信息技術應用于高中物理有效性實驗教學的路徑研究

陳沛

摘 要：在信息技術飛速發展以及各項資源愈發豐富的形勢下，信息技術應用水平逐漸成為衡量高中物理教學質量的重要參考標準，其在實際教學的合理應用也成為教師推進物理教學現代化發展的關鍵。文章以此為背景，探究信息技術在高中物理實驗教學中的應用價值，分析其教學瓶頸，揭示信息技術提升實驗教學有效性的途徑，為相關教師提供一定參考。

關鍵詞：信息技術;高中物理;實驗教學;教學模式

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2021）20-0015-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.20.007

在新的教育趨勢影響下，高中物理教學在原有的教育教學功能基礎上，對學生學科素養培養工作愈發重視，而在教學時間資源有限的情況下，高效靈活的教學模式愈發重要。因此，信息技術憑借自身的精簡性、靈活性、豐富性成為教師落實物理教學改革優化工作的關鍵，而實驗教學作為教師促使學生全面發展的教學內容，其與信息技術的有機結合十分關鍵。

一、信息技術在高中物理實驗教學中的應用價值

高中物理實驗教學作為教師將相對抽象的物理知識內容具象化的教學手段，其在當下的高中物理教學中不僅承擔著降低知識理解難度，促進知識轉化的作用，還兼具促進學生思維發展，綜合強化學生學科素養的重要功能。但部分實驗教學受實驗條件與實驗內容限制，在實際教學中難以兼顧各項教學培養工作，而信息技術自身的全面性與靈活性，使其可以與實驗教學結合，形成新的實驗教學模式，為學生提供更具高效性與直觀性的實驗教學內容，并配以各項教學活動，促使學生全面學習發展，提升實驗教學有效性。

二、信息技術在實驗教學中的應用瓶頸

（一）應用目標模糊

基于信息技術自身發展的特點，部分技術手段在高中物理教學中尚且處于初始發展階段，不具備足夠的教學經驗支撐。受此影響，部分實驗活動在應用信息技術時，并不具備明確的教學應用目標，導致相關教學內容與整體實驗教學內容脫節，不利于學生在實驗學習中建立完整的物理思維框架與知識體系，削弱了實驗教學的有效性。

（二）應用形式單一

受傳統物理教學觀念與應試教育影響，部分實驗教學仍以單一的多媒體展示為主要信息技術應用形式，完全沿用以往的實驗教學框架，抑制了現代信息技術在物理實驗教學中的應用空間，并且容易令學生在固定的教學形式影響下出現思維僵化的情況，與實驗教學自身發展趨勢不符。同時，單一的教學應用形式也不利于教師激發學生實驗學習興趣，維持其在實驗學習中的思維活躍性，使得實驗教學活動呈現片面化特征，延緩了信息技術在實驗教學中的應用發展進程。

三、基于信息技術的實驗教學有效性提升途徑

（一）靈活構建實驗教學情境

實驗探究問題是驅動學生深入思考實驗探究內容的關鍵因素，也是整體實驗教學活動順利推進的先決條件，而受自身物理認知水平與物理知識儲備限制，學生需要借助一定的教學引導幫助其構建具體的物理實驗探究問題。與傳統教學中的實驗情境不同，信息技術支持下的實驗情境可從多角度引導學生構建實驗探究問題，促使學生在情境中有效延伸物理思維，在新舊認知沖突的驅動下構建具體的實驗探究問題，使其能夠在正式進行實驗學習前先行掌握實驗探究本質以及實驗探究方向，便于其對實驗內容進行預想與假設，進而借助教師指導完成實驗探究任務，強化自身實驗探究素養[1]。同時，該實驗教學情境內容可涵蓋生活情境、問題情境、實物演示情境等，便于學生在多重情境引導下完成具象化物理過程與抽象物理知識概念的思考轉化過程，在實驗學習中建立正確的物理觀念，強化自身核心素養，綜合提升實驗教學的有效性。

（二）豐富物理實驗教學內容

受實驗設備以及實驗環境等實驗條件限制，部分物理過程難以直接開展實驗探究活動，限制了實驗教學的作用范圍，不利于教師提升其教學有效性。因此，基于信息技術支持的實驗教學補充與延伸，成為高中物理實驗教學突破自身局限性的關鍵。以實物動畫演示視頻為代表的信息資源，可為學生提供更全面的實驗演示內容，便于學生通過直觀觀察信息技術模擬的實驗過程，將相對抽象的物理知識概念具象化，利用演示實驗內容提升自身知識吸收轉化效率，使得高中物理實驗教學內容不再局限于固定的章節板塊，便于學生借助信息技術模擬的實驗教學內容，應用科學思維分析課時知識內容，不斷強化自身物理模型構建能力，在提高學習效率的同時，提升科學思維水平[2]。同時，基于信息技術支持的實驗教學延伸內容，可為學生提供微觀視角下的物理過程，并對其中物理量變化情況進行標注，便于學生在直觀物理實驗現象的觀察基礎上進一步觀察思考物理過程實質，便于其深入分析相應物理過程蘊含的物理規律或事物本質屬性，以此提高實驗學習認知水平，使其能夠在實驗教學影響下提升課時知識掌握程度。

（三）凸顯學生學習地位

在現代高中物理教學中，以學生為主、教師為輔的教學機制是其邁向新階段的重要元素，但受自身物理知識儲備與認知水平影響，部分學生在自主學習探究的過程中容易出現思維混亂或學習方向偏離的情況。因此，基于信息技術的自主實驗探究活動成為提升實驗教學有效性的關鍵。相較于實驗導學案等教學指導內容，以微課為首的信息資源，可為學生提供更具高效性與直觀性的教學指導內容，便于其借助信息技術提供實驗教學指導，合理有序地開展自主實驗探究活動，便于其自主設計實驗方案并在開展實驗探究前預先明確實驗探究目標、實驗探究方法、實驗器具使用方法等，以此提高其實驗設計質量以及實驗探究效率，便于教師在實驗教學中凸顯其實驗學習主體地位[3]。基于信息技術支持的自主實驗探究活動，不僅可為學生提供合理的實驗研究思維框架，還能令其通過自主完成“實驗預想—實驗設計—實驗驗證”學習過程，收獲一定的實驗學習成就感，激發其物理實驗研究興趣，提升物理思維活躍性，進而提升實驗教學有效性。