基于信息技術環境下的初中物理實驗探究教學模式研究

詹仰旺

(福建省福州市閩清縣塔莊初級中學 福建 閩清 350800)

物理教學是離不開實驗的科學，實驗教學是物理教師傳授知識的重要教學方式。在初中物理概念和相關規律的教學過程中，充分利用時下的信息技術對物理實驗探究的教學模式進行優化，使學生能夠更為深入的理解和學習相關應用概念和規律，并有效掌握。實現相關知識的外延，掌握其核心內涵，構建自身的認知結構。因此，教師在初中物理教學過程當中，應該有效應用信息技術合理構建實驗探究教學模式。

1.新課標下的物理實驗教學特點

新課程標準下的物理實驗教學，重點強調“要培養學生的科學探究能力”。實驗教學中，將以往傳統的驗證性實驗轉向為主動合作探究式實驗，這樣的轉變強調對學生的觀察能力、自主思考能力進行充分培養。正處于知識過度和傳承期的初中生，具有強烈的好奇心，但缺乏對事物的細心觀察和思考能力。因此他們在學習相關物理知識時往往只依靠日常生活中的經驗積累來進行判斷，這也使得學生在認知方面存在著一定的片面性。

隨著我國科學技術的不斷進步，信息技術在日常生活中的應用日益廣泛。在初中物理教學活動開展過程中，相關物理教師需要對信息技術進行合理應用，從而使教學手段得到創新，豐富教學內容，使學生的學習主動性得到有效激發。教學過程當中，通過信息技術創新物理教學手段，運用豐富、新穎的教學方式，可以顯著提高學生的學習熱情。在實驗教學的課堂上，教師可以利用多媒體課件、Flash動畫，創設問題情景，激發學生的學習興趣。而結合信息技術預先設計好的物理實驗可以將物理知識點放大，更具體化。學生能夠更好的去理解和掌握相關實驗知識，并使自身的觀察和思維等能力得到有效提高，確保相關學習活動的順利開展，培養自身對科學知識的研究能力。有效培養觀察能力和思維能力，提高學生的物理學習水平，成為具有科學探究能力的主動學習者。

2.我校現有初中物理教學實驗探究教學模式存在的弊端

目前，就我校初中物理實驗探究的教學模式的發展來說還存在著一些不足，可從以下四個方面來進行說明。

2.1 在實驗探究中學生的主體地位不夠明確。在開展實驗探究教學工作時，部分教師存在經驗論的現象，主要結合以往教學經驗進行教學，但未與課程標準進行有效結合，在此過程當中，一些教師往往根據自身經驗開展教學活動，沒有結合課程標準，也未合理規劃教學內容和設計教學環節，只是對傳統教學理念和方式進行了應用，進而導致其采取的教學方法與學生身心發展規律不符，這導致其在實際教學中沒有充分結合學生自身的身心發展規律，沒有明確學生的學習主體地位。

2.2 師生之間缺乏溝通。教師在初中物理實驗探究教學過程當中往往只注重知識的講解和傳授，并沒有和學生之間進行有效互動，未能重視學生對于這些知識的反應以及信息傳遞的有效性。缺乏互動的教學降低了學生的學習興趣，使學生對學習產生了厭煩情緒，降低了物理教學質量，也與初中物理的教學標準要求不符。無法有效提高物理教學的質量，也不符合初中物理的課程標準。

2.3 一些教師在實際物理實驗探究教學中沒有合理優化相關物理教學內容，進而導致學生對一些抽象的物理知識在理解時出現了偏差，理解片面的錯誤認知，時間和精力投入沒有帶來知識水平的提高，增加了學生的挫敗感。

2.4 教師在組織學生開展相關物理實驗時，沒有結合生活實例來為學生進行指導，因此學生多數情況下只能機械性的按照書上案例來開展實驗活動，無法將相關物理知識在日常生活當中進行有效應用[1]。

3.初中物理實驗探究教學中應用信息技術的重要意義

在教學過程當中，教師通過應用信息技術為學生呈現物理知識，從而創新教學方式，使教學過程得到有效優化，全面提升學生的學習效率。而信息技術在具體使用過程當中，主要包括幻燈片、音頻、視頻、傳感器等。通過對信息技術的應用，能夠有效拓展教師自身的教學手段，對學生的想象力與創造力進行有效培養，同時還能夠幫助學生獲得良好的物理情感，可以使教師的教學手段得到擴寬，并充分激發學生的想象力和創造力，對學生的物理情感進行培養，開發學生主動學習的思維[2]。

例如，教師在對測量小燈電功率的相關內容進行講解時，可以對多媒體教學手段進行利用，播放電燈的制作視頻，從而引起學生的好奇心，集中學生的注意力，為后續開展相關教學工作打好基礎，學生能夠以更積極的狀態去掌握接下來教授的相關物理知識。

4.信息技術環境下初中物理實驗探究教學模式的研究

我國新課程體制改革的有效落實，使得初中階段物理教學隨著我國不斷深入的新課程體制改革，初中物理教學也有了更高的目標。在物理教學過程當中，實驗教學是十分重要的一項內容，通過有效運用信息技術，可以使初中物理實驗課堂教學向科學化和專業化的方向轉變。教師在物理教學過程當中，通過實驗探究教學的開展，可以使學生的主觀能動性得到有效發揮，并培養學生的學習興趣，有效提升學生的自主探究和動手操作能力。

4.1 初步分析。師生之間的有效交流往往關系著教學情境的創建，一旦學生在實際學習出現斷層現象，將會對學生的知識掌握水平產生嚴重影響。師生之間的交流活動和教學情境有著密切聯系，而學生一旦在具體學習過程當中出現斷層反應，將嚴重影響學生對知識的吸收和消化。所以物理教師需要合理采取對策，深入分析物理實驗探究教學模式，進一步提高教學水平。通過對信息技術進行合理應用，一方面可以改變學生的學習方法，使其實現新舊知識的有效轉換，另一方面還能夠對學生的學習興趣進行培養，使學生的學習積極性得到充分調動，從而強化學生的學習能力，轉變學生的學習態度，全面提升學生的學習水平。

例如，教師在進行“連接串聯電路和并聯電路”這一課的教學時，可以運用思維導圖的方式來講解相關知識，簡明扼要地引導學生思考，理清思路，形成知識體系建構不僅能夠使學生的注意力得到充分吸引，還能夠調動學生的主動學習積極性。

教師還可以在課堂教學中播放相關視頻動畫，例如在教授關于并聯電路的電流公式：I=I1+I2，通過兩溪匯成大河的畫面，使學生能夠正確理解為匯合理念而不是分流的理念，從而對并聯電路的電流知識產生正確認識。同時也豐富了學生的信息技術手段，以此來收集知識信息，拓寬知識面。

4.2 深入探討。學生首先需要能夠提出相關問題，并收集具體研究內容，對問題的解決手段進行掌握。而且在學生的主觀狀態當中，需要能夠實現事實交接，從而對相關問題進行合理驗證。在實際教學過程中，學生可以通過相關實驗操作來驗證自己的猜想。在這一過程中，學生需要提升的是自身的創新意識，從而拓展實驗思路，創新實驗內容和開展方式，使實驗器材和資源等得到有效整合。對使用方式和實驗內容進行創新，全方位的整合相關實驗器材。具體來說，學生通過進行相應的探討和實際演練，不僅可以更改既有的實驗方案，而且還能夠對全新的學習情景進行創建，以此來確保能夠準確的判斷相關表象認知，使學生對物理知識的認知水平得到有效提高。而在實際教學過程當中，這就充分體現出信息技術的重要優勢，具體包括以下幾個方面[3]。

Thus,hyperglycemia induces oxidative stress,which contributes to the accumulation of toxic products,which in turn leads to atherogenic modification of m-LDL,endothelial dysfunction and atherosclerosis progression in patients with diabetes.

首先，學生運用信息技術可以提前檢索、整理相關具體資料，再采用網絡手段進行搜索和驗證，可以使實驗資料的準確性和完整性得到提高。例如可以運用相關網絡途徑，對實驗的基本原理和物理公式等進行獲取。而學生在實驗過程當中遇到自己無法解決的問題時，也可利用信息技術來探索問題的解決途徑。

其次，通過運用信息技術，可以微觀展示物理實驗。在物理實驗過程當中，由于實驗器材、場地等原因，進而導致學生無法深入探索和分析相關問題。而虛擬實驗的開展，則可以使物理實驗中的弊端得到彌補，微觀處理相關實驗內容，使學生更好實現自主學習探究[4]。

再次，在實際實驗教學中，學生可以采取信息技術手段對實驗過程進行準確記錄，從而大大地提高記錄效率。對比傳統的手寫記錄方式，其準確性和有效性均得到了明顯提高。舉例來說，學生可以利用電子表格來對實驗信息進行記錄和共享優化數據處理(例如：用函數圖像探究規律)，方便學生之間進行信息交流。如：

實驗探究：保持電壓不變時，研究電流隨電阻的變化

實驗器材：電池盒 干電池 開關 電壓表 電流表 5Ω、 10Ω、15Ω 20Ω 25Ω電阻各一個 滑動變阻器 導線若干

操作程序：

順序操作內容1按照如圖所示電路圖連接實驗電路2實驗中依次接入五個定值電阻,調節滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數2V不變,分別記下電流表的示數,填入對應的表格3分析數據,得出結論

實驗記錄：控制電阻R兩端的電壓：U=2V

實驗次數電阻R /(Ω)電流I /(A)150.42100.23150.134200.15250.08

圖甲 圖乙

依據實驗數據繪制了如圖甲所示的I與R或者如圖乙所示的I與1/R的關系圖像來歸納實驗結論：在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體電阻成反比。

最后，學生在具體實驗當中容易遇到困難，教師需要鼓勵學生，并組織學生之間進行相應的交流和討論。教師也同樣要參與其中，從而為學生營造出平等交流的課堂氛圍。學生可以利用信息技術以多種形式來展現出相應的學習成果，如通過圖形、表格等更為直觀的展示方式對自己的實驗數據進行展示匯報;拍攝精彩的視頻展示實驗過程，成為生動活潑的課堂主講人。這一方面可以使學生的知識掌握和實驗操作等能力得到提升，而另一方面還能夠提高學生對信息技術的運用能力。

與此同時，教師應合理引導學生，采取對比和聯想等方式，使學生的思路得到拓展，并預判學生在具體實驗中可能出現的狀況，合理采取教學對策，優化學生的實驗過程，以此來提高實驗教學效果。

例如，教師對“聲音的特性”這一課進行講解時，可以將不同類型的聲音通過多媒體課件進行播放，這樣一來可以有效對學生的學習興趣進行培養。教師需要合理引導學生，通過響度、振幅以及音調等層面對聲音進行分析，有效轉化相關表象內容，使其得到具體化處理。學生通過應用信息技術，可對聲音特性的相關資料進行查詢，并采用電子方式來記錄各種聲音的音調、響度高低以及振幅大小，有效發揮出信息技術所具有的優勢[5]。

綜上所述，在初中物理實驗的探究教學過程中，教師應對信息技術進行合理應用，從而有效完善物理實驗探究教學模式，充分結合學生的認知水平和學習特點，有效應用信息技術，整合可以運用的教學資源，優化教學模式，創新具體的教學方法，保證相關實驗探究教學工作的有效開展，使學生的學習水平得到提升，更高效地提高初中物理教學質量。