基于信息技術的初中物理實驗教學新方向

周文霞

【摘要】隨著教育技術水平的不斷發(fā)展，信息技術已經(jīng)成了教育領域中的一個有力工具，將信息技術運用于初中物理實驗教學中，可以轉變教師的教學方式，起到提高學生實驗學習主動性、強化實驗意識、提升實驗教學效果等方面的作用.本文闡述信息技術對初中物理實驗教學的積極影響，針對信息技術下的初中物理實驗教學新方向進行重點分析，以供參考.

【關鍵詞】信息技術；初中物理；實驗教學

實驗是物理學教學中的重要內(nèi)容，也是教學的重點與難點，是發(fā)展學生物理核心素養(yǎng)的關鍵所在，但是在以往的物理實驗教學中，教師的實驗資源有限，部分實驗操作難度較大，不僅學生無法實踐操作，就連教師也無法示范實操，此時教師一般會采取語言講授的方式，讓學生大致地了解實驗操作過程以及產(chǎn)生的現(xiàn)象、獲得實驗結論，導致學生對于這類實驗的了解程度不足，喪失了實驗學習的積極性，不利于學生科學探索精神的形成.面對這種問題，信息技術的運用可以有效地解決教學資源有限、實驗操作難度大等教學問題，以信息技術攻克實驗教學難關，通過更加直觀的方式呈現(xiàn)實驗過程，引領學生走進實驗，實現(xiàn)深度的物理實驗學習.

1 信息技術對初中物理實驗教學的積極影響

1.1 有助于增強學習興趣

在傳統(tǒng)的實驗教學過程中，物理實驗一般采取實驗演示的方式，這種教學方法雖然可以在一定程度上達成教學目標，但是最終收獲到的教學效果并不高，原因在于教師所演示的實驗過程，學生并不能完全清楚地看到細微的實驗變化.而利用信息技術開展的實驗教學活動，則可以避免此類問題的出現(xiàn)，借助多媒體課件等技術對常規(guī)的實驗教學進行創(chuàng)新與優(yōu)化，可以提高學生對實驗過程的細微觀察，在必要的時候教師可以暫停畫面播放，著重地進行注意事項的講解，以此提高學生對于物理實驗的研究熱情，產(chǎn)生濃厚的學習興趣[1].

1.2 有助于攻克教學難關

在物理學科中涉及到許多生澀難懂的物理公式與概念，學生在物理公式與概念的理解上具有一定的難度，這是學生物理學習之路上面對的巨大障礙.這些物理公式以及概念的獲取、解釋往往需要以物理實驗為依托，信息技術的運用可以幫助學生在實驗學習中更為真切、形象地理解實驗內(nèi)容，進而總結出物理概念，加深對物理公式的理解程度，既降低了學生的物理知識學習難度，也有助于教師攻克教學難關，促使學生在直觀感受的物理實驗中獲得學習自信，做到真正意義上的理解與掌握.

1.3 有助于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律

物理實驗的學習并不僅是簡單地擺弄實驗器材，觀察實驗現(xiàn)象，更為重要的是培養(yǎng)學生形成邏輯思維，樹立嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，在實驗中發(fā)現(xiàn)并總結出科學規(guī)律.在物理實驗教學活動的開展中，需要學生記錄實驗數(shù)據(jù)，并結合實驗數(shù)據(jù)總結與歸納出物理規(guī)律[2].在以往的物理實驗教學中，學生只能依靠手寫記錄數(shù)據(jù)，若需要記錄的實驗數(shù)據(jù)較多，很容易出現(xiàn)錯記或漏記等問題，導致實驗結果出現(xiàn)偏差，而信息技術在物理實驗教學中的運用，可以發(fā)揮出信息技術獨有的優(yōu)勢，通過模擬實驗設置變量的方式，獲取數(shù)據(jù)相關信息，再引導學生對比分析實驗數(shù)據(jù)，從事實中總結與發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握其中蘊含的本質(zhì).

2 基于信息技術的初中物理實驗教學新方向

2.1 豐富物理實驗教學的素材

與小學生相比，初中生的思維能力已經(jīng)得到了一定程度上的發(fā)展，有了一定的獨立思考能力以及對創(chuàng)新知識的思考，物理教材的編寫是建立在學生思維發(fā)展情況、知識基礎以及學習經(jīng)驗等基礎之上.在初中物理教材中幾乎每一個單元都會有一個或多個實驗教學內(nèi)容，其中不僅包含了實驗器材、實驗步驟，還包含了許多物理知識，但是教材中所涉及到的物理實驗素材始終是有限的[3].部分教師在物理實驗教學中以教材為唯一素材，缺乏對課外素材的開發(fā)與運用，從而導致物理實驗教學素材匱乏，學生接觸到的實驗素材有限.在教育信息技術的背景下，要求教師活用教材，能夠?qū)⒄n本中的實驗素材與課外實驗資源進行有機地融合，以彌補教材內(nèi)容上的缺失，讓學生接觸到更多優(yōu)質(zhì)的實驗素材，豐富課堂教學資源.

例如 在“了解電路”一課的教學時，結合教材內(nèi)容以及本次實驗的教學目標，教師可以從學生生活、學習等領域中搜集有關電的資源，讓原本看不到、摸不著的電更為直觀地呈現(xiàn)在學生的眼前，此時學生不僅初步地了解了電路，還對電的工作原理產(chǎn)生了疑問，在生動形象的電路實驗資料展示中，促使學生將電路問題與現(xiàn)實生活進行有機地連接，這樣有助于學生在物理實驗學習中聯(lián)系生活，從生活經(jīng)驗思考電學問題.

2.2 模擬不可操作的物理實驗

在學生所接觸的物理實驗中，有一部分實驗是可以直接動手操作的，但是還有一部分實驗由于受到各種因素的影響，師生無法直接操作，如有毒、有害等具備安全隱患的實驗，這些實驗對于實驗器材有著極高的要求，不適宜非專業(yè)人士操作，因此無法在課堂中完成實驗操作，若是就此放棄了這些實驗的講解，則會讓初中生喪失許多物理知識學習以及增長見識的機會[4].此時，教師可以運用信息技術模擬不可操作的物理實驗，解決一直以來教師面臨的問題.

例如 以“晶體融化”的實驗為例，這一實驗的開展是讓初中生正確認識晶體與非晶體之間區(qū)別的關鍵.在晶體融化實驗中經(jīng)常會使用萘，但萘是一種具有一定毒性的物質(zhì)，不適宜學生使用，因此在此后的實驗中被禁用了.同時，晶體融化的速度極快，學生在實際操作中很難用肉眼觀察到晶體融合的過程，增加了實驗教學的難度.此時，教師可以利用信息技術模擬不可操作的物理實驗，先從網(wǎng)絡中找一些實驗視頻資料，選擇優(yōu)質(zhì)的視頻作為教學資源，在課堂上呈現(xiàn)給學生，注意將晶體融化的過程調(diào)節(jié)成低倍速，以慢鏡頭播放的方式讓學生清晰地看到晶體融化的全過程.之后，教師在組織學生完成實驗的模擬過程，用冰塊代表晶體，使用高壓火槍加熱冰塊使其融化，如此一來可以深化學生對于晶體融化的理解程度，進一步地區(qū)分晶體與非晶體的區(qū)別.

2.3 科學處理物理實驗圖像與數(shù)據(jù)

在物理實驗操作過程中，想要從實驗中得到正確的結論，獲取并詳細地記錄實驗數(shù)據(jù)和圖象是十分關鍵的，準確地記錄以及科學地處理實驗圖象和數(shù)據(jù)，才能夠做到有效地參考.但是，物理實驗中獲取的數(shù)據(jù)或者是涉及到的圖象都是相對復雜的，若是在實驗數(shù)據(jù)與圖像的處理中學生只是依靠口算，不能保障實驗數(shù)據(jù)的準確性，也就影響了最終的實驗結果與結論.為了保證實驗結果的正確性，教師利用計算軟件、圖像自動化處理軟件等，將實驗數(shù)據(jù)、實驗圖像導入其中進行精準化的處理，在將處理后的數(shù)據(jù)展示給學生，這樣學生就可以根據(jù)正確的數(shù)據(jù)進行實驗現(xiàn)象的分析以及實驗結果的討論，進而得出正確的實驗結論.

例如 以“水的沸騰”實驗為例，在此次實驗操作中需要學生經(jīng)過多次的測量，記錄每次測量時的水溫變化情況.為了讓學生更加清晰且準確地了解數(shù)據(jù)變化情況，教師可以利用信息技術將數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，以曲線圖的形式將數(shù)據(jù)變化情況更為直觀地呈現(xiàn)出來，便于學生觀察，能夠讓學生從中更為清晰、準確地發(fā)現(xiàn)水沸騰前、后的溫度變化情況，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)水在沸騰之前溫度處于不斷升高的狀態(tài)，但是在水沸騰之后，即使繼續(xù)加熱水的溫度也不會在增加了，而是處于保持不變的狀態(tài)，由此可以帶領學生在準確的實驗數(shù)據(jù)分析中得出正確結論.

2.4 注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

實驗是物理教學的一種方式，但是在以往的物理教學中許多教師只是按部就班的講解書本內(nèi)容，這樣的實驗教學方式不利于學生的科學創(chuàng)新意識以及創(chuàng)造能力發(fā)展，久而久之容易令學生養(yǎng)成定勢思維.利用信息技術開展實驗教學活動，則可以避免學生思維受限問題發(fā)生的幾率[5].如，教師在物理實驗課的教學中利用視頻等方式播放一些令人驚奇的、意想不到的趣味動畫，在趣味動畫中滲透物理學知識，有助于開拓學生的物理學習思路，敢于打破思維框架.同時，教師還可以在實驗教學環(huán)節(jié)中通過提問的方式，引發(fā)學生的思維互動，采取合作學習任務布置的方式，鼓勵學生運用不同的材料、多種方法完成實驗，能夠從不同的角度開展實驗，在實驗的現(xiàn)象分析以及結論總結時，學生會出現(xiàn)意見分歧，在各自的意見表達中可以提高學生的思維活躍性，實現(xiàn)思維的碰撞.

例如 在“影響滑動摩擦力大小因素”的實驗探究中，教師可以讓學生嘗試運用不同的物體作為材料，在實驗中學生發(fā)現(xiàn)材料的不同會導致滑動摩擦力大小不同，在此之后，教師再鼓勵學生發(fā)散思維，思考摩擦力大小還可能與哪些因素有關，若是學生沒有思路，教師可以利用媒體設備模仿生活中有關摩擦力大小變化的視頻資料，讓學生在對生活事件觀察中獲得發(fā)現(xiàn)，如有的學生在看到視頻后認為和滑動的物體重量有關，還有的學生認為和接觸面的壓力有關，由此讓學生設計實驗驗證猜想，可以促使學生在實驗中形成創(chuàng)新意識，在驗證猜想中鍛煉創(chuàng)新能力，強化科學實驗探究能力.

2.5 優(yōu)化與完善實驗教學評價體系

評價是完整課堂教學的一部分，有效的評價反饋是學生學習情況的檢測以及鼓勵，可以促進教師進一步了解學生在學習中的各種變化，發(fā)揮出評價的教學功能，是促進學生良性發(fā)展的重要手段.在以核心素養(yǎng)培育為導向的背景下，要求教師關注學生的全方面發(fā)展，這不僅體現(xiàn)在教學過程中，還要滲透于教學評價中，因此要求教師優(yōu)化與創(chuàng)新實驗教學評價體系.但是，目前仍然有一部分教師在實驗教學評價中以“結果”論成敗，堅持分數(shù)至上的錯誤思想，對于學生在實驗學習過程中的各項表現(xiàn)關注度不高，評價內(nèi)容的不完善以及評價手段的滯后，在很大程度上削弱了教學評價的助學作用.

信息技術在物理實驗教學評價中的運用，可以實現(xiàn)線上評價與線下評價的融合，促進結果性評價與過程性評價的有機結合，讓教學評價更加地客觀、科學.一方面，教師可以利用網(wǎng)絡技術反復、細致地觀察每一名學生在實驗學習中的參與度、學習熱情程度、操作規(guī)范性以及同伴合作積極度等，以此改善教師在課堂中無法全面地觀察到每一名學生學習表現(xiàn)的問題，利用大數(shù)據(jù)分析學生在物理實驗學習過程中的表現(xiàn).另一方面，教師應建立多元主體評價機制，讓學生參與到實驗評價環(huán)節(jié)之中，而不是等待著被評價，如鼓勵學生自評，開展生生互評、小組互評、師生互評等活動，以多元主體評價完善了線下評價模式，豐富了教師的實驗教學評價方式，能夠促進學生在實驗教學評價中自我反思與調(diào)整，助力全體學生的共同發(fā)展.

3 結語

信息技術在初中物理實驗教學中的運用，符合新課程改革的要求，教師應緊跟時代發(fā)展的步伐，探索物理實驗教學改革的新方向，找到信息技術與物理實驗有機結合的途徑，最大限度地發(fā)揮出信息技術的優(yōu)勢與價值，促進初中物理實驗教學整體質(zhì)量的提升.

參考文獻：

[1]蔣正國.信息技術融入初中物理實驗教學的研究[J].文理導航（中旬），2018（09）：43.

[2]高靜.基于信息技術的初中物理實驗教學思考[J].科學咨詢（教育科研），2019（12）：156.

[3]孟慶甦.信息技術環(huán)境下初中物理實驗探究教學模式分析[J].當代家庭教育，2020（09）：91.

[4]張正萬.信息技術在初中物理實驗教學中的應用優(yōu)勢分析[J].中小學電教，2022（03）：88-90.

[5]劉永祥.小議信息技術在初中物理實驗教學中的應用[J].試題與研究，2022（34）：107-109.