摘" 要：作為我國(guó)21世紀(jì)基礎(chǔ)教育教學(xué)改革的一個(gè)新途徑，信息技術(shù)與物理教學(xué)的融合有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高課堂效率。本文以“直線運(yùn)動(dòng)”為例，通過“情境引入—深化對(duì)比—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—拓展延伸”的教學(xué)環(huán)節(jié)，借助視頻、頻閃照片、Excel等信息技術(shù)，探索信息技術(shù)和初中物理教學(xué)融合的模式和策略，進(jìn)而提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：

信息技術(shù)；融合；深化教學(xué)

1" 引言

信息技術(shù)與初中物理教學(xué)的融合是將信息技術(shù)融入課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，形成信息技術(shù)與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合的新型初中物理教學(xué)模式。在信息技術(shù)的輔助下，形成高效、靈活、個(gè)性化、兼顧學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)的初中物理新體系。［1］信息技術(shù)與教學(xué)的融合作為教學(xué)改革的一個(gè)新途徑，以信息化促進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)模式的創(chuàng)新，有利于培養(yǎng)學(xué)生思維能力，促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)，助推課程改革。［2］在物理教學(xué)中，信息技術(shù)的高效融合可以在多方面提高教學(xué)效率。本文以蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)第五章第三節(jié)“直線運(yùn)動(dòng)”為例，探索信息技術(shù)與初中物理教學(xué)的融合模式和策略。

2" 教材背景分析

2.1" 教材分析

“直線運(yùn)動(dòng)”既是對(duì)之前“長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量”“速度”知識(shí)的應(yīng)用，又是后續(xù)“運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性”“力與運(yùn)動(dòng)”學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。

教材先以學(xué)生實(shí)驗(yàn)“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”引入，讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、處理數(shù)據(jù)的過程，自主建構(gòu)勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念，借助生活實(shí)例幫助學(xué)生深入理解勻速直線運(yùn)動(dòng)；然后利用蘋果下落的頻閃照片幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)變速直線運(yùn)動(dòng)，學(xué)習(xí)通過平均速度反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢；最后通過例題，鞏固勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念，讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用速度公式。教材通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并理解勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2.2" 學(xué)情分析

本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量，知道了速度的定義及表達(dá)式，為學(xué)習(xí)“直線運(yùn)動(dòng)”做了充分的知識(shí)準(zhǔn)備。八年級(jí)學(xué)生的思維逐步從形象思維向抽象思維發(fā)展，學(xué)生在前面的章節(jié)學(xué)習(xí)中已經(jīng)經(jīng)歷了科學(xué)探究的過程。在之前課時(shí)內(nèi)容“速度及其測(cè)量”的基礎(chǔ)上，本節(jié)課中“研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”加大了探究難度，能進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的探究能力。

3" 教學(xué)目標(biāo)

3.1" 知識(shí)與技能

通過生活實(shí)例和探究，認(rèn)識(shí)直線運(yùn)動(dòng)的兩種類型：勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)。

理解勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度的公式和物理意義。

3.2" 過程與方法

通過對(duì)玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，了解最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng)。

嘗試用圖像來描述物體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，體會(huì)用圖像來研究問題的便利。

3.3" 情感態(tài)度與價(jià)值觀

在活動(dòng)中嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并與同學(xué)合作、交流，完成研究任務(wù)。使學(xué)生樂于參與實(shí)驗(yàn)，能夠和同學(xué)進(jìn)行合作。

4" 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度的概念、公式。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究小氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

5" 教學(xué)過程

5.1" 情境引入，激發(fā)興趣

問題情境：播放輸液管中空氣泡運(yùn)動(dòng)的視頻。

提問：輸液時(shí)氣泡向上運(yùn)動(dòng)，它的速度如何變化呢？

學(xué)生觀看視頻，提出猜想。

設(shè)計(jì)意圖：教材中研究玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生“為什么要研究氣泡的運(yùn)動(dòng)”的疑惑，若以輸液管中氣泡的運(yùn)動(dòng)作為鋪墊，使實(shí)驗(yàn)探究與生活結(jié)合，則不顯突兀。輸液是學(xué)生較熟悉的生活情境，從生活走向物理，有利于激發(fā)學(xué)生興趣。

5.2" 深化對(duì)比，運(yùn)動(dòng)歸類

讓學(xué)生觀察四個(gè)運(yùn)動(dòng)：蘋果下落、汽車轉(zhuǎn)彎、行星運(yùn)動(dòng)、電梯上升，并對(duì)這些運(yùn)動(dòng)進(jìn)行歸類。

生1：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的軌跡分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。

生2：電梯和行星的運(yùn)動(dòng)速度不變，蘋果下落和汽車轉(zhuǎn)彎的運(yùn)動(dòng)速度變化。

生3：蘋果和電梯的運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，但電梯的運(yùn)動(dòng)速度不變，蘋果的運(yùn)動(dòng)速度變化。

總結(jié)：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的軌跡分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的速度分為勻速運(yùn)動(dòng)和變速運(yùn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生熟知的各種運(yùn)動(dòng)入手，讓學(xué)生自主分類，形成直線運(yùn)動(dòng)的概念。教學(xué)中利用動(dòng)圖展示運(yùn)動(dòng)過程，加輔助線顯示運(yùn)動(dòng)軌跡。依托動(dòng)圖展示動(dòng)態(tài)過程，能讓學(xué)生體會(huì)到運(yùn)動(dòng)是一個(gè)過程，樹立正確的科學(xué)觀念。

5.3" 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，嘗試改進(jìn)

初探究：翻轉(zhuǎn)玻璃管，初步認(rèn)識(shí)氣泡的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并思考以下問題。

（1）研究氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，需要測(cè)量哪些量，用到哪些器材？

生：氣泡運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間。路程用刻度尺測(cè)量，時(shí)間用秒表測(cè)量。

（2）既要測(cè)量氣泡運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，又要測(cè)量氣泡運(yùn)動(dòng)的路程，應(yīng)如何處理才能便于操作？

生：確定路程測(cè)時(shí)間，在玻璃管上標(biāo)定刻度。

（3）如何標(biāo)定“0”刻度線作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)？

生：玻璃管翻轉(zhuǎn)時(shí)，氣泡已不在玻璃管的底部，應(yīng)將距底部一段距離的位置作為“0”刻度線（由初體驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)所得）。

再探究：用一只秒表測(cè)量氣泡從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到20cm、40cm、60cm和80cm處所用的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)中遇到了什么困難？

生：一只秒表很難計(jì)時(shí)，讀氣泡到20cm處的時(shí)間時(shí)，氣泡仍在運(yùn)動(dòng)，來不及記錄到40cm處的時(shí)間。

討論改進(jìn)：①用四只秒表計(jì)時(shí)。②用手機(jī)秒表計(jì)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)多次計(jì)時(shí)的功能。

討論發(fā)現(xiàn)用手機(jī)秒表計(jì)時(shí)不僅準(zhǔn)確還能實(shí)現(xiàn)多次計(jì)時(shí)的功能，記錄間隔的時(shí)間，于是選用手機(jī)秒表計(jì)時(shí)。

深探究：分工協(xié)作，一人操作玻璃管，一人到標(biāo)記提醒計(jì)時(shí)，一人按手機(jī)上的秒表，一人記錄。

設(shè)計(jì)意圖：初探、再探、深探，優(yōu)化探究過程。初探讓學(xué)生獲得感性的認(rèn)識(shí)，體驗(yàn)并初步意識(shí)到實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題。通過遞進(jìn)式的設(shè)問和多次探究，尋找操作和設(shè)計(jì)的不足，改進(jìn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。在秒表和手機(jī)秒表的選取上，手機(jī)秒表不僅易操作、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，還能啟發(fā)學(xué)生善于利用手機(jī)這一現(xiàn)代化工具，這也是信息技術(shù)與課堂融合的一個(gè)方式。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中小組分工協(xié)作，可以培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。

5.4" 數(shù)據(jù)處理，形成概念

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1中。

提問：氣泡運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間有什么規(guī)律？

如表1所示是其中一組數(shù)據(jù)，教師提出從表1很難得到氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該如何改進(jìn)？

生：計(jì)算各區(qū)間的時(shí)間，從而計(jì)算得到速度，比較運(yùn)動(dòng)的快慢。

如表2所示是改進(jìn)后的表格。

由于計(jì)算耗時(shí)較多，課堂時(shí)間比較寶貴，采用Excel處理數(shù)據(jù)可以快速計(jì)算，節(jié)約時(shí)間。教師電腦上先設(shè)置好運(yùn)算的函數(shù)，學(xué)生只需輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就可以計(jì)算出氣泡通過各區(qū)間的速度。

如表3所示是一個(gè)小組處理后的數(shù)據(jù)，可以近似得到各區(qū)間的速度是相同的。

各小組的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，匯總?cè)绫?所示。分析每個(gè)小組的數(shù)據(jù)，得到氣泡都近似做速度不變的直線運(yùn)動(dòng)。

除了表格，還有哪種方法能更直觀地處理數(shù)據(jù)？

生：畫圖像。

請(qǐng)小組將自己的數(shù)據(jù)通過Excel擬合圖像。

如圖1～6所示是各小組擬合的圖像，均近似是過原點(diǎn)的傾斜直線。結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)，可得氣泡在任意一段時(shí)間內(nèi)路程和時(shí)間的比值是不變的。

學(xué)生通過處理數(shù)據(jù)和分析圖像可以得出，氣泡在上升過程中，相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程近似相等，運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間近似成正比，從而形成勻速直線運(yùn)動(dòng)的概念。

如圖7所示是幾個(gè)小組s-t圖像的匯總圖像，對(duì)比Excel表格擬合圖像，提問：為什么各個(gè)小組的s-t圖像的傾斜程度不同？

生：不同小組氣泡的運(yùn)動(dòng)速度不同。

師：怎樣通過圖像比較各組氣泡的運(yùn)動(dòng)速度？

生1：相同的時(shí)間比較運(yùn)動(dòng)的路程，平行于s軸畫一條豎線，路程大的運(yùn)動(dòng)快。

生2：相同的路程比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，平行于t軸畫一條橫線，時(shí)間小的運(yùn)動(dòng)快。

生3：圖像的斜率大小代表速度大小，可以通過圖像傾斜程度直觀比較運(yùn)動(dòng)的快慢。

師：了解了勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)后，請(qǐng)同學(xué)們列舉生活中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情況。

生：滑冰停止用力后的一段滑行，站在商場(chǎng)自動(dòng)扶梯上的運(yùn)動(dòng)。

在舉例的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中勻速直線運(yùn)動(dòng)的例子很少，從而明白勻速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型。在自然界中難以找到嚴(yán)格的勻速直線運(yùn)動(dòng)，我們可以把一些運(yùn)動(dòng)近似地看作是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：通過Excel軟件處理數(shù)據(jù)和生成圖像得到勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)。首先，表格設(shè)計(jì)不是一蹴而就的，學(xué)生經(jīng)過實(shí)踐改進(jìn)，提升了處理數(shù)據(jù)的能力。其次，運(yùn)用Excel軟件處理數(shù)據(jù)生成直觀的圖像，節(jié)約時(shí)間、減小誤差，有利于勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的得出。物理圖像是數(shù)與形相結(jié)合的產(chǎn)物，將幾個(gè)小組的圖像擬合后分析處理，引導(dǎo)學(xué)生深化分析數(shù)據(jù)，提升學(xué)生分析圖像的能力。教學(xué)中利用投屏收集展示學(xué)生的數(shù)據(jù)和圖像，應(yīng)精準(zhǔn)到每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.5" 拓展延伸，活學(xué)活用

利用頻閃照片展示蘋果下落的過程，引出變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。

播放劉翔某場(chǎng)跨欄比賽視頻。提問：劉翔在110m欄的運(yùn)動(dòng)過程中做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？你的判斷方法是什么？

生1：利用劉翔運(yùn)動(dòng)路程和時(shí)間的數(shù)據(jù)表格計(jì)算各個(gè)區(qū)間的運(yùn)動(dòng)速度。

生2：比較相同時(shí)間內(nèi)通過的路程是否相等。

生3：跨欄中欄架之間的距離是相等的，可以在相同的路程比較運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，較為方便。

生4：可以畫圖像，畫劉翔運(yùn)動(dòng)過程中路程和時(shí)間的關(guān)系圖像。

如表5所示是劉翔該場(chǎng)比賽運(yùn)動(dòng)過程中各區(qū)間路程和時(shí)間的數(shù)據(jù)，如圖8所示是

通過表中數(shù)據(jù)作出的路程和時(shí)間的關(guān)系圖像，通過分析會(huì)發(fā)現(xiàn)有一段區(qū)間，劉翔的運(yùn)動(dòng)可以近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：直觀的蘋果下落頻閃照片讓學(xué)生了解變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。利用劉翔跨欄的視頻活躍課堂氛圍，增強(qiáng)學(xué)生的愛國(guó)情操。對(duì)劉翔跨欄運(yùn)動(dòng)分析，深化知識(shí)的運(yùn)用，找尋辨別運(yùn)動(dòng)的方法，靈活運(yùn)用數(shù)據(jù)和圖像，啟發(fā)學(xué)生描述運(yùn)動(dòng)時(shí)要注意條件。

6" 總結(jié)

信息技術(shù)融入教學(xué)使教學(xué)方法更加多樣化，學(xué)生的參與感得到很大地調(diào)動(dòng)。本節(jié)課教學(xué)進(jìn)行了信息技術(shù)融合于“直線運(yùn)動(dòng)”的探索，采用視頻、圖片等數(shù)字化資料創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的問題意識(shí)和探究欲望；采取手機(jī)計(jì)時(shí)，依托Excel處理數(shù)據(jù)、擬合圖像來突破實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)，直觀體現(xiàn)規(guī)律，形成概念；投屏實(shí)時(shí)上傳，及時(shí)反饋，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情況；借助頻閃照片體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程，提升學(xué)生思維能力。信息技術(shù)與物理教學(xué)的融合是提高課堂效率的重要途徑，可以創(chuàng)設(shè)物理情境，引導(dǎo)學(xué)生樹立物理觀念；優(yōu)化物理建模，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維；完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力；豐富內(nèi)容設(shè)計(jì)，增進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度。［3］這些素養(yǎng)內(nèi)化在學(xué)生心中，同時(shí)開闊了教師的專業(yè)視野，促進(jìn)了教學(xué)相長(zhǎng)。

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