法滿足，容易形成錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以有效地避免上述問(wèn)題，能夠幫助學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行理解，降低學(xué)生對(duì)物理概念學(xué)習(xí)的難度。本文以筆者多年對(duì)信息技術(shù)融合下物理概念教學(xué)實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比分析、舉例說(shuō)明，闡述信息技術(shù)融合下物理概念教學(xué)的特點(diǎn)及方法。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);物理概念;教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1008-1216（2019）02B-0037-02

物理概念是反映物理現(xiàn)象、物理過(guò)程共同屬性和本質(zhì)特征的一種抽象。物理概念教學(xué)往往體現(xiàn)以下特點(diǎn)：第一，通過(guò)豐富的感知活動(dòng)和大量的事例為概念形成提供認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。第二，通過(guò)“實(shí)驗(yàn)與探究”“觀察與思考”為概念形成提供理性認(rèn)識(shí)。第三，通過(guò)“討論與交流”“實(shí)驗(yàn)與探究”“實(shí)踐與拓展”掌握概念的內(nèi)涵與外延，加深對(duì)概念的理解。

物理概念的教學(xué)要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和心理特點(diǎn)，通過(guò)概念教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，掌握科學(xué)的探究方法，發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，從概念教學(xué)這個(gè)角度實(shí)現(xiàn)課程的核心素養(yǎng)。此外，概念教學(xué)要遵循科學(xué)性原則、直觀性原則、啟發(fā)性原則、理論聯(lián)系實(shí)際原則。

根據(jù)筆者在教學(xué)中的體會(huì)，認(rèn)為要從以下幾方面進(jìn)行物理概念教學(xué)：第一，概念教學(xué)中要重視概念引入的必要性和重要性，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的求知欲。第二，利用教材提供的課程資源及其他一切可以利用的資源，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念提供豐富的感性材料。第三，根據(jù)教材的特點(diǎn)，通過(guò)“討論與交流”“實(shí)驗(yàn)與探究”突出物理概念的本質(zhì)和主要教學(xué)因素，掌握概念的內(nèi)涵與外延，培養(yǎng)學(xué)生的分析和推理能力。通過(guò)“實(shí)踐與拓展”，深化和活化物理概念。第四，根據(jù)教材的特點(diǎn)在物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)中注意學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，注意創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，重視學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程。第五，遵循教材又不拘泥于教材進(jìn)行物理概念教學(xué)。

在信息技術(shù)融合下的物理概念教學(xué)，如何將上述的特點(diǎn)和方法融合？又該如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)為教學(xué)服務(wù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)的概念教學(xué)中的不足呢？下面以具體的物理概念教學(xué)進(jìn)行對(duì)比分析。

例案：“平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”教學(xué)

物理教材廣東版必修二第一章第三節(jié)中定義“物體以一定的初速度水平拋出，僅在重力的作用下所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)”。課本給出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)如下，平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡通過(guò)在黑板上畫(huà)出展示，在教師輔助下進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的教學(xué)。這樣在理論上可以探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。由于水平軌道無(wú)法做到光滑，研究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的分運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)誤差較大，甚至得不到想要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果致使出現(xiàn)誤導(dǎo)學(xué)生的情況。小球從A軌道平拋出來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)法完全呈現(xiàn)出來(lái)，不好進(jìn)行對(duì)比分析。三個(gè)電磁鐵釋放的小球不能在相同的時(shí)刻進(jìn)行對(duì)比分析。

利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以把實(shí)驗(yàn)條件理想化，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的教學(xué)。模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（動(dòng)畫(huà)）：讓小球A從圓弧軌道滾下，到達(dá)水平時(shí)，小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在A處讓小球C在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小球B在小球A的拋出點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)。每隔相等的時(shí)間，三個(gè)小球在相應(yīng)的位置用水平虛線和豎直虛線連接起來(lái)。這樣學(xué)生很容易觀察到小球A平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)與小球C的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與小球B的自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律一致。利用動(dòng)畫(huà)反復(fù)觀察，學(xué)生會(huì)對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)更加深刻。

與課本給出的教學(xué)設(shè)計(jì)相比，利用信息技術(shù)輔助教學(xué)可避免由于實(shí)驗(yàn)條件難以滿足而帶來(lái)的錯(cuò)誤結(jié)論，避免學(xué)生在不正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中形成錯(cuò)誤的概念。而且模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程還可以反復(fù)進(jìn)行，在關(guān)鍵時(shí)刻（或位置）可以慢放或回放，能夠讓學(xué)生反復(fù)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生看清楚，弄明白。

中學(xué)物理中還有很多的規(guī)律、概念可以充分利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電流、萬(wàn)有引力等概念的教學(xué)都可以利用信息技術(shù)來(lái)模擬模型或模擬動(dòng)畫(huà)。這樣可以讓學(xué)生更容易理解物理概念和掌握物理規(guī)律，讓學(xué)生在浩瀚的物理世界中能夠?qū)σ恍┪锢憩F(xiàn)象有清晰的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生既可以見(jiàn)到樹(shù)木又可以看到森林，增加學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情。

信息技術(shù)怎樣幫助人們改進(jìn)學(xué)習(xí)方式是國(guó)內(nèi)外教育技術(shù)學(xué)的熱門(mén)研究課題，得到了美國(guó)學(xué)者布拉德·霍坎森、英國(guó)學(xué)者羅伯特·麥考密等人的高度重視和深入的研究。在香港，學(xué)者袁海球與羅陸慧英等人于2003年提出，學(xué)校可采納ICT的三種教學(xué)模型（技術(shù)推廣模型、具有催化作用的整合模型、文化創(chuàng)新模型），在國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。筆者自參加工作以來(lái)，不斷研究利用第二種模型即“具有催化作用的整合模型”進(jìn)行物理概念教學(xué)，對(duì)信息技術(shù)融合下的物理概念的教學(xué)特點(diǎn)得到了一些體會(huì)。

第一，從抽象到具體。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以將一些較為抽象的物理概念轉(zhuǎn)化為具體的圖形、圖表或動(dòng)畫(huà)，如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電流等概念的教學(xué)。

第二，由枯燥變?yōu)樯鷦?dòng)。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以將一些枯燥的物理概念教學(xué)變?yōu)樯鷦?dòng)的實(shí)物教學(xué)、動(dòng)畫(huà)演示教學(xué)，可以烘托課堂氛圍，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的效率，如勻速直線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)等。

第三，從現(xiàn)實(shí)到理想。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以將現(xiàn)實(shí)無(wú)法滿足的條件理想化，滿足條件，排除現(xiàn)實(shí)條件無(wú)法滿足對(duì)學(xué)生在概念認(rèn)識(shí)上的干擾。如拋體運(yùn)動(dòng)的概念教學(xué)，地面上拋出的物體除了受到重力還要受到空氣阻力的作用，只不過(guò)空氣阻力較小，對(duì)小球的運(yùn)動(dòng)影響不明顯而忽略不計(jì)，這樣我們才認(rèn)為地面上做拋體運(yùn)動(dòng)的物體是僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)實(shí)中無(wú)法用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的規(guī)律可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。如伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)、牛頓第一定律的驗(yàn)證等。

第四，從不可逆轉(zhuǎn)到可逆轉(zhuǎn)。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反復(fù)觀看，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程過(guò)程可以慢放、回放，可以加深學(xué)生對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)，降低學(xué)生的思維難度。如在平拋運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中反復(fù)觀看模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)關(guān)鍵位置慢放或停止下來(lái)或回放進(jìn)行觀察討論，直到學(xué)生看清楚弄明白。利用傳統(tǒng)的教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一目的。

第五，從單一到多元。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)對(duì)物理概念的呈現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)多元化，教學(xué)資源豐富，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的多元化。如加速度的概念教學(xué)，可以利用動(dòng)畫(huà)展示小車在斜面的運(yùn)動(dòng)來(lái)觀察速度的改變，也可以播放視頻飛機(jī)的起落過(guò)程、火車的起停過(guò)程、賽車的速度變化等。讓學(xué)生觀察到速度的改變有快有慢，為了描述速度改變的快慢引入加速度的概念。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)生不僅知道為什么引入加速度，還能夠明白加速度的物理意義，降低了加速度概念教學(xué)的難度。

當(dāng)然，信息技術(shù)并不是萬(wàn)能的，不是所有的物理概念都適合利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，如質(zhì)量、時(shí)間等概念的教學(xué)。利用信息技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)的模擬實(shí)驗(yàn)都是人為設(shè)計(jì)的，不是真實(shí)的自然現(xiàn)象，得出的結(jié)論和規(guī)律都是為了滿足條件而設(shè)計(jì)出來(lái)的。所以教學(xué)中要向?qū)W生說(shuō)明，不然物理課堂教學(xué)就與這門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)背道而馳。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃河明.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].成都：四川教育出版社，1999.

[2]焦建利.教育技術(shù)學(xué)基本理論研究[M].廣州：廣東教育出版社，2008.

[3]桑志虎，王立蘭.初中物理演示實(shí)驗(yàn)中信息技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2018，（9）.

[4]袁金山.信息技術(shù)與初中物理課程的優(yōu)化整合[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備，2013，（31）.

[5]朱艷萍.談信息技術(shù)與初中物理教學(xué)實(shí)踐深度融合——以《光的折射》為例[J].科教文匯（中旬刊），2016，（10）.

[6]郭素萍.信息技術(shù)背景下的高中英語(yǔ)微課教學(xué)[J].新校園（上旬），2016，（12）.

[7]劉丹.信息技術(shù)奏響體育教學(xué)新華章[J].教育，2017，（28）.

[8]梁雄芳.借信息技術(shù)之力 提語(yǔ)文教學(xué)之效[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2017，（11）.

[9]楊樹(shù)龍.信息技術(shù)結(jié)合下的中職英語(yǔ)教學(xué)[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2017，（11）.

[10]胡春艷.信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的有效整合研究[J].新校園（中旬），2017，（4）.