淺談如何利用信息技術優化初中物理實驗教學

湯翠玉

（南京外國語學校方山分校，江蘇 南京 211112）

隨著社會的不斷發展進步，信息技術應用已經成為時代的標志，對各行各業的發展發揮著顯著的促進作用。同樣，信息技術也在悄無聲息地改變著初中物理教學。物理知識具有一定的抽象性，解題難度大，這也是很多學生認為物理難的原因。此外，現有學校設施和教學條件有限，一些物理現象的解釋和物理實驗的操作會受到限制，這將對物理教學質量產生一定的影響。隨著信息技術在物理教學中的應用，上述問題得到了有效解決。信息技術和網絡資源的應用，有利于優化物理教學目標，創新教學方式，提高學生學習質量。教師通過創新教學方式方法，可使初中物理教學更生動、更有效率。“新課標”背景下，要加強學生物理學科素養的培養，在初中物理實驗教學中要充分發揮信息技術的作用，將信息技術與初中物理教學有效融合，不斷改善傳統教學方式方法，根據學生的個性特點來科學設計課堂教學內容，以此來優化初中物理實驗教學。

一、信息技術應用于初中物理實驗教學的優勢

（一）能夠便捷演示物理實驗

借助多媒體設備演示初中物理實驗，不受場地的限制，不受環境條件的影響，而且能夠反復觀看，可以倒退和加速，能讓學生觀察實驗的慢過程，也能通過倍速讓學生看到真實的物理現象。這對實驗教學條件的要求不高，具備多媒體教學設備的各個學校都能夠進行。

（二）能夠豐富物理實驗教學資源

通過信息技術，教師可以上網搜集一些有助于更好展示教學內容的音頻和視頻，或是借鑒一些全國優秀的課堂教學視頻，豐富學生的初中物理學習方式、方法，讓學生充分共享海量的優質的教學資源。

（三）能夠構建生動形象的物理實驗教學情境

在初中物理教學中，學生的抽象思維能力還不太成熟，物理中很多現象解釋對他們來說有一定的難度，教師一味地用言語描述，學生可能仍會一知半解，而利用信息技術可以將一些物理現象形象地呈現出來，如，教師借助一些動畫視頻形式，將一些物理現象放大或縮小看、高速或慢速播放，讓學生能夠真正感受一些物理變化或現象形成的過程，從而加深對物理知識系統的理解，促進初中物理實驗教學。

同時，信息技術教學是時代發展的產物，在課堂上引入信息技術，學生的學習興趣被激發出來，對課堂教學產生了好奇心，學習的氛圍濃厚，學生在學習中感受物理的學科魅力，從而愛上物理學科的學習。

二、信息技術在初中物理實驗教學中的應用

物理是一門比較側重于實驗的自然科學類的學科，物理實驗的過程能夠讓學生真正去了解物理知識，體驗事物的各種變化過程，同時也能夠讓學生對學習物理感興趣，是培養學生物理核心素養的一種有效手段。通過物理實驗，教學中的一些重難點變得更容易被學生所接受，借助信息技術，可以將一些學生難以理解，或是受現實條件限制無法操作的實驗現象生動形象地展現在學生面前，提高初中物理教學效率。

（一）借助信息技術將抽象物理情境具體化、形象化

物理的學習是一個認識事物、了解事物的過程，是學生對事物發展規律的深入認識和經驗總結。“新課標”要求培養學生的學科核心素養，讓學生具備發現問題、思考問題、解決問題的思維和能力。但是在現實的教學過程中，很多物理實驗受教學硬件資源或是教學環境的限制，無法動手操作，教師一味地通過語言的解釋力圖讓學生明白其中的規律，學生聽起來、理解起來比較困難，也容易讓學生覺得物理學習是一個枯燥乏味的過程，在一定程度上挫傷學生的物理學習積極性和主動性，對初中物理教學極為不利。

而借助于信息技術設備，教師可以在上課前搜集一些與課程教學相關的音頻、視頻或是動畫資料，通過多媒體設備展示給學生，讓教學內容更加形象化、生動化。例如，在學習聲波的相關內容時，聲波是我們感受不到的，但又是確實存在的，在講解聲波的傳遞時，教師就可以利用信息技術，用動畫視頻演示的方式，將抽象的聲波的各種規律通過動畫展示出來，講給學生聽，學生在對聲波的各種知識有了深入了解后，也會真正掌握其中的規律。再比如，在光的反射和折射的教學中，教師只是通過在黑板上畫各種光線的路線圖講解，學生會有一定的了解，但并不深入，利用視頻動畫，可以將光的折射、反射現象的形成過程展示出來，學生就會通過過程的理解來掌握光的各種規律，學習效果事半功倍。

例如，在教授“聲音特性”相關知識時，教師可以利用信息技術更形象地展示相關的物理現象。在設備的幫助下，聲波以模擬圖像的形式呈現在學生面前。聲波在空氣中形成“音軌”，就像水中的圖案一樣。通過圖像的展示，可以使學生更直觀地了解物理知識的內容，降低學生的理解難度，將抽象的物理知識具體化、形象化，克服教學難點，讓學生感受物理的樂趣，激發學生主動學習和主動探究的熱情。

（二）借助信息技術感受宏觀和微觀物理規律

在物理教學中，很多的物理知識和規律在現實世界中無法演示，因為物理的研究范圍太廣，從微觀的分子、原子、電子到宏觀的天體運動，這些物理現象和規律是不具有可操作性的，同時也是學生學習理解的重點難點。然而這些物理現象和思維邏輯的建立，對學生以后的學習又至關重要。在傳統的初中物理教學中，教師只能用語言講給學生聽，讓學生通過抽象的思維來想象這些規律和現象，這對于初中階段的學生來說存在一定的難度。而信息技術的產生，利用動畫演示，教師可以將一些抽象的分子運動、電荷的運動、電流的產生以及一些熱學的現象展示給學生。使得傳統教學中學生難以理解的分子運動、分子之間引力和斥力的表現形象地展示出來。學生在教師展示過程中，就會對這些抽象的概念和規律有一個很清楚的認識。

比如，在天體運動的教學中，宇宙之大，學生難以想象，宇宙的運動也無法借助其他的物體來演示，但是借助于信息技術，教師可以讓學生在視頻動畫中看到各個行星的模擬運動軌跡和運行周期，以及自轉和公轉現象。將微觀和宏觀的事物在物理課堂有限的空間和條件下展示給學生看，能讓學生在頭腦中對這些知識有一個形象的理解，從而建立起系統的知識架構，這對學生物理思維的培養具有重要的意義。同時也能夠讓學生在初中物理課堂上見識到世界的奇妙，認識到事物發展的規律。

（三）借助信息技術將現實物理現象仿真模擬

在初中物理課堂上，為了培養學生的物理學科的核心素養，可以將一些生活中了解到的物理現象利用視頻動畫的形式仿真模擬出來。例如，在物理課堂上，可以將神舟十二號載人航天飛行的過程，將新聞上神舟十二號的發射過程視頻中的一些物理原理分享給學生，將借助神舟十二號中的三名航天員在太空中表現出來的各種行為現象，結合物理知識講解給學生。教師還可以根據神舟十二號載人飛船在返回過程中飛船的飛行路線和地面服務人員的相對運動體現出來的一些速度和路程之間的物理規律，講給學生聽，讓學生明白飛船飛行速度如此之快，為什么地面上的人員還能夠及時地到達飛船的著陸地點。通過這些教學過程，學生就會感受到物理在生活中的應用，以及在我國科研事業中的重要作用，感受物理的學科魅力。

例如，在學習有關變阻器的相關知識的過程中，學生對滑動變阻器的工作原理較難理解，借助信息技術，教師展示給學生變阻器的結構和工作原理，通過視頻動畫，讓學生清楚地看到滑片運動過程中燈泡的亮度變化，通過觀察電路中電流的大小變化，使學生從本質上明白變阻器接入電阻的變化，對變阻器的工作原理有更加深入的認識，這對于以后電路的教學有很重要的意義。借助信息技術對物理實驗進行仿真模擬教學，能夠節省課堂教學時間，使學生在模擬實驗中，通過觀察物理現象的變化，對物理現象有深刻的認識，從而試著去總結一些實驗過程中的規律，在提高學生觀察能力的同時，也鍛煉了學生的思考問題、總結規律的能力。通過這種方式，學生對知識的掌握會更加牢固，印象更加深刻。

（四）借助信息技術優化物理實驗可視化教學

在初中物理實驗教學中，教師在一些實驗的操作中，產生的一些物理現象并不特別明顯，學生很難觀察到，或者是物理現象只能在講臺上展示出來。對于整個班級的學生來說，如果想要清楚地全部都看到物理現象是困難的。特別是一些物理現象可能持續的時間比較短，讓學生一個一個地來講臺上看是不現實的，很多學生就會看不到明顯的物理現象。這樣的教學是低效率的，不利于物理實驗教學。而借助信息技術，教師可以使用多媒體教學設備，將物理實驗的操作臺投影到顯示屏上，更方便學生的觀察。例如，在學習光的折射、反射以及凸透鏡、凹透鏡的相關知識時，光線比較弱，教師可以借助信息技術工具進行展示，學生在偌大的顯示屏上就能夠清楚地看到光線的各種規律，從而實現高效的物理實驗教學。再例如，在學習磁場的相關內容時，有些物理現象過程很短暫，學生要想全部看到，需要反復操作，非常浪費課堂教學時間，而借助信息技術，學生就能夠清楚地看到磁場中鐵屑的運動規律，教師只需要進行一次操作即可，學生也不用跑到講臺上去觀察，很大程度上節省了課堂教學時間。利用多媒體將實驗過程展示給學生，提高了實驗現象的可視度，方便了教學活動，也使學生的學習更便利，觀察更直觀。

在初中物理實驗教學中，如何更好地利用信息技術，優化初中物理實驗教學，讓信息技術在物理實驗教學中發揮更大的作用，是現在初中物理教學的一項重要內容，需要廣大初中物理教師不斷探索和努力。在這一過程中，我們應該清醒地認識到信息技術在初中物理實驗教學中充當的重要角色，但也應該注意，運用信息技術進行教學，只是一種教學手段，在實際教學中，絕不能忽視實物實驗教學的重要作用。實物實驗是探索事物發展規律最基本的教學途徑，實物實驗具備視頻演示所不可比擬的真實性、可信度，教師在實物實驗操作過程中也能夠加深與學生的情感交流，增進師生之間的感情，給學生更真實的實驗感受。

綜上所述，傳統的實物實驗和借助信息技術演示實驗具有各自不同的教學優勢和不足，在實際教學過程中，要將兩者結合起來，揚長避短，充分發揮兩者的作用，使其相互補充、相互促進，更好地服務初中物理實驗教學。教師要不斷創新初中物理實驗教學方式方法，將信息技術更好地融入初中物理實驗教學中，不斷激發學生的學習興趣和學習積極性，培養學生發現問題、思考問題、解決問題的能力，提升學生的物理學科素養。相信在廣大物理教師的共同努力下，一定能創新、豐富、完善信息技術在實驗教學中的應用，能夠讓信息技術在初中物理實驗課堂教學中，真正發揮其重要作用，使學生的學習更便捷，教學成果更加豐富。