信息技術環境下初中物理實驗探究教學模式研究

楊文麗

(福建省武夷山第三中學 福建 武夷山 354300)

隨著素質教育理念的落實，教學目標發生了非常大的變化，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，要培養物理素養，增強獲取知識的能力，以及分析問題和解決問題的能力。在初中物理新課標中也曾指出：實驗作為物理教學的重要組成部分，要讓學生經歷科學探究的過程，培養探索精神，科學探究素養，充分利用信息化技術，創新教學手段和教學模式。因此，本文分析了信息技術在初中物理實驗教學中應用的意義，解讀了其運用原則，制定了有效實施策略。

1.信息技術在初中物理實驗教學中應用的意義

1.1 有利于培養自主實驗學習興趣。在傳統實驗教學中，都是教師演示學生模仿的一個過程，學生是處于被動學習、被動探究，不僅不利于培養自主學習能力，還會降低實驗積極性。而信息技術環境下，初中物理實驗教學，是以提高學生學習能力，培養自主學習為目標展開的教與學，教師可以充分利用互聯網手段，錄制實驗微課，將學習前置，在微課引導下，促進自主預習，然后在課堂實際教學的時候，以微課為載體，引導其進行自主實驗探究，培養主動學習能力。這樣不僅可以提高課堂參與興趣，還可以增強實驗探究積極性，培養自主實驗學習的能力。

1.2 有利于培養物理綜合素養。素質教育要求在教學中，要以培養學生核心素養為目標。在初中物理教學中，主要包括物理觀念、實驗探究、科學思維、科學態度與責任等素養，而實驗作為物理教學的核心內容，在實驗探究學習、動手操作中，培養物理素養，教師要優化實驗內容和實驗教學模式。而信息技術手段的應用，為其提供了良好的前提條件，在教學的時候，可以利用信息技術設計教學情境、拓展實驗內容、設計導圖引領探究，既可以激活思維，培養良好學習習慣，還可以提升實驗探究、科學思維、物理觀念、科學態度等綜合素養。

1.3 有利于提高實驗探究能力。從課堂實驗教學來看，學生在整個課堂上處于動手探究、思考分析、觀察總結的一個過程，無論是課上探究，還是小組討論、自主實驗分析，都需要學生的主動參與。而信息技術環境下，初中物理實驗教學，為學生提供了自我發展的舞臺，在實驗探究的時候，可以為其設計微課，精準實驗探究重難點，在總結階段，又可以為其提供探究過程，使其在回顧反思中，做到客觀點評，不僅可以使其融入整個實驗探究學習過程，還可以提高探究學習能力，培養科學探究思維素養。

2.信息技術在初中物理實驗教學中應用的原則

2.1 要遵從啟發引導與素養培養的教學原則。物理是探究物質、相互作用和運動規律的自然科學，其本質是促進學生利用物理知識服務生活、創造社會。在物理實驗教學中，學生會經過發現問題、猜想假設、探究發現、討論交流、總結反思等幾個過程，無論是哪一環節都需要學生具備較強的思維能力，包括邏輯思維、推理思維、創新思維、批判思維、抽象思維等。因此，在利用信息技術引領實驗教學的時候，要遵從啟發引導和素養培養的原則，在激發自主實驗興趣的基礎上，通過信息情境和問題引導等，激活思維，培養科學探究素養，在優化內容指導總結反思的時候，結合生活實際，實現有效應用，培養科學態度與責任，從而提高物理實驗教學質量。

2.2 要遵從學生發展與物理課標要求相統一的原則。信息技術環境下初中物理實驗教學，不僅創新了教學模式，還改變了實驗學習方法，學生可以充分經過微課課件指導、信息教學內容的優化，進行自主實驗探究。但是，由于信息技術教學模式還不成熟，在完善、發展的階段，在實踐的時候，倘若教育理念和教學方法與學生發展不相適應，很容易出現信息教學內容雜亂無章，重點理不清的問題。因此，在信息化實驗教學過程中，為提高物理實驗教學效果，教師要遵從學生發展與物理課標要求相統一的原則，結合實驗內容、實驗教學目標、學生自身實驗學習能力為前提，設計實驗教學模式，提高課堂教學質量，真正做到高效教學，發揮信息技術教學的育人價值。

3.信息技術在初中物理實驗教學中應用的有效措施

3.1 微課引領實驗，發現問題，激發自主實驗興趣。在物理實驗教學中，問題是激發探究學習，引導自主實驗的基礎，也是培養科學思維素養，增強實驗探究能力的重要前提。因此，信息技術環境下，初中物理實驗教學，可以以微課為載體，引導學生預習實驗內容，在自主實驗學習的過程中，通過微課觀察和預習學習，發現實驗學習問題，激發自主實驗探究的學習興趣，為提到課堂參與性，培養自主學習習慣奠定良好的前提條件。

例如，在教學《牛頓第一定律》物理內容時，伽利略認為：運動物體如果不受其他力的作用，將會繼續保持同樣的速度沿直線永恒的運動下去。那么，在教學的時候，可以利用信息技術制作微課課件，在課件中播放伽利略的理想實驗，小球運動與斜面高度的實驗視頻，在實驗觀看的過程中，引導學生提出問題：運動物體如果不受其他物體的作用，會一直運動下去嗎？在實驗探究發現的過程中，激發自主實驗探究興趣，然后在課件中為其播放滑塊從斜面滑下，逐漸家校水平面粗糙程度，測量滑塊在水平面上的運動距離，推測滑塊與水平面間沒有摩擦力時滑塊的運動狀況的實驗視頻，在實驗觀看中，通過記錄滑塊受到的摩擦力大小、滑塊在水平面上的運動距離、接觸面的變化等，引導其發現問題假如平面足夠光滑，滑塊的運動情況會怎樣？通過微課引領實驗，提高自主預習學習能力，然后在實驗教學的時候，讓學生根據微課課件進行自主實驗探究，在發現問題的過程中，激發自主實驗探究學習興趣，培養實驗探究素養和科學思維。

3.2 設計思維導圖，猜想假設，培養實驗探究素養。在物理實驗教學中，培養學生實驗探究素養是教師教學的重要目標之一，也是創優實驗教學模式的基礎。那么，在信息化實驗教學中，可以利用信息技術設計思維導圖，以導圖呈現實驗內容，激活思維，在猜想假設的過程中，培養科學思維和實驗探究素養，增強課堂實驗教學質量。

例如，在探究《凸透鏡成像》物理實驗內容時，重點是引導學生通過實驗探究理解凸透鏡成像的規律，知道凸透鏡成放大、縮小實像和虛像的條件，能夠在探究活動中，初步獲得提出問題的能力，使其能夠大膽猜想和建設，進行實驗探究論證。因此，在實驗教學時，可以利用信息技術綜合實驗內容和實驗目標設計思維導圖，將學生的注意力集中在導圖上，根據導圖猜想假設，制定實驗內容和實驗步驟，如可以利用信息技術，以凸透鏡成像為核心，以透鏡在生活中的應用，實驗器材，實驗原理，實驗過程，實驗結果為分支，根據分支引導其自主設計實驗內容，在導圖呈現的過程中，引導提出問題，做猜想假設，如：

①透鏡利用什么元件成像和成像有什么差異？

②照相機、投影儀和放大鏡都有凸透鏡，但有大小、倒正和虛實的差異，那么在此次實驗過程中，透鏡成像的大小、倒正、物距有什么關系？

在提出問題的過程中，引導學生結合導圖和問題，做實驗猜想，如“凸透鏡所成像可能和物距和像距有關”在做出實驗猜想假設的基礎上，引導其根據導圖補充實驗過程，設計實驗步驟，在實驗教學的時候，最后利用信息技術手段，模擬凸透鏡成像動態變化視頻，進行實驗猜想驗證，從而提高物理實驗教學質量。

3.3 創設信息情境，探究發現，培養科學思維習慣。實驗是一個探究發現的過程，會直接影響到探究的結果。而信息技術對實驗教學在知識技能上起到了主要的作用，它可以建立知識庫，為其拓展實驗信息資源，為學生驗證自己的實驗猜想，認識實驗原理，使其設計出最佳實驗方案起到了重要的作用。因此，在實際教學中，可以利用信息技術，創優實驗情境，拓展學習內容，在探究發現的過程中，培養科學思維和科學態度與責任的素養。

例如，在探究學習《物質的比熱容》物理內容時，在實驗探究階段，是基于與物體溫度有關、與物體質量有關、與物體溫度變化有關、與物質種類有關、與物質的物態變化有關等內容進行的實驗探究，需要經過多次實驗，在對比探究、綜合分析中促進理解消化，因此，在實驗探究的時候，可以利用信息技術，設計信息情境，同步播放各個實驗內容，以組為單位，讓每一學生小組負責一組實驗，在視頻觀看的過程中，引導其利用信息技術建立表格，進行同步分析，然后在學習交流群中進行實驗成果共享，進行實驗對比分析，探究物質的比熱容，對猜想進行驗證。這樣既可以培養科學探究思維的良好學習習慣，又可以促進共同學習、共同進步，在信息情境教學中，通過實驗模擬引領，自主探究發現等，引導其建立知識資源庫，讓學生根據實驗內容和實驗成果，利用信息技術手段，建立信息資源庫，分析其在實際生活中的運用，加深對比熱容的理解和消化。

3.4 創優教學氛圍，討論交流，促進實驗理解消化。在討論實驗成果階段，學生可以充分利用信息技術，以文字、圖形、動畫的形式將實驗成果進行充分展現，對于學習而言，做到了科學、全面；對于學生而言，即改變了學法，又可以增強學習體驗感；對于教師而言，做到了將學習的主動權交換給學生，充分改變了教與學之間的關系，是提高實驗教學質量的有效手段。因此，可以利用信息技術，創優教學氛圍，構建多元點評體系，促使總結反思更加高效。

例如，在教學《串聯和并聯電路的電流》物理實驗內容時，旨在通過探究串聯、并聯電路電流規律，認識串并聯電路特點和連接，加強使用電流表的技能。那么，在實驗總結反思的時候，可以利用信息技術手段，將學生自主實驗預習過程中的所提問題，以及實驗猜想、實驗步驟設計、實驗過程分析等內容以文字、圖形、動畫的形式進行呈現，還可以將課堂自主實驗探究視頻進行公布，在資源共享的基礎上，組織學生進行討論交流，根據實驗教學所提供的信息資源，讓學生討論分析進行自我點評，說一說自己在實驗過程中的所作所為，自己學到了什么，然后進行互評，讓學生彼此說一說自主實驗過程中的優缺點，在學生點評、討論交流中，由教師進行總結，最后，在課后記錄實驗反思的過程中，為其制作實驗微課，將實驗學習內容和實驗點評等信息進行充分融合，促使反思更加客觀、精準、有效，促進對實驗的理解消化。

4.結語

在實驗教學中，需要學生經過發現問題、猜想驗證、探究發現、討論交流等環節，每一個環節都需要具備較強的思維能力和探究能力，而信息技術教學手段的運用，為提高實驗教學質量奠定了堅實的基礎條件。因此，教師一定要重視信息技術在實驗教學中的運用，通過引領實驗預習、設計導圖激活思維、創設情境促進探究、創優氛圍客觀點評等，使其充分認識實驗內容和實驗原理，促進對實驗過程和實驗結果的掌握和消化。