信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

初中物理是初中教育階段的一門重要課程，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)為目的。信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，可以突破實(shí)驗(yàn)環(huán)境、條件、空間、時(shí)間等方面的限制，把一些不易操作的物理實(shí)驗(yàn)生動(dòng)形象地呈現(xiàn)出來，降低學(xué)生的理解難度。

一、運(yùn)用信息技術(shù)把抽象的物理原理形象化

初中物理實(shí)驗(yàn)涉及一些原理，而這些原理十分抽象、復(fù)雜，學(xué)生理解起來很困難，難以較好地掌握。筆者基于信息技術(shù)，直接把視頻軟件融入實(shí)驗(yàn)過程，用聲像結(jié)合的方式呈現(xiàn)物理概念和原理，化抽象為具體、化繁為簡，為學(xué)生提供動(dòng)態(tài)而直觀的感性材料，輔助學(xué)生更好地理解并記憶物理原理。首先，教師進(jìn)行課前準(zhǔn)備，搜集并整理與實(shí)驗(yàn)概念、理論等相關(guān)的視頻，制作成多媒體課件。其次，課上播放課件，動(dòng)態(tài)展示物理原理，為學(xué)生搭建認(rèn)知平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理原理的理解。例如，做色散原理實(shí)驗(yàn)時(shí)，課前教師通過互聯(lián)網(wǎng)搜集并整理相關(guān)的視頻資料，用刪減、添加等方式對(duì)視頻進(jìn)行二次加工，制作成符合教學(xué)要求的“光的分解”多媒體課件。然后，教師課上播放多媒體課件，讓學(xué)生直觀看到光發(fā)出色散的基本過程，使其對(duì)復(fù)色光分解成單色光的過程有一個(gè)直接認(rèn)識(shí)，進(jìn)而準(zhǔn)確理解色散原理。

二、運(yùn)用信息技術(shù)豐富實(shí)驗(yàn)素材

初中學(xué)生思維處于發(fā)展階段，他們主要依靠以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和形象認(rèn)知去思考，而這種思考需要豐富的感性資料予以支持。因此，在初中物理教學(xué)過程中，教師要利用信息技術(shù)制作微課視頻，通過教學(xué)視頻把課外相關(guān)的實(shí)驗(yàn)素材引入物理實(shí)驗(yàn)，豐富實(shí)驗(yàn)素材，為學(xué)生提供大量的感性材料，以適應(yīng)學(xué)生的形象思維方式。例如，講“探究電阻上的電流與兩端電壓的關(guān)系”一課時(shí)，教材上都是一些描述性的書面文字，實(shí)驗(yàn)需要的素材偏少。對(duì)此，基于信息技術(shù)，教師可以通過微課課件把網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)的資源(如視頻、圖像等)融入實(shí)驗(yàn)，提供給學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)素材，以便學(xué)生發(fā)現(xiàn)電流與電壓之間的關(guān)系。

三、運(yùn)用信息技術(shù)演示物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

1.運(yùn)用信息技術(shù)展示微觀物理世界的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。微觀物理世界中的實(shí)驗(yàn)即使在課堂上實(shí)際操作，學(xué)生也難以看得清、看得準(zhǔn)，妨礙其對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行理解。基于信息技術(shù)，教師可以通過Flash動(dòng)畫模擬演示微觀物理世界，放大物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生直接捕捉到微觀的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，做擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生能夠很清楚地觀看到紅棕色的二氧化氮?dú)怏w在空氣中擴(kuò)散的宏觀現(xiàn)象，卻無法觀察到二氧化氮分子運(yùn)動(dòng)的微觀現(xiàn)象。而通過Flash動(dòng)畫模擬演示二氧化氮分子在空氣分子中的微觀擴(kuò)散現(xiàn)象，可以使微觀物理世界的現(xiàn)象可視化，這樣學(xué)生就能夠清楚、準(zhǔn)確、直觀地看到分子的運(yùn)動(dòng)過程，進(jìn)而認(rèn)識(shí)擴(kuò)散現(xiàn)象本質(zhì)。2.利用信息技術(shù)呈現(xiàn)稍縱即逝的物理現(xiàn)象。物理實(shí)驗(yàn)中的一些現(xiàn)象稍縱即逝，學(xué)生很難捕捉到具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對(duì)于這種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師可以通過微課教學(xué)視頻予以呈現(xiàn)，借助多媒體視頻的暫停、倍數(shù)、放大等功能把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清楚、完整地呈現(xiàn)出來，輔助學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，做皮球落地的能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，皮球落地一瞬間彈跳起來，對(duì)于形變的具體過程，學(xué)生根本無從觀察，也就理解不了能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。對(duì)此，教師課前把皮球落地的能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)錄制成微課教學(xué)視頻，課上以0.5倍數(shù)播放視頻，通過暫停、放大等功能清楚展示皮球落地時(shí)的形變現(xiàn)象，讓學(xué)生清楚觀察到皮球落地到彈起升高整個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)換過程，即動(dòng)能——彈性勢能——?jiǎng)幽堋亓菽埽瑥亩箤W(xué)生深刻理解能量轉(zhuǎn)化內(nèi)容。3.運(yùn)用信息技術(shù)展示帶有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。出于安全因素考慮，一些帶有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)根本不能在課堂上操作。對(duì)此，教師可以利用信息技術(shù)以視頻方式展示這類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，講“串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”一課時(shí)，筆者課前利用兩個(gè)燈泡組成了串并聯(lián)電路，通過控制電路中的電流等變量探究電壓規(guī)律。與此同時(shí)，筆者把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程錄制成微課，用于課上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，避免學(xué)生親自操作而發(fā)生危險(xiǎn)。

四、運(yùn)用信息技術(shù)處理物理實(shí)驗(yàn)中的圖像與數(shù)據(jù)

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)論往往要根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的圖像和數(shù)據(jù)得出，而這些圖像、數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，如果用紙筆計(jì)算，勢必會(huì)浪費(fèi)時(shí)間，也不易保證圖像與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了保證實(shí)驗(yàn)效果，筆者基于信息技術(shù)，通過計(jì)算軟件、圖像處理軟件對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)、圖像進(jìn)行準(zhǔn)確處理。同時(shí)，筆者通過投影儀把整理后的數(shù)據(jù)、圖像投放到大屏幕上，讓學(xué)生利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析討論，得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如，做水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者把實(shí)驗(yàn)中的溫度、監(jiān)測次數(shù)等數(shù)據(jù)輸入曲線模型，用曲線圖的方式表現(xiàn)水沸騰過程中的溫度變化情況，輔助學(xué)生理解水的沸騰現(xiàn)象。學(xué)生通過曲線圖，能直觀看到沸騰過程中的水溫持續(xù)不變，得到在沸騰過程中水持續(xù)吸熱而溫度保持不變的結(jié)論。

五、運(yùn)用信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)條件

初中物理學(xué)科中的很多定理，其推導(dǎo)過程都是先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，再理論延伸，最后推導(dǎo)出結(jié)論，而結(jié)論成立的前提條件就是理想的實(shí)驗(yàn)條件。也就是說，倘若不具備理想的實(shí)驗(yàn)條件，就無法得到準(zhǔn)確的結(jié)論，也就不能推導(dǎo)出定理。為了理想地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，筆者基于信息技術(shù)，利用動(dòng)畫軟件模擬物理實(shí)驗(yàn)條件，減少實(shí)驗(yàn)誤差，以便準(zhǔn)確地進(jìn)行物理定理推導(dǎo)。例如，做直流電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很快，學(xué)生根本無法準(zhǔn)確觀察到換向器的工作過程，只能去想象。倘若降低轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，也不能得到結(jié)論。

六、結(jié)語

物理實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，其教學(xué)效果的高低直接關(guān)系著學(xué)生能否有效掌握物理知識(shí)。為了提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要把信息技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，采用多種方法，充分發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助作用，以完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>