梁倩妮

摘要：以多媒體、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化為主要特征的現(xiàn)代信息技術(shù)正有效地走進高中物理教學(xué)，并對高中物理教學(xué)產(chǎn)生深刻的影響。作者通過對高中物理教學(xué)中兩個課例的實踐，逐步優(yōu)化了現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的整合，總結(jié)出了相關(guān)的教學(xué)策略，以期能夠為一線教師提供有效參考。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);高中物理實驗探究課;整合;策略

物理實驗探究課的現(xiàn)代信息技術(shù)整合策略實踐

近年來科技的迅猛發(fā)展和教育信息化2.0的到來，使得校園里的信息化整合日新月異。自2017年底推進FEG未來教室軟件應(yīng)用于教育教學(xué)以來，筆者所在的學(xué)校教育信息化迅猛發(fā)展。筆者在以建構(gòu)主義和生本教育為主的教學(xué)理論指導(dǎo)下，基于“FEG未來教室”，結(jié)合高中生學(xué)習(xí)特點和心理特點設(shè)計了兩個信息技術(shù)和實驗探究課整合課例——《單擺》和《實驗探究牛頓第二定律》，并進行了多次實踐。

1.作為演示工具

將信息技術(shù)作為演示工具，雖然是低層次的應(yīng)用，但也是常用的方式，在必要環(huán)節(jié)運用得當，可以幫助學(xué)生理解所學(xué)知識。例如，筆者在兩個課例中都利用FEG未來教室打開攝像頭，將正在演示的“實驗定性探究單擺的周期影響因素”和“利用滑板游戲定性探究力、質(zhì)量、加速度之間的關(guān)系”過程進行播放，便于全班學(xué)生觀察，清晰且高效，形成師生的有效合作。

2.作為信息加工工具

筆者利用FEG未來教室實現(xiàn)了對教學(xué)材料的進一步加工。例如，在兩個課例的分析實驗結(jié)果階段，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下也都可以利用Excel軟件對實驗測量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、計算、分析、形成圖像，并利用FEG未來教室將Excel表格形成的圖像剪取直接調(diào)入課件，方便快捷，同時在FEG未來教室環(huán)境中還能對圖片進行勾畫批注等編輯（如圖1）。

3.作為知識表達工具

FEG未來教室的錄屏功能能夠?qū)崿F(xiàn)微課制作的即時化。例如，學(xué)生利用FEG未來教室完成“回復(fù)力證明單擺運動為簡諧運動”分享時，能夠即時生成微課，并目可以直接推送給其他同學(xué)，還沒有掌握的學(xué)生可以在課余觀看學(xué)習(xí)。

4.作為情境創(chuàng)設(shè)（輔助）工具

在《單擺》課例中，單擺是一種理想化模型，利用信息技術(shù)模擬其運動狀態(tài)能夠幫助學(xué)生理解。在《實驗探究牛頓第二定律》課例的實驗探究環(huán)節(jié)，學(xué)生可分兩個組類進行實驗：其一是使用數(shù)字化實驗，配套的傳感器和軟件能對實驗數(shù)據(jù)自動采集;其二是模擬實驗，在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)利用Excel等軟件統(tǒng)計和計算實驗數(shù)據(jù)，生成圖像（如圖2）。

5.作為師生交互工具

在課堂中，將手機與FEG未來教室軟件相連，能夠?qū)崿F(xiàn)師生的實時性交互活動，且生成的微課等資源可以存入網(wǎng)絡(luò)資源庫并推送給學(xué)生，學(xué)生也可以將學(xué)習(xí)反饋推送給教師。例如，在《實驗探究牛頓第二定律》課例中，教師可以利用課件將物理小游戲中的視頻畫面定格便于啟發(fā)學(xué)生思考，利用手機和網(wǎng)絡(luò)將學(xué)生設(shè)計的實驗方案推送到軟件，以便分享交流和討論。

課例教學(xué)過程

教師設(shè)置前置學(xué)習(xí)任務(wù)：學(xué)生課前閱讀課本完成單擺的結(jié)構(gòu)及裝置能被看作單擺的條件兩個問題。

1.課堂引入

教師首先引導(dǎo)學(xué)生回憶：“在前面學(xué)習(xí)了彈簧振子的簡諧運動，那么物體做簡諧運動的條件是什么？”接著，抽選學(xué)生回答生活事例抽象物理模型，提問：“生活中有哪些物體會進行來回的擺動？請大家舉例?！?/p>

媒體作用：圖片形象化。

2.提煉本節(jié)課研究的模型——單擺

學(xué)生展示反饋前置學(xué)習(xí)結(jié)果，教師引導(dǎo)學(xué)生提煉本節(jié)課研究的模型，并設(shè)置練習(xí)檢驗學(xué)習(xí)成效。

媒體作用：呈現(xiàn)知識要點，用Flash動畫輔助抽象模型。

3.探究單擺的運動

（1）單擺的運動圖像

教師設(shè)疑：單擺在豎直平面內(nèi)的擺動是什么運動？

教師追問：能否證明是簡諧運動？

學(xué)生用舊知識尋找解決新問題的思維方法，了解圖像證明法。

媒體作用：教師利用FEG未來教室軟件播放沙擺實驗視頻，并在適當?shù)臅r間使用軟件的“魔術(shù)剪刀”剪選視頻的某個畫面，同時生成的資源存入資源庫，以備下節(jié)課使用。

（2）單擺的回復(fù)力

教師引導(dǎo)學(xué)生分組討論“回復(fù)力”，并對擺球進行受力分析，然后找到回復(fù)力與位移的關(guān)系式。

學(xué)生學(xué)習(xí)課本解析，小組討論，完成證明;學(xué)生代表到黑板給全體學(xué)生講演證明過程。

媒體作用：教師利用FEG未來教室軟件的手機助手功能，即時拍照上傳學(xué)生作品至軟件中。學(xué)生在講演過程中利用軟件即時錄屏，把本環(huán)節(jié)制作成微課，存入微課清單，其他學(xué)生在課后可以打開進行學(xué)習(xí)。

4.合作探究單擺的周期

（1）探究影響單擺周期的因素

教師首先設(shè)疑：“周期是描述簡諧運動非常重要的物理量，那么單擺的周期與哪些因素有關(guān)呢？”接著追問：“我們應(yīng)該用什么方法來探究某一個因素的影響？”

學(xué)生猜測影響周期的因素，明白探究方法“控制變量法”。

師生合作演示“質(zhì)量、振幅、擺長”對單擺周期的影響。

媒體作用：利用FEG未來教室軟件“調(diào)用攝像頭”功能把演示實驗的過程播放給學(xué)生，便于全班學(xué)生觀察。

（2）實驗探究單擺的周期與擺長的關(guān)系

①實驗準備：教師設(shè)置實驗微課作為前置學(xué)習(xí)。學(xué)生在課前利用媒體生成和提交微課學(xué)習(xí)反饋。教師在課堂從FEG未來教室軟件資源庫調(diào)出學(xué)生的微課學(xué)習(xí)反饋，并進行講解，主要是如何數(shù)周期和利用停表測時間。

②展開實驗：教師提供統(tǒng)計數(shù)據(jù)的Excel（預(yù)設(shè)好計算公式）。學(xué)生分為8個實驗小組，對應(yīng)8組不同的擺長，協(xié)作完成測量固定擺長的單擺擺動30次的時間;測量后把數(shù)據(jù)匯總到教師提供的Excel中。學(xué)生借助信息工具對數(shù)據(jù)進行處理，利用圖像對數(shù)據(jù)進行分析。

根據(jù)8個小組的數(shù)據(jù)，師生共同分析、尋找周期與擺長的關(guān)系。有個別組學(xué)生測量數(shù)據(jù)可能會出現(xiàn)問題，教師要做好預(yù)設(shè)方案：其一引導(dǎo)學(xué)生分析測量錯誤原因;其二準備好測量沒問題的數(shù)據(jù)，以便能夠找到周期與擺長的關(guān)系。

③討論實驗結(jié)論：學(xué)習(xí)惠更斯的研究結(jié)果。

媒體作用：教師利用FEG未來教室制作實驗微課和從資源庫調(diào)用資源，利用網(wǎng)絡(luò)推送給學(xué)生，學(xué)生利用媒體生成和提交微課學(xué)習(xí)反饋。實驗過程中利用Excel匯總和計算實驗數(shù)據(jù)，即時生成圖表，并利用FEG未來教室軟件跨平臺在屏幕上利用觸筆展示和分析圖表。

5.鞏固練習(xí)（略）

6.課堂總結(jié)，課堂延伸

播放天宮課堂的單擺部分視頻，提問：“在天宮一號上單擺實驗不成功的原因？”

實踐反思

教師要準確理解學(xué)科課程和信息技術(shù)的關(guān)系。學(xué)科課程是核心，有效的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)策略是根本，信息技術(shù)與教學(xué)要素的恰當有機融合，才能在教學(xué)中產(chǎn)生聚焦效應(yīng)。面對不同的課型、不同的教學(xué)內(nèi)容、不同層次的信息素養(yǎng)基礎(chǔ)，教師的選擇應(yīng)結(jié)合二者所長，而不是信息技術(shù)的堆砌。另外，物理是一門實驗型學(xué)科，要處理好實際實驗操作和計算機模擬實驗的關(guān)系，將兩者優(yōu)勢結(jié)合。

本次實踐主要基于“FEG未來教室”進行的信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合，F(xiàn)EG未來教室軟件應(yīng)用環(huán)境要求不算高，有利于軟硬件資源不是特別好的學(xué)校初步有效地開展教育信息化實踐。目前，筆者在教學(xué)模式、教學(xué)評價以及與其他課型整合等方面的探索仍不足，需要后期加強研究和實踐，以期在信息技術(shù)與高中物理課程的整合應(yīng)用上為一線教師提供一些經(jīng)驗和依據(jù)。