基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂的研究

信息技術(shù)現(xiàn)已全面進入學(xué)校教學(xué)之中，教師要注重如何運用信息技術(shù)構(gòu)建生本課堂，充分讓學(xué)生參與課堂，才能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本文以基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂為例展開分析，希望借此能對高中物理教學(xué)進行有效的改進。學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成，只靠教師的講解是遠遠不夠的，對于許多抽象的物理核心概念教學(xué)，往往需要演示實驗、分組實驗、教師講解以及學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)等多種手段的綜合運用。因此，教師要在教學(xué)中改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以學(xué)生為本，優(yōu)化教學(xué)模式，構(gòu)建生本課堂。同時，教師可以運用信息技術(shù)進行授課，激發(fā)學(xué)生對物理的興趣，從而實現(xiàn)活躍課堂的目的。一、高中物理生本課堂中信息技術(shù)的運用現(xiàn)狀（一）信息技術(shù)運用不充分雖然很多學(xué)校已經(jīng)意識到信息技術(shù)的重要性，也在班級里配有相應(yīng)的設(shè)備，但很多教師依然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式。多數(shù)教師表示，在課堂上運用信息技術(shù)占用了很多教學(xué)時間，而且會導(dǎo)致學(xué)生分神。因此，教師在課堂上對信息技術(shù)的運用也僅限于利用多媒體來展示PPT課件，并沒有真正地發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢。信息技術(shù)不僅能用來制作課件，還可以在教學(xué)活動中發(fā)揮很多作用。例如，教師可以在習(xí)題課的講解中利用白板的交互功能將學(xué)生作答的情況直接投影出來，既節(jié)約了傳統(tǒng)課堂上學(xué)生到黑板上板書作答的時間，又實現(xiàn)了生本課堂中以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。除此之外，教師還可以利用視頻、動畫、圖片等信息技術(shù)資源，將復(fù)雜、枯燥的物理問題簡單化、生動化。（二）課堂中師生缺乏互動傳統(tǒng)的教學(xué)模式忽視了學(xué)生和教師之間的互動交流?，F(xiàn)今大多數(shù)學(xué)校的物理課堂依然是這樣的情況：教師向?qū)W生講授物理概念和物理規(guī)律，利用在課前教學(xué)環(huán)節(jié)中設(shè)計好的問題提問學(xué)生。如果沒有學(xué)生回答，教師便會自己講解題目。課后鞏固環(huán)節(jié)，教師也僅限于布置書面作業(yè)讓學(xué)生完成。學(xué)生對核心概念的掌握程度，教師并不了解;學(xué)生核心素養(yǎng)的目標達成情況，教師更不得而知。所以不管是在課中還是課后，教師和學(xué)生之間都缺乏有效的溝通。因此，教師想要探索出更適合培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)方案，就需要在教學(xué)中設(shè)計能激發(fā)認知沖突的問題，在課堂活動中要以學(xué)生為本、教師與學(xué)生平等互動，更要注重課堂活動中生成性問題的處理，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng)。（三）學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)意識高中物理知識難度較大，學(xué)生若自主學(xué)習(xí)的動力不足，就會產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，所以一定要在高中物理教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)動力。那么，生本課堂就是有效途徑之一，在課堂中為學(xué)生構(gòu)建基于情境化的物理問題，讓學(xué)生以小組合作的形式去解決問題，引導(dǎo)學(xué)生以自己的認識水平自主探究物理問題，這樣在提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的同時，也完成了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。此外，另一途徑就是信息技術(shù)的運用，將信息技術(shù)靈活地運用在高中物理生本課堂中，能使學(xué)生實現(xiàn)對物理知識的內(nèi)化，使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得以有效提升。二、高中物理生本課堂運用信息技術(shù)的意義（一）促進學(xué)生全面發(fā)展隨著社會的發(fā)展，國家對學(xué)生的教育提出了更高要求，不再只是讓學(xué)生單純地學(xué)習(xí)相關(guān)知識點就行，而要提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中物理課中開展生本課堂是為了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。教師需要在生本課堂的實施中進行相應(yīng)的總結(jié)和改進，要逐漸從常規(guī)課堂的主體地位轉(zhuǎn)換為生本課堂中的主導(dǎo)地位，從而使高中物理課堂教學(xué)更加高效。同時，教師要在課堂中運用信息技術(shù)，使學(xué)生不只是接觸教材中的知識，對于教材以外的知識也有一定的掌握，從而拓寬學(xué)生的視野。物理作為一門實踐性很強的學(xué)科，只靠理論學(xué)習(xí)是無法真正提高學(xué)習(xí)效率的，在分組實驗的課堂之外，教師還可以利用數(shù)字化實驗平臺，使學(xué)生“動手”參與到常規(guī)教學(xué)的物理實驗中，親自檢驗教材中的一些物理定理和定律，實現(xiàn)在“做中學(xué)”，實現(xiàn)科學(xué)思維與科學(xué)探究能力的共同提升。相比教師傳統(tǒng)的講課模式，生本課堂更注重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，學(xué)生也能在長期的學(xué)習(xí)中獲得全面發(fā)展。（二）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣生本課堂是以學(xué)生為本、關(guān)注學(xué)生發(fā)展的課堂，它是由教師、學(xué)生和課堂環(huán)境等要素構(gòu)成的微觀生態(tài)系統(tǒng)，要突出學(xué)生的主體地位，尊重學(xué)生的個性和潛能。高中物理課堂最難的就在于如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。首先要在教學(xué)設(shè)計上做文章，教師設(shè)計的活動不同，學(xué)生的體驗與收獲就不同。例如，在“自感與互感”的學(xué)習(xí)中，教師可以先提出問題，讓學(xué)生思考“一節(jié)干電池是否可以使人觸電”;再讓學(xué)生簡單地用兩根手指分別接觸干電池的正負兩極，感受是否有“觸電”的感覺;接著通過設(shè)計的電路，讓學(xué)生體會在接通和關(guān)閉開關(guān)前后身體的感覺。這樣的實驗結(jié)果與學(xué)生平時認知中“一節(jié)普通的干電池并不能使人觸電”相沖突，立刻會激發(fā)學(xué)生的興趣，教師借勢完成本節(jié)課的教學(xué)，使學(xué)生不再陷入枯燥的物理模型和教師的理論分析中。教師還可利用電流傳感器和DIS系統(tǒng)測量在自感現(xiàn)象中的電流究竟有多大，讓學(xué)生對用電安全有更直觀的認識。這樣的寓教于信息技術(shù)，充分讓學(xué)生參與的課堂，才能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（三）拓展教師的教學(xué)資源教師在傳統(tǒng)課堂上授課時，內(nèi)容僅限于教材上的知識，再加上知識的傳遞過程中每個學(xué)生所能接受的量不同，因此學(xué)生所接收到的知識往往要少于教師講解的內(nèi)容。信息技術(shù)拓寬了教師的教學(xué)資源，教師可以在備課時通過網(wǎng)絡(luò)搜索名師的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)視頻，進而優(yōu)化自己的教學(xué)方法。在課后，教師還可以將優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源推薦給學(xué)生，讓學(xué)有余力和感興趣的學(xué)生有課后拓展的途徑。在課堂上，教師要多聽取學(xué)生的想法。生本課堂重視課堂活動的生成性，在教師教授新課、解決問題的過程中，學(xué)生會產(chǎn)生很多想法，他們會依據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗對教學(xué)活動中的物理現(xiàn)象和問題提出自己的見解，因此教師不僅要重視教學(xué)設(shè)計中預(yù)設(shè)的問題，還要關(guān)注學(xué)生在教學(xué)過程中生成的新問題，在課堂上采用靈活的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生，調(diào)動學(xué)生的積極性。在課后，教師可以將在課堂活動中生成的問題和答案及時記錄下來，實現(xiàn)教學(xué)相長。三、基于信息技術(shù)的高中物理生本課堂的構(gòu)建方法（一）運用電子白板教學(xué)技術(shù)構(gòu)建物理生本課堂現(xiàn)代的教室?guī)缀醵寂鋫淞穗娮影装?，教師可充分利用這一資源使教學(xué)內(nèi)容變得更加精彩有趣，構(gòu)建生動的物理生本課堂。首先，在應(yīng)用電子白板的過程中，教師可以在板書的過程中隨時使用涂改、放大、縮小等功能。例如，教師在進行“追及相遇問題”專題教學(xué)時，通常要利用“速度—時間”圖像來解決兩個物體的追及相遇問題，此時，在同一個坐標系中，教師可以借助電子白板的不同顏色來表示不同物體的“速度—時間”圖像，這有助于學(xué)生在視覺上區(qū)分兩個物體各自運動的特征，獲得相應(yīng)的面積、斜率、截距、交點等信息。教師書寫在電子白板上的教學(xué)內(nèi)容，可以直接存儲下來，供學(xué)生在課后、考試前進行復(fù)習(xí)與鞏固，這也是傳統(tǒng)板書所不具備的優(yōu)勢。另外，電子白板還有拍照、抽簽、點名、旋轉(zhuǎn)、放大、繪圖、移動等功能，這些都有助于教師構(gòu)建高中物理生本課堂，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。例如，在“螺旋測微器”的教學(xué)中，電子白板的放大功能可有助于學(xué)生在分組實驗前了解其工作原理，由于螺旋測微器的實物很小，即使是較大的教具模型，也受限于教室的空間和學(xué)生的座位位置，很難保證學(xué)生都能觀察到螺旋測微器的刻度部分。此時，教師就可利用電子白板的放大功能將螺旋測微器的圖片放大，使得實驗儀器的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)對學(xué)生不再那么遙遠與陌生。（二）運用信息技術(shù)調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性高中物理生本課堂是以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的模式。在實施過程中一定要注意學(xué)生的學(xué)習(xí)聚焦點。通常情況下，學(xué)生對基礎(chǔ)的物理概念和物理規(guī)律的構(gòu)建過程并不重視，如果教師只是枯燥地講解理論，那么學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率會很低。因此教師在教學(xué)設(shè)計中要充分考慮運用信息技術(shù)來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使學(xué)生能積極參與到課堂活動中，真正實現(xiàn)在課堂活動中構(gòu)建物理概念和物理規(guī)律。例如，在“超重與失重”的教學(xué)過程中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校的電梯中做實驗，只需要在手機中下載“手機物理工坊”軟件，就可以實現(xiàn)對于瞬時加速度的測量，直觀地向?qū)W生展示電梯在加速上升、勻速上升以及減速上升等過程中加速度的變化情況。在分析真實的實驗結(jié)果的過程中，教師再結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的受力分析、牛頓第二定律等理論推導(dǎo)，可以使學(xué)生在掌握超重和失重的同時真正地寓教于學(xué)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，甚至在以后每次坐電梯時都會對電梯的運動進行分析，促進物理思維的培養(yǎng)，從而實現(xiàn)提高學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)目標。教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間在互聯(lián)網(wǎng)中閱讀與物理科普相關(guān)的資源，進而調(diào)動學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的主動性。例如，中國科學(xué)院官方科普微信公眾號“科學(xué)大院”、中科院物理所官方微信號等，這些互聯(lián)網(wǎng)資源中有最新的科研成果和最熱的科學(xué)話題，是學(xué)生課外學(xué)習(xí)的引路人。（三）在生本課堂中要讓學(xué)生真正參與物理實驗實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，其教學(xué)形式又分為演示實驗和分組實驗。傳統(tǒng)的演示實驗往往是教師在講臺附近操作，或者邀請1～2位學(xué)生作為實驗助手，并起到近距離觀察和分享實驗效果的作用，雖然看上去學(xué)生參與其中，但受限于實驗儀器的尺寸和學(xué)生座位位置的原因，無法保證全班學(xué)生都能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。此時，教師就可以借助信息技術(shù)實現(xiàn)讓學(xué)生真正參與物理實驗的目的。例如，在“彈力”一課的教學(xué)中，有微小形變的演示實驗，毛細管中液柱的上升與下降，教師可以利用電子白板與手機的交互功能進行投影，并將投影放大，這樣就可以讓學(xué)生都能看見實驗結(jié)果。另外，傳統(tǒng)的分組實驗，往往是教師先從理論上講解實驗的原理、實驗器材的安裝與注意事項、實驗步驟以及數(shù)據(jù)處理和誤差分析。這就使得學(xué)生在進行分組實驗時只能按部就班地進行實驗操作，缺少自主探究、解決問題的動力，也間接地降低了學(xué)生對分組實驗的積極性，不利于生本課堂的構(gòu)建。教師可以將枯燥的理論講解制作成微課，在課前發(fā)給學(xué)生讓其預(yù)習(xí)，教師在課堂中抽出少量時間來檢測學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，從而能更有針對性地發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗操作中出現(xiàn)的問題，讓學(xué)生更好地掌握實驗操作中的要點。（四）創(chuàng)設(shè)物理情境激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任物理核心素養(yǎng)中的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，主要是指在理解物理與技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上而逐漸形成的科學(xué)態(tài)度以及社會責(zé)任感。物理與生活聯(lián)系緊密，如在“動量定理”一課的教學(xué)中，教師可以通過播放高空拋物致人傷殘的新聞，再結(jié)合給定數(shù)據(jù)的例題，讓學(xué)生通過建構(gòu)物理模型計算出高空拋物對行人的平均作用力究竟有多大，使學(xué)生明確自己的社會責(zé)任，做一個遵紀守法的合格公民。此外，物理與體育運動結(jié)合緊密，經(jīng)常以女排、乒乓球、速度滑冰等金牌項目為情境創(chuàng)設(shè)題目，在講解題目之前，教師可以以視頻的形式分享運動員獲得金牌升國旗、奏國歌時的喜悅，進而培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。生產(chǎn)勞動，也是物理情境創(chuàng)設(shè)的重要元素，如在“重力”一課的教學(xué)中，教師可以充分利用教材中對古代汲水瓶