陳利軍

摘要：傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)，往往注重實(shí)體性的實(shí)驗(yàn)，注重在場(chǎng)性的教學(xué)。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，將現(xiàn)代教育技術(shù)包括多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等引入物理教學(xué)之中，與物理教學(xué)進(jìn)行有機(jī)整合，能切實(shí)提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)力，發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中物理? ?教育技術(shù)? ?有效整合

高中物理不僅要培育學(xué)生的理性思維，更要培育學(xué)生的實(shí)踐能力。借助現(xiàn)代教育技術(shù)，可以助推學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。將現(xiàn)代教育技術(shù)引入物理教學(xué)，有助于探索教學(xué)新思路，創(chuàng)新教學(xué)模式。在信息時(shí)代，將現(xiàn)代教育技術(shù)與物理課程有效整合，已經(jīng)成為一個(gè)重要的、有價(jià)值、有意義的研究課題。下面，筆者就現(xiàn)代教育技術(shù)與物理課程整合，結(jié)合自己的實(shí)踐談?wù)効捶ā?/p>

一、高中物理與多媒體技術(shù)的整合

運(yùn)用多媒體技術(shù)就是通過多媒體所具有的聲色光影功能，對(duì)相關(guān)的文字、語言、聲音、動(dòng)畫、圖片以及音頻、視頻等進(jìn)行有效的處理、應(yīng)用。將多媒體技術(shù)與高中物理課程進(jìn)行有效整合，能形成繪聲繪色、圖文并茂的教學(xué)效果。多媒體技術(shù)與物理課程整合，有助于激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生的物理學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生深入地思考物理問題，探究物理現(xiàn)象。

比如教學(xué)“原子結(jié)構(gòu)”這一部分內(nèi)容，筆者借助多媒體技術(shù)制作課件，對(duì)微觀粒子世界的情況、樣態(tài)、運(yùn)動(dòng)等進(jìn)行模仿。如“盧瑟福α粒子散射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)”，現(xiàn)行高中物理實(shí)驗(yàn)室是不具備實(shí)驗(yàn)條件的，教師也沒有這樣的專業(yè)實(shí)踐技能。為此，我們通過多媒體課件的模擬演示，可以讓學(xué)生直觀地看到α粒子散射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子射到金屬箔箱之中都能沿著固有方向繼續(xù)前進(jìn)，只有少數(shù)的α粒子有著較大的偏轉(zhuǎn)，只有極少數(shù)的α粒子沿著原方向返回，這就是“α粒子散射現(xiàn)象”。通過多媒體課件，學(xué)生生動(dòng)、直觀地看到微觀粒子的運(yùn)動(dòng)變化過程，增強(qiáng)了對(duì)“α粒子散射現(xiàn)象”的認(rèn)知?？梢姡瑢⒍嗝襟w技術(shù)與高中物理教學(xué)有效整合起來，不僅能激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，更為重要的是能讓學(xué)生理解物理學(xué)知識(shí)。運(yùn)用多媒體課件，還可以將某些重點(diǎn)內(nèi)容定格、拉長(zhǎng)、放大，從而拓寬學(xué)生的物理理解通道。

在高中物理教學(xué)中，運(yùn)用多媒體技術(shù)，能將不可視的物理知識(shí)可視化。物理的知識(shí)性、抽象性、邏輯性和應(yīng)用性都很強(qiáng)。如果教師枯燥地、機(jī)械地進(jìn)行教授，就會(huì)泯滅學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。而運(yùn)用多媒體技術(shù)，有助于深化學(xué)生的感性認(rèn)知，并調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生形成物理實(shí)驗(yàn)的表象，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的物理理解，提高物理教學(xué)的實(shí)效性。

二、高中物理與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整合

高中物理教學(xué)不僅可以整合多媒體技術(shù)，還可以整合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。伴隨“互聯(lián)網(wǎng)+”社會(huì)的到來，高中物理教與學(xué)只有引入網(wǎng)絡(luò)之中，才能真正煥發(fā)生命的活力?；ヂ?lián)網(wǎng)與物理教學(xué)的融合，能真正確立學(xué)生的主體地位，同時(shí)讓學(xué)生體驗(yàn)到高中物理學(xué)科的魅力。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與高中物理進(jìn)行整合，需要一定的條件，首先就是師生角色的改變。在網(wǎng)絡(luò)世界之中，傳統(tǒng)師生關(guān)系中的“教育者”讓渡于“平等中的首席”。置身于互聯(lián)網(wǎng)世界，每一個(gè)成員都是平等的，他們進(jìn)行自由的互動(dòng)，其中包括情境、對(duì)話、寫作、意義建構(gòu)四大要素。這里，不僅可以人人互動(dòng)，還可以人機(jī)互動(dòng)。比如教學(xué)“伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律”這節(jié)課，筆者借助微課技術(shù)，將本節(jié)課的部分內(nèi)容拍攝成微視頻，包括牛頓第一定律的主要內(nèi)容、伽利略的理想實(shí)驗(yàn)與牛頓的生平貢獻(xiàn)等，將微課視頻在網(wǎng)絡(luò)上傳播，并讓學(xué)生接收觀看。這樣的教學(xué)，不僅豐富了教學(xué)形式，而且豐富了教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生不僅可以借助網(wǎng)絡(luò)觀看微視頻，而且可以通過微信、QQ群等進(jìn)行交流、評(píng)價(jià)。微視頻傳播過程中，教師可以將物理思想融入其中，助推學(xué)生物理學(xué)習(xí)力的提升、物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

在高中物理學(xué)習(xí)中，教師利用互聯(lián)網(wǎng)，可以引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)、互學(xué)、評(píng)學(xué)，等等?？梢赃@樣說，互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的路徑，拓寬了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的渠道。學(xué)生置身于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，可以進(jìn)行有個(gè)性的學(xué)習(xí)，可以展開深度的物理學(xué)思考探究。

三、高中物理與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的整合

對(duì)于高中物理學(xué)科來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要的組成部分。由于高中物理實(shí)驗(yàn)室硬件、軟件條件的限制，許多實(shí)驗(yàn)不能實(shí)在地進(jìn)行。為此，教師可以將高中物理內(nèi)容與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，從而彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)受到限制的短板。在實(shí)踐中，我們運(yùn)用VR技術(shù)，通過模擬的方式創(chuàng)設(shè)一種逼真的實(shí)驗(yàn)情境。虛擬的實(shí)驗(yàn)就是充分借助計(jì)算機(jī)所具有的圖形功能，對(duì)現(xiàn)實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生理解物理學(xué)知識(shí)的目的。

比如，在教學(xué)“描繪小電珠的伏安特性曲線”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于這樣的實(shí)驗(yàn)不能依靠傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程來完成，因此，在物理教學(xué)中，我們借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，運(yùn)用虛擬工具、虛擬器材等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，筆者首先讓學(xué)生戴上了虛擬現(xiàn)實(shí)顯示設(shè)備——VR眼鏡，然后引導(dǎo)學(xué)生依次連接好實(shí)驗(yàn)電路。借助VR眼鏡，學(xué)生能獲得一種身臨其境的感受，可以和實(shí)體性實(shí)驗(yàn)的具身感受相媲美。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，通過多次引導(dǎo)學(xué)生測(cè)量小電珠的電壓、電流，記錄數(shù)據(jù)，匯總數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制小電珠伏安特性曲線圖，可以讓學(xué)生理性地認(rèn)識(shí)小電珠的伏安特性曲線。

再比如，教學(xué)“點(diǎn)電荷”相關(guān)知識(shí)時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生在虛擬的情境下將極性為正的點(diǎn)電荷放置在虛擬的平面上，然后在點(diǎn)電荷的周圍出現(xiàn)了密密麻麻向四周發(fā)散的虛擬電場(chǎng)線，通過正負(fù)電荷的相互靠近，學(xué)生直觀地發(fā)現(xiàn)電場(chǎng)線發(fā)生了變化。這一過程真是妙不可言。有學(xué)生坦言，虛擬實(shí)驗(yàn)讓我們真正觸摸到了電場(chǎng)線，電場(chǎng)線不再是虛無縹緲的抽象概念，而是變得觸手可及。顯然，在這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不僅獲得了物理理想實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，還能夠從中領(lǐng)略到物理實(shí)驗(yàn)的樂趣，并學(xué)到相應(yīng)的物理知識(shí)?？梢姡摂M實(shí)驗(yàn)的開展可以在一定程度上提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，鍛煉與培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

虛擬實(shí)驗(yàn)具有較為深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景。作為教師，我們將其應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，不僅能激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生思考、探究，更為重要的是提升學(xué)生虛擬現(xiàn)實(shí)的能力。虛擬實(shí)驗(yàn)高度還原了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，培育了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的嚴(yán)謹(jǐn)精神，提升了學(xué)生的探究能力。

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◆（作者單位：江蘇省淮陰中學(xué)）

注：本文系江蘇省教育科學(xué)研究院“十三五”課題“現(xiàn)代教育技術(shù)與高中物理教學(xué)整合的實(shí)踐研究”（2019-R-67901）研究成果。