信息技术2.0 背景下初中物理可视化教学探索

前言

随着 2018 年 4 月 13 日中华人民共和国教育部印发《教育信息化 2.0行动计划》，我国的教育模式便要从先前的1.0 阶段转变为全新的2.0 阶段。在进阶版的教育信息化模式下，与以往的1.0 阶段相比，2.0 在教育资源观、技术素养观、教育技术观、发展动力观、思维类型观和教育治理水平等方面提出了全新的要求。在这一阶段的发展过程中，要更加重视教育生态整体的架构，重点在于用批判性的眼光和颠覆性的手段来改变传统的教育模式与教育方法，最终实现教育的现代化发展。物理是初中阶段一门基础性学科，涉及到力学、光学、电学等多方面的知识，但由于这部分概念较为抽象且不可直接观察，借助信息技术实现可视化就是开展教学的理想方案。

1 信息技术与初中物理可视化教学的发展

在信息技术 1.0 时期，以多媒体为代表的信息技术已经被广泛运用到教学之中，并且取得了预期的教学效果。对于初中物理而言，与信息技术的结合赋予了其更加直观的表现形式，既满足了上一阶段的需求，也为进入2.0 时代打好坚实的基础。

1.1 信息技术1.0 背景下的初中物理可视化教学

在信息技术 1.0 时期，要解决的首要问题是提升包括教师、学生以及管理人员在内的信息技术应用能力，就是让相关人员能够借助信息技术来解决教育教学过程中遇到的问题或用信息技术来开展教学。这一阶段所使用的主要信息技术为多媒体，通过投影的方式将课程内容展示在大屏幕上，同时可以使用音频、视频、幻灯片制作等方式让教学内容更加直观与简明地呈现到学生面前。对于初中物理来说，结合相应的教学软件以及教学视频，能够让学生通过简要流程概念图的形式对力学、光学等知识与案例进行分析，甚至还可以让学生进行适当的操作来“设身处地”地感受所发生的物理现象。这种化复杂为简单、化抽象为具象的教学模式为教学带来了活力。

1.2 信息技术2.0 背景下的初中物理可视化教学

在信息技术1.0 已经得到广泛运用并取得理想效果后，信息技术2.0 时代开始将着力点由提升教师与学生的信息技术应用能力转变为提升信息技术核心素养上来。信息技术的发展突飞猛进，互联网、虚拟现实等技术已经取得了明显的进步并且应用到了各个领域。信息技术核心素养就是培养教师与学生用技术来解决问题的观念，并让这种观念成为一种意识或习惯。这一阶段的初中物理教学方式更是得到了前所未有的发展，互联网为开展教学提供了丰富的资源库，同时也有多种交流平台来为教师或学生提供分享经验和答疑解惑的场所。而虚拟现实也将传统的二维平面可视化延伸到了三维，给学生的学习带来与众不同的体验。这一阶段下的物理教学有更多发展的潜力，需要进一步的探索。

2 信息技术2.0 背景下探索更好实现初中物理可视化的策略

1.1 理论与实践相结合

学习知识和运用知识，这是两个不同的阶段。如果仅仅让学生从理论层面学习知识，就不能够使其产生深刻的认识。因此，教师应当在学生理解基础理论知识后，借助信息技术来搭建方便、快捷的实践平台。例如，教师在讲解粤教版初中物理三年级上册关于动能和势能这部分内容时，斜面小车模型是最好的讲解工具，但在实际情况下，由于存在空气阻力、摩擦力以及教室场地面积等因素的限制，无法充分展示动能与势能的完全转化。而借助信息技术，就能够搭建出符合理想条件的模拟环境，给学生展示出最符合实际的实践场景。特别是利用目前热门的虚拟现实技术，让学生通过电子设备的摄像功能，直接观察到小车与斜面的三维构图以及运动过程，同时可以自己来调整小车开始下滑的位置，来观察不同势能下与动能之间的守恒关系，有助于加深学生对这部分知识的理解。

1.2 创设与细化教学情境

在使用信息技术进行教学的过程中，教师要重视教学情境的作用，通过创设“开放性”的情境来启发、引导学生主动自觉的进行思考与创造。借助一些信息化工具，如课堂展示工具、资源库，就能够让教师根据自己的需求寻找到合适的资源并且通过恰当的方式进行插入与应用，从而让课堂内容更加生动形象，给学生留下深刻的形象感知与记忆。理想的教学情境，就是给学生一个自由的创造空间，让其能够进行自由的选择。信息技术2.0时期的一个重要特点就是加强了操作者与电脑之间的“人机交互”关系，借助AR技术来模拟实际的物理器材与环境，包括小球、磁铁、轨道、斜面、电源、开关等，实现物理教学情境的模拟与再现。例如，当前使用较为广泛的希沃平板就有这样的功能。在讲解电学的相关内容时，如“电路、电表、电阻和变阻器”、“研究电流与电压、电阻的关系”、“测量电阻”、“测量功率”等部分时，学生可以使用希沃平板自带的仿真实验室功能在屏幕上进行操作，进一步复习了知识，深化了对物理方面的理解。

1.3 开展探究性可视化教学

物理是初中阶段教学难度较大的课程之一，教师应当对如何实现教学方式方法的创新时刻做好准备，一切以培养学生的能力为中心。在实际教学过程中，学生往往容易对枯燥的物理知识产生抵触心理，此时教师就可以用可视化教学来增加一些探究性环节从而激发学生的学习兴趣。例如，在粤教版初中九年级物理第十八章《家庭电路与安全用电》这一部分内容的讲解时，因为比较贴近生活，所以对于学生而言有非常重要的学习意义。此时就可以充分利用信息技术 2.0 背景下所包含的人机交互技术，通过构建一个模拟的家庭电路场景，让学生尝试观察剪断某条线后产生的影响，从而加深对这部分内容的了解。

3 结语

综上所述，在信息技术 2.0 背景下，初中物理教学得到了预期的发展效果。教师要锤炼自己的教学技能，用全新的教学策略带领学生在学习过程中不断思考、不断创新。让可视化教学成为一种切实提升学生学习素养的工具，培养学生养成严谨细致、求真务实的思维品质，推动学生实现全方位发展。

参考文献

[1]狄生权.信息技术 2.0 模式下初中物理信息化教学实践研究[J].新课程,2021(08):148.

[2]冉令辉,庞坤,卢秀华,魏春侠.信息技术应用能力2.0 背景下运用“初中物理引学探究式教学模式”培养学生物理核心素养[J].吉林省教育学院学报,2020,36(12):30-33.

[3]吴建桂.优化多媒体优势 促进探究式实验——信息技术环境下初中物理实验探究教学模式研究[J].亚太教育,2022(13):120-122.