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展，信息技術已經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容，也是教學的重點與難點，是發展學生物理核心素養的關鍵所在，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生的現象、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實驗過程，引領學生走進實驗，實現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，借助多媒體課件等技術對常規的實驗教學進行創新與優化，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 有助于學生發現規律

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

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得到了一定程度上的發展，有了一定的獨立思考能力以及對創新知識的思考，物理教材的編寫是建立在學生思維發展情況、知識基礎以及學習經驗等基礎之上.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，能夠將課本中的實驗素材與課外實驗資源進行有機地融合，以彌補教材內容上的缺失，讓學生接觸到更多優質的實驗素材，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系生活，從生活經驗思考電學問題.

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別的關鍵.在晶體融化實驗中經常會使用萘，但萘是一種具有一定毒性的物質，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，先從網絡中找一些實驗視頻資料，選擇優質的視頻作為教學資源，在課堂上呈現給學生，注意將晶體融化的過程調節成低倍速，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，進一步地區分晶體與非晶體的區別.

2.3 科學處理物理實驗圖像與數據

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據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據，才能夠做到有效地參考.但是，物理實驗中獲取的數據或者是涉及到的圖象都是相對復雜的，若是在實驗數據與圖像的處理中學生只是依靠口算，不能保障實驗數據的準確性，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，將實驗數據、實驗圖像導入其中進行精準化的處理，在將處理后的數據展示給學生，這樣學生就可以根據正確的數據進行實驗現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據變化情況，教師可以利用信息技術將數據繪制成曲線圖，以曲線圖的形式將數據變化情況更為直觀地呈現出來，便于學生觀察，能夠讓學生從中更為清晰、準確地發現水沸騰前、后的溫度變化情況，經過數據分析可以發現水在沸騰之前溫度處于不斷升高的狀態，但是在水沸騰之后，即使繼續加熱水的溫度也不會在增加了，而是處于保持不變的狀態，由此可以帶領學生在準確的實驗數據分析中得出正確結論.

2.4 注重培養學生的創新能力

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容，這樣的實驗教學方式不利于學生的科學創新意識以及創造能力發展，久而久之容易令學生養成定勢思維.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節中通過提問的方式，引發學生的思維互動，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，在實驗的現象分析以及結論總結時，學生會出現意見分歧，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，在實驗中學生發現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現，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新意識，在驗證猜想中鍛煉創新能力，強化科學實驗探究能力.

2.5 優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，發揮出評價的教學功能，是促進學生良性發展的重要手段.在以核心素養培育為導向的背景下，要求教師關注學生的全方面發展，這不僅體現在教學過程中，還要滲透于教學評價中，因此要求教師優化與創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，堅持分數至上的錯誤思想，對于學生在實驗學習過程中的各項表現關注度不高，評價內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的問題，利用大數據分析學生在物理實驗學習過程中的表現.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節之中，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整，助力全體學生的共同發展.

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，最大限度地發揮出信息技術的優勢與價值，促進初中物理實驗教學整體質量的提升.

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.