黨叔年

摘 要：“單擺”是高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。通過運(yùn)用信息技術(shù)，教師可以創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。要做好物理課程與信息化技術(shù)的整合教學(xué)，可以從激發(fā)興趣、突破難點(diǎn)、還原真實(shí)、直觀數(shù)據(jù)處理等方面提高高中物理的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：“單擺”;高中物理;信息化教學(xué);整合

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）25-0094-02

高中物理知識(shí)內(nèi)容較多，而且還較為復(fù)雜，倘若教師采用傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方式，就不利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和運(yùn)用。而通過信息技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效整合，教師就可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的創(chuàng)新，確保激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，有效提高學(xué)生的探究能力和邏輯思維能力。本文以“單擺”為例對(duì)高中物理信息化教學(xué)整合展開具體的分析與討論。

一、高中物理“單擺”的教學(xué)目標(biāo)

高中物理的抽象性和實(shí)踐性較強(qiáng)，多數(shù)理論知識(shí)內(nèi)容需要以實(shí)驗(yàn)的形式展開探究，對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力要求較高。而“單擺”作為高中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，是學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的重難點(diǎn)。只有制定較為科學(xué)和完善的教學(xué)目標(biāo)，才能確保教學(xué)活動(dòng)的開展符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。以下針對(duì)高中物理“單擺”的教學(xué)目標(biāo)展開具體的分析與討論。

“單擺”屬于機(jī)械振動(dòng)中的一種，是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的具體運(yùn)用，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，在安排“單擺”教學(xué)課程時(shí)，首先應(yīng)確保學(xué)生掌握簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的有關(guān)周期公式，為“單擺”知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。其次，“單擺”教學(xué)要通過開展有關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，并了解單擺周期與擺長(zhǎng)和重力加速度的關(guān)系，學(xué)會(huì)運(yùn)用重力加速度來計(jì)算擺長(zhǎng)，確保學(xué)生掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。第三，可通過構(gòu)建相應(yīng)的“單擺”模型，讓學(xué)生對(duì)“單擺”有一個(gè)全方位的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而再結(jié)合機(jī)械振動(dòng)的有關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)“單擺”的周期公式進(jìn)行有效推導(dǎo)。教師可在課堂上給學(xué)生演示生活中所存在的擺動(dòng)現(xiàn)象，讓學(xué)生對(duì)“單擺”有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)和了解，進(jìn)而通過分析“單擺”的擺球運(yùn)動(dòng)和能量轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生體會(huì)守恒規(guī)律。實(shí)驗(yàn)的演示可以讓學(xué)生了解有關(guān)物理量與“單擺”周期的關(guān)系，從而完成高中物理“單擺”課程的教學(xué)目標(biāo)，確保有效提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

二、做好高中物理信息化教學(xué)整合的策略

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

良好的教學(xué)情境，不僅可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)過程中。而“單擺”的教學(xué)內(nèi)容較為抽象，單純運(yùn)用理論知識(shí)展開教學(xué)會(huì)使整個(gè)課堂變得枯燥無味，不利于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。因此，在開展教學(xué)時(shí)，教師可以運(yùn)用多媒體形式，為學(xué)生演示秋千和鐘擺的擺動(dòng)過程，這樣就能將抽象的概念以直觀的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

創(chuàng)設(shè)情境還可以通過動(dòng)手實(shí)踐的方式進(jìn)行，如教師在課堂上可向?qū)W生展示一些組成單擺的物件如橡皮筋、鐵球以及塑料球等，讓學(xué)生運(yùn)用這些材料自制教具，來模擬單擺運(yùn)動(dòng)。在組合的過程中，學(xué)生對(duì)單擺知識(shí)就會(huì)有一個(gè)更深層次的認(rèn)識(shí)和理解。另外在實(shí)驗(yàn)方面，教師要結(jié)合教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，或者通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬單擺實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生既能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又提升了動(dòng)手操作能力。

2.動(dòng)靜結(jié)合，突破難點(diǎn)

物理學(xué)科的很多教學(xué)內(nèi)容都需要實(shí)驗(yàn)演示才能促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的直觀理解。但是，由于各種條件的限制，很多實(shí)驗(yàn)演示無法展現(xiàn)給學(xué)生。比如，在分析單擺回復(fù)力的來源和單擺擺動(dòng)過程中各物理量的變化情況時(shí)，教師就很難通過實(shí)驗(yàn)演示的方式分析出單擺受力情況。因此，傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)還存在著一定的局限性，有時(shí)無法給物理教學(xué)提供支持。而信息技術(shù)的運(yùn)用，可以將抽象的問題具體化，通過動(dòng)畫演示的方式，讓學(xué)生直觀了解到單擺運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有效提高課堂的教學(xué)質(zhì)量。

例如，教師可利用“幾何畫板”軟件來制作單擺擺動(dòng)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律課件。在動(dòng)畫演示時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)整個(gè)振動(dòng)過程中位移與回復(fù)力、速度以及加速度之間的關(guān)系，并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)單擺過程中的各個(gè)物理量變化進(jìn)行仔細(xì)觀察和記錄，從而幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)單擺運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，教師還要為學(xué)生逐步分解單擺運(yùn)動(dòng)的每個(gè)步驟，確保讓學(xué)生對(duì)單擺運(yùn)動(dòng)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

3.虛實(shí)結(jié)合，還原真實(shí)

信息技術(shù)在不斷更新與發(fā)展，其在高中物理課堂上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)也變得越來越明顯。在物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用信息技術(shù)，可以做到虛實(shí)結(jié)合，還原真實(shí)。對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)的開展而言，部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大，不能完全真實(shí)地反映出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)。而有些物理實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速度較快，學(xué)生還未來得及觀察，實(shí)驗(yàn)就已結(jié)束，這樣就給物理學(xué)習(xí)帶來一定的難度。而教師通過信息技術(shù)，就可以有效還原實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，并且還能控制實(shí)驗(yàn)發(fā)生的速度，便于學(xué)生更好地觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

例如，在教學(xué)“單擺的周期與哪些因素有關(guān)”時(shí)，教師應(yīng)首先讓學(xué)生根據(jù)生活中的經(jīng)驗(yàn)或者自己想象一下，單擺運(yùn)動(dòng)周期可能與哪些因素有關(guān)，進(jìn)而將學(xué)生分為不同的小組，讓學(xué)生討論影響單擺運(yùn)動(dòng)的幾種因素。然后，教師可通過演示單擺實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察不同因素對(duì)單擺運(yùn)動(dòng)周期的影響。同時(shí)，對(duì)于一些無法直觀呈現(xiàn)的現(xiàn)象，教師可以借助動(dòng)畫課件模擬有關(guān)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)有趣的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對(duì)單擺振動(dòng)狀況的真實(shí)還原，幫助學(xué)生從多個(gè)角度深入理解單擺模型，從而讓傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)完美結(jié)合。

4.數(shù)據(jù)處理，有效直觀

物理實(shí)驗(yàn)中往往會(huì)涉及較多復(fù)雜的數(shù)據(jù)，像小數(shù)、無理數(shù)的計(jì)算等，這些對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算能力和數(shù)據(jù)分析能力提出更高的要求。而運(yùn)用信息技術(shù)能夠充分借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力，減少計(jì)算誤差，保證最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因?yàn)槎鄶?shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，如果學(xué)生采用人工計(jì)算方式，就會(huì)費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且影響結(jié)果的精準(zhǔn)性。而運(yùn)用信息技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)計(jì)算，總結(jié)出數(shù)據(jù)之間的規(guī)律，進(jìn)而為實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性提供可靠的理論依據(jù)。

例如，在教學(xué)“擺長(zhǎng)與周期的關(guān)系”時(shí)，由于二者之間不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系，此時(shí)教師就可采用圖像的方式來處理這類問題。而為了有效節(jié)約課堂時(shí)間，提高教學(xué)效率，教師可運(yùn)用Excel表格，將實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地繪制成周期擺長(zhǎng)圖像，并讓學(xué)生對(duì)圖像進(jìn)行觀察，這樣學(xué)生就能直觀認(rèn)識(shí)到擺長(zhǎng)與周期的關(guān)系。因此，信息技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理，有利于學(xué)生找出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。

5.合理評(píng)價(jià)，增強(qiáng)互動(dòng)

信息技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還能幫助教師構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的全方位了解。當(dāng)學(xué)生做完相應(yīng)的單擺實(shí)驗(yàn)后，教師應(yīng)對(duì)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況予以評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果錄入計(jì)算機(jī)，最后通過電子檔案對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)予以考核。對(duì)于表現(xiàn)較好的學(xué)生應(yīng)提出表?yè)P(yáng)，而對(duì)于表現(xiàn)稍差的學(xué)生應(yīng)予以及時(shí)鼓勵(lì)和鞭策，確保學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)充滿信心。

三、結(jié)論

不斷做好高中物理信息化教學(xué)整合工作，對(duì)于提高物理課堂的教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、有效活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍、降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度都具有至關(guān)重要的作用。因此，教師要明確高中物理“單擺”的教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)而從創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)興趣，動(dòng)靜結(jié)合、突破難點(diǎn)，虛實(shí)結(jié)合、還原真實(shí)，數(shù)據(jù)處理、有效直觀等四個(gè)方面充分發(fā)揮出信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，將復(fù)雜的物理知識(shí)以更加形象化的方式呈現(xiàn)出來，全面提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

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