如何利用信息技術優化物理實驗教學

謝延珍

摘 要：為了扎實推進新課程改革，全面實行《物理課程標準》，利用信息技術作為物理實驗教學的情境再現、演示、交流、情境創設和發現學習的工具。力圖優化學生的學習方式，培養學生獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，幫助學生掌握一般性科學探究方法，激發學生的學習興趣，挖掘學習潛能，為“學會學習”打好堅實基礎，最終實現學生素質的全面提高和全面發展。

關鍵詞：信息技術；物理；實驗教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）02-337-01

近年來隨著信息技術的快速發展和不斷完善，現代信息技術與網絡技術在教育教學中的應用也日益廣泛和不斷深入，特別是Internet與校園網的接軌，為現代教育特別是農村中小學教育提供了豐富的教育資源。同時也為初中物理實驗教學開辟了廣闊的發展前景。如何有效地把信息技術與物理實驗教學進行有效整合，使其在實驗教學活動中發揮強大作用，把信息技術在實驗教學中的優勢充分發揮出來，變傳統的課堂實驗教學為新型教學模式，是實驗教學對每一位物理教師新的要求。

本人就信息技術與物理實驗教學的整合方式及信息化教學應用中值得思考的三個問題進行闡述，意在拋磚引玉，與廣大教育同仁共同探索一條適應當前農村中學物理實驗教學的新途經。

一、信息技術可作為物理實驗教學中情景再現的工具

在物理實驗教學中，從實驗猜想、設計、驗證、分析、論證、歸納總結各個環節，40分鐘顯得很倉促。如用傳統實驗教學，往往會造成浪費時間，很難突出實驗的重點。更何況，有些現象稍縱即逝或不太明顯，導致大部分學生在觀察階段分不清觀察重點，或看不清楚，無法進行深入的分析和總結，是導致“做實驗”成了“講實驗”的根本原因。而物理探究方法中的“控制變量法”、“理想化模型”、“等效代替法”、“類比法”等科學研究方法，僅僅靠物理實驗演示是很難達到理想效果的，而恬當地應用信息技術可以解決這個問題。比如：在探究“影響蒸發快慢的因素”、“影響摩擦力大小的因素”、“音調、響度和音色”等時，很難用實驗真正解決問題，而用多媒體音頻、視頻資源或flash動畫，可以給學生提供一個清晰的、完整的、科學的實驗情境，這種學習平臺的完美創設，既能讓學生熟練掌握“控制變量法”的應用，又能使學生對各影響因素與研究量之間的關系有一個明確的認識和理解。

所以說，在實驗的基礎上，恬當的應用多媒體再現實驗情境，不但可以使重點情景再現，必要時還可以“放大”、“重復”等，是傳統實驗教學無法比擬的，教學效果不言自明。

二、信息技術可作為物理實驗教學中的演示、交流工具

新課程改革將現代理念下的課堂教學帶入到一個完全開放、自主學習的寬松環境，這無凝對教師也是一個極大地挑戰。如何把傳統的、靜態的書本教材形式，轉變為由聲音、圖象、動畫、視頻等構成的動態教材，在物理實驗教學中現得舉足輕重。信息技術作為演示、交流的工具，在演示和交流中發揮其無與倫比的巨大優勢。比如，在“測定固體、液體的密度”實驗中，從天平和量筒的正確使用和規范操作到整個實驗探究過程，可以說是一個很繁雜的實驗過程，而在學生探究實驗之前，如果先讓學生通過多媒體動畫演示，對操作技能有一個明確的認知和對實驗步驟和有一個基本的認識傾向，可減小實驗的盲目性，提高實驗的成功率，強化實驗教學效果。

在實驗猜想和設計階段，根據不同猜想可以設計一些相關的問題，交流認識和觀點，分析猜想的合理性和設計的科學性、可行性。對提高學生自主探究、獨立解決問題的能力有很大幫助。還可以在實驗論證、總結時，設計典型實例開拓學生思維。如：“在用天平測物體質量時，某同學在天平右盤中放入物體，向左盤中加減砝碼并調節游碼使天平平衡時，物體實際質量是多少？”經過演示和交流，絕大部分學生都會得到正確答案。這種從不同角度引導學生“誤”中求“真”的開放性“實驗”的演示和交流，對提高學生在實驗結論應用能力方面是很有幫助的。

三、信息技術可作為物理實驗導入和實驗專題復習教學中情境創設和發現學習的工具

物理課由于其特殊性，實驗的作用是眾所周知的。如果用多媒體資源代替部分“實驗法”導入，用大量的資源從社會各個方面展現物理情境，比傳統的實驗導入法要在情境創設上效果好得多，并且可節約寶貴的課堂時間，同時還可以將難以觀察到的現象和情景演示出來。如在講《宇宙和微觀世界》時，利用多媒體展現太陽系、銀河系及分子、原子和原子核的物質組成，能為學生創設直觀的物理模型，激起學生學習的極大興趣。這個情境創設過程正是學生用自己的思維有效地學習物理的基本特征。在情境分析的過程，使學生從中發現問題并引出相關的知識，所以說，信息技術可作為一個非常理想的情境展示平臺。

在物理實驗專題復習時，選擇合適的過程教育資源可有效的提高學習效率，從常規測量工具的正確使用方法到特殊測量工具的正確使用方法，直至重點實驗步驟和結論的應用，都可以實現人機互動，復習效果非常理想。也可用電子白板的“幾何畫板”快速準確的表達物理情境，比如：在力學復習時用“幾何畫板”對“作用力和反作用力與二力平衡”的異同點的分析、概括時，重點突出“二物”和“一物”；“物體受力分析”及“磁場”、“光的反射、折射定律”等抽象概念、定律研究中，對其進行和形象、具體的表述會收到很好的效果。

總之，信息技術的熟練應用能力是現代教育教學對教師的新的時代要求，作為教師，我們不能僅僅滿足于對常用軟件和現有教育資源的一般性應用，我們應該從海量的網絡資源中篩選出適合自身發展、符合自己所任課程學科和所教學生的實際、科學地進行整合。對網絡資源有效的整合、完善和補充，真正形成一套自己的教育資源，我們的教育才會春光滿園、遍地開花，才有可能以“生”為本，因材施教，才能把實驗教學的目的真正實現，才能把素質教育落到實處。