天津市寶坻區(qū)第八中學(xué) 張建新

伴隨著信息技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，許多新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并在教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為教育帶來了更多的可能性。電子白板、遠程課堂以及相關(guān)信息技術(shù)的運用極大地推動了中小學(xué)教育教學(xué)改革進程。物理是許多科學(xué)研究的基礎(chǔ)，學(xué)生學(xué)好物理尤為重要。在當(dāng)今“雙減”政策背景下，教師不應(yīng)局限于原有的教育模式，而應(yīng)充分利用時代帶來的機遇，與時俱進，積極適應(yīng)信息技術(shù)的發(fā)展，努力提高自身的信息化能力，將信息技術(shù)與物理學(xué)科的特點相結(jié)合，為學(xué)生開辟出一條減負增效的物理學(xué)習(xí)之路。

一、信息技術(shù)對優(yōu)化初中物理教學(xué)的賦能作用

1.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

多媒體教學(xué)具有直觀性與動態(tài)性的優(yōu)點。圖片和視頻的應(yīng)用可以通過直觀的方式將物理知識展示出來。這種方式比傳統(tǒng)老式的教學(xué)方式更容易被學(xué)生接受，可以直接表達一些物理情境，呈現(xiàn)生動、有趣、形象的學(xué)習(xí)內(nèi)容，特別是進入信息化時代后，多媒體形式更加的豐富。抽象的知識點可以轉(zhuǎn)化為具體的物理情境，學(xué)生更容易直接接受，媒體性與互動性的加強特別適合初中學(xué)生，彌補了學(xué)生難以在頭腦中呈現(xiàn)復(fù)雜物理過程這一不足。

2.突出學(xué)生主體地位。

教師將多媒體技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)的方式多種多樣，例如，可以通過展示與知識點有關(guān)的圖片、視頻、文字激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望或針對知識點制作一節(jié)或幾節(jié)微課來豐富學(xué)生的可學(xué)習(xí)資源，并可以利用計算機創(chuàng)造生動直觀的物理場景供學(xué)生思考。教師只需要從側(cè)面進行指導(dǎo)，拋磚引玉，為學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，給學(xué)生留足發(fā)揮主觀能動性的空間。

3.促進學(xué)生知識體系建構(gòu)。

物理是一門典型的自然學(xué)科，其強邏輯性要求學(xué)生具有較強的思維發(fā)散能力和知識整合能力，因為其中很多知識點是內(nèi)在關(guān)聯(lián)的。過去，在物理教學(xué)中，學(xué)生建構(gòu)自己的知識體系往往非常困難。并不是每個學(xué)生都能夠自主或者在老師的引導(dǎo)下完成構(gòu)建思維導(dǎo)圖的任務(wù)，從而將所學(xué)的知識構(gòu)建成知識網(wǎng)絡(luò)。多媒體信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用可以不斷挖掘出更多與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的新知識和新方法。這不僅豐富了學(xué)生的知識體系，而且培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的能力。在構(gòu)建過程中，學(xué)生的知識廣度不斷拓展，認(rèn)知結(jié)構(gòu)也可以隨時展現(xiàn)。

二、信息技術(shù)賦能初中物理教學(xué)的途徑

1.信息技術(shù)助力課堂環(huán)節(jié)實現(xiàn)“熒幕化”。

信息技術(shù)可以應(yīng)用于初中物理教學(xué)活動的方方面面。課堂導(dǎo)入是一堂課的開始。好的導(dǎo)入可以迅速抓住學(xué)生的“眼球”，使其注意力迅速集中。在學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》的內(nèi)容時有很多教師會采取創(chuàng)設(shè)情境然后設(shè)問的形式引起學(xué)生的思考。例如：用一輛小車從斜面上靜止滑下。同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)小車到達水平面時可以滑出很遠的距離，老師會把小車翻過來用車頂沒有輪子的面接觸斜面再次下滑，同學(xué)們會發(fā)現(xiàn)小車滑到水平面時滑行距離明顯變短。老師會讓同學(xué)們思考“物體運動是否需要力來維持的問題”，但在實際教學(xué)中普遍存在的問題就是老師演示的內(nèi)容只有靠前的同學(xué)能看清，而座位靠后的同學(xué)大多都不能夠看清老師演示的內(nèi)容，所以這個演示很難達到我們的預(yù)期目的。如果應(yīng)用信息技術(shù)可以把這段內(nèi)容制作成一節(jié)或者幾節(jié)微課，在導(dǎo)入時利用多媒體課件以視頻的形式把這個場景播放出來那么每位同學(xué)都能夠看清演示過程?；蛘咭部梢岳檬殖制桨咫娔X通過學(xué)校的局域網(wǎng)連接電腦屏幕，在老師演示過程中通過鏡頭的調(diào)焦特寫出演示的情境，如此便能達到預(yù)先設(shè)置的演示目的。

2.信息技術(shù)促使實驗效果實現(xiàn)“直觀化”。

受初中物理實驗室條件限制的一些實驗不適合我們在課堂上演示，例如“托里拆利實驗”。因為實驗過程中會用到大量水銀。有的中學(xué)實驗室并不能滿足實驗的要求，而且在實驗進行過程中水銀會揮發(fā)，吸入汞蒸氣對人體有害。所以很多老師會通過講課的方式來處理這部分內(nèi)容，但是講授法無法將形象生動的實驗過程展現(xiàn)給同學(xué)們，信息技術(shù)的應(yīng)用可以幫助我們克服這個困難。在課堂教學(xué)的課件中插入這個實驗的教學(xué)視頻，更加直觀地給學(xué)生展示實驗過程克服了現(xiàn)有條件的束縛，也會避免枯燥授課，讓學(xué)生直觀接受知識。也可以采用近景照相的方式，放大照片讓學(xué)生觀察一下水銀柱上表面是呈凸起狀，實現(xiàn)超越實驗現(xiàn)有條件。

3.信息技術(shù)促進課堂教學(xué)實現(xiàn)“高效化”。

高效學(xué)習(xí)、觀察實驗現(xiàn)象、參與實驗過程對于學(xué)生至關(guān)重要。但由于實驗條件的限制，有些實驗周期太過漫長，持續(xù)時間太長，實驗現(xiàn)象不夠明顯，甚至一節(jié)課或幾節(jié)課都不能展示完整的實驗現(xiàn)象。因此教師可以借助信息技術(shù)模擬真實的物理實驗場景，從而解決教學(xué)中的實際問題。比如初中物理教材中提及的“硫酸銅溶液遇水的實驗”，由于在清水的下方注入硫酸銅溶液所會發(fā)生的分子擴散現(xiàn)象需要幾天才能完成，顯然不適宜在課堂上完成完整的實驗過程的觀察。此時教師可以借助信息技術(shù)，將事先拍攝好的實驗全程通過快進的方式播放給全體學(xué)生觀看。如此一來，通過信息技術(shù)與初中物理教學(xué)的整合能夠有效地解決實驗教學(xué)問題，利用多媒體技術(shù)演示模擬實驗過程有助于引導(dǎo)學(xué)生多方位觀察物理實驗，提高初中生的物理學(xué)習(xí)能力。相同實驗原理的固體擴散實驗周期更長，也可采用同樣方法進行，極大地縮短了學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的周期，在時間上豐富了我們的課堂容量。

4.信息動畫引導(dǎo)實驗過程實現(xiàn)“精確化”。

初中物理教學(xué)中有很多實驗，由于操作不當(dāng)或?qū)嶋H情況，不能顯示出具體生動的實驗效果。例如，測鹽水密度時很容易因為食鹽溶解度問題或者天平和量筒精確度問題導(dǎo)致實驗不能達到預(yù)期結(jié)果，測出的鹽水密度有時甚至?xí)∮谒拿芏??？梢圆捎脛赢嫷哪Ｊ匠尸F(xiàn)實驗過程，精確度無誤且可以超脫現(xiàn)有器材的限制。還有的內(nèi)容因為操作過程中可能要解釋清楚需要超越初中范圍的內(nèi)容。例如：測量滑動摩擦力大小的實驗。為改進實驗，可以改拉動小木塊為把小木塊固定在墻壁上，向外拉動小木塊小的長木板。但在實體操作過程中，如果通過實物投影近景展示給同學(xué)們，在拉動木板過程中一旦力度掌握不好又沒有電動機拉動。一旦出現(xiàn)頓挫，連接小木塊的彈簧測力計會出現(xiàn)明顯的示數(shù)變大，這是因為頓挫瞬間最大靜摩擦力大于滑動摩擦力所導(dǎo)致的。但為了與學(xué)段相契合，教師最好不要給學(xué)生從這方面解釋。所以把此實驗做成動畫模式呈現(xiàn)可以使實驗的精確度提高。學(xué)生可以很好的接受這部分內(nèi)容又不會導(dǎo)致不必要的疑問。然后根據(jù)以上的實驗改進，最終我們就得到了“影響滑動摩擦力大小因素”的一整套探究實驗動畫。

圖1 “影響滑動摩擦力大小因素”實驗?zāi)Ｐ?/p>

按照實驗要求完成探究，我們最后可以在電腦上得到相關(guān)數(shù)據(jù)。

圖2 “影響滑動摩擦力大小因素”實驗數(shù)據(jù)

學(xué)生在繪制好的表格中整理收集好的實驗數(shù)據(jù)，然后根據(jù)控制變量法對數(shù)據(jù)進行對比，就能比較容易地得出以下結(jié)論：滑動摩擦力大小與壓力大小、接觸面粗糙程度有關(guān)，壓力越大，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。

5.信息技術(shù)利于教學(xué)重難點突破。

（1）動態(tài)呈現(xiàn)思維過程，擊破學(xué)生思維難點。

物理學(xué)科的各個知識點之間是有邏輯聯(lián)系的。物理學(xué)科在中考的難點和重點是考查學(xué)生思維能力的練習(xí)。在給學(xué)生講解這部分練習(xí)的過程中，老師往往會覺得單純枯燥的口頭敘述會很無力。而且單一的講授學(xué)生很難理解。因為學(xué)生很難利用這些零散的知識在腦海中呈現(xiàn)出一個立體的、動態(tài)的物理過程。例如：浮力問題中液面升降問題。

圖3 浮力問題中液面升降問題

冰塊漂浮在水面上，隨著冰塊融化燒杯中的水面如何變化。此類問題單純講解告訴學(xué)生液面不會有升降，記住簡單但理解起來有困難。如果利用信息技術(shù)把它做成動態(tài)的演示過程，冰融化成水后質(zhì)量保持不變而漂浮的冰浮力等于自身重力，根據(jù)阿基米德原理融化完的水恰好占據(jù)了圖中陰影部分區(qū)域，故液面不會上升或者下降仍處在原位置。這樣直觀的呈現(xiàn)易于學(xué)生理解。

（2）多樣化呈現(xiàn)物理過程，促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

在教學(xué)過程中，物理知識的講解與實驗過程受到很多因素的制約，比如體積大小、溫度、氣味等。這些變量不利于實驗現(xiàn)象的直觀呈現(xiàn)。如果繼續(xù)單獨使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生就不能清晰明了地了解物理過程。因此，在教學(xué)過程中，教師要將傳統(tǒng)教學(xué)與信息技術(shù)相結(jié)合，使用多媒體技術(shù)展現(xiàn)傳統(tǒng)的物理實驗過程，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)身臨其境般的學(xué)習(xí)體驗，促進學(xué)生認(rèn)知水平的提升。譬如，在學(xué)習(xí)“水的沸騰”這部分內(nèi)容時，水沸騰有一系列的現(xiàn)象。學(xué)生雖對這種現(xiàn)象有一定的理解，但對實驗細節(jié)沒有清楚的認(rèn)識，更不能規(guī)范地表達出來。因此，教師可以借助信息技術(shù)來模擬水溫從常溫到達沸點的全部過程，水聲用音效呈現(xiàn)，水蒸氣用顏色呈現(xiàn)，使學(xué)生直觀感受到整個過程中水的變化，從杯底出現(xiàn)氣泡到氣泡變大上升，并在上升過程中變小直至最后氣泡上升并變大在水面破裂，水蒸氣散發(fā)在空氣中水由液態(tài)汽化成氣態(tài)的水蒸氣這一過程。

三、分析與展望

1.教師要更新自身教學(xué)觀念。

在備授課過程中，老師們要與時俱進，創(chuàng)新教育理念，不斷完善自身的知識結(jié)構(gòu)，從而促進信息技術(shù)與初中物理課堂的深度融合。在學(xué)習(xí)了解了更先進的信息化教學(xué)理念后，教師可以根據(jù)學(xué)生的情況將相關(guān)信息技術(shù)融入課堂教學(xué)，并根據(jù)實際教學(xué)效果不斷調(diào)整優(yōu)化，持續(xù)地用理論聯(lián)系實際，用理論帶動實踐，進而在實踐過程中不斷豐富理論。教師要體驗信息技術(shù)的樂趣和有效性，促進自身教育觀念的轉(zhuǎn)變。同時，積極參與相關(guān)信息技術(shù)與課堂教學(xué)融合的競賽，展示自己的教育教學(xué)理念和信息化專業(yè)水平。

2.課堂教學(xué)要分清主次，把握好節(jié)奏。

教師要基于教學(xué)內(nèi)容選擇適應(yīng)性最高、有利于學(xué)生注意力聚焦的教學(xué)方法，不應(yīng)一味追求教學(xué)手段的新穎而忽視教學(xué)的本質(zhì)。信息技術(shù)在教學(xué)中的運用是十分靈活的，這就要求教師要正確把握教學(xué)節(jié)奏，合理利用信息技術(shù)的優(yōu)勢。教師要在教學(xué)中融入信息化，充分調(diào)動每個學(xué)生的興趣愛好，并設(shè)置好信息技術(shù)的使用環(huán)節(jié)，充分激發(fā)每個學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。比如備課時，教師可以根據(jù)教材列出教學(xué)大綱，并根據(jù)教學(xué)大綱利用互聯(lián)網(wǎng)查找教學(xué)資源，避免浪費時間，忽視關(guān)鍵內(nèi)容。在教學(xué)的過程中，不應(yīng)一味地按照原始課件開展教學(xué)，可以結(jié)合學(xué)生對知識的吸收能力，對教學(xué)內(nèi)容進行適度的調(diào)整，從而更好地把握課堂的教學(xué)節(jié)奏。

3.學(xué)校要積極構(gòu)建信息化教學(xué)環(huán)境。

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，建立信息化教學(xué)環(huán)境可以大大提高教育教學(xué)質(zhì)量。相關(guān)教育行政部門和學(xué)校要及時關(guān)注教育設(shè)備和技術(shù)，根據(jù)本地區(qū)、本校實際情況進行配置和優(yōu)化，為信息化教學(xué)的深入發(fā)展奠定基礎(chǔ)。學(xué)校要注重信息化教學(xué)所需的各項教學(xué)硬軟件設(shè)備的更新迭代，定期對教師進行信息化培訓(xùn)，使其掌握相應(yīng)的教學(xué)技能，同時提升教師的教育理念，使其形成更加完善的思想體系，促進信息技術(shù)與物理課堂的有效融合。

隨著“雙減”工作的持續(xù)深入推進和信息技術(shù)的不斷迭代與創(chuàng)新，信息化教學(xué)將愈發(fā)凸顯其他教學(xué)手段所不能比擬的實用性和可操作性。在初中物理教學(xué)中，教師要結(jié)合教育教學(xué)實際，選擇恰當(dāng)?shù)男畔⒓夹g(shù)和教學(xué)手段，為學(xué)生物理學(xué)習(xí)的減負增效添磚加瓦。