“互联网+”背景下提高初中物理实验教学的有效性*

朱志国

一、问题的提出

在“互联网+”背景下，计算机、多媒体、互联网等现代教育技术对传统课堂教学产生了巨大的冲击，为教学有效性的提高和教学质量的保障带来了更多的可能。但是受传统教学观念影响，信息技术在初中物理实验教学中的应用却不尽如人意，传统实验教学模式仍然占主流。因此，真正实现“互联网+”与实验教学的深度融合，改变传统的教师教的方式和学生学的方式，在提高初中物理实验教学的有效性方面作用显著。

二、“互联网+”背景下提高初中物理实验教学有效性的具体策略

1.应用网络技术 丰富教学资源 提高初中物理实验教学的有效性

物理教学离不开现实的物理情境。但是学生的直接经验、学校的实验条件都是有限的，因此充分利用互联网，丰富实验教学资源，创设物理学习情境是最有效的补充方式之一。物理实验教学过程中需要有丰富的感性材料和信息做支撑，鼓励学生从网上获取实验信息和资源。通过建立实验教学资源库、开发实验专题学习网站、完善实验教学微课库、建设实验课程学习平台等，为学生创设一个基于网络的自主学习环境，使物理实验课的学习更加直观生动、丰富多彩，从而有效提高学生的科学素养。

2.应用多媒体技术 提高初中物理实验教学的有效性

多媒体以文字、图像、声音、动画等多种信息传输手段为载体，将原本抽象的实验内容借助形象直观且易于接受的方式向学生呈现出来，能刺激学生的各种感官，使学生多方位获取知识和信息。例如，在学习电流时，恰当地运用动画，展示出在电压的作用下，电荷的定向移动形成电流，使学生从抽象概念到形象感知的过程中实现对电流的深刻理解。借助视频展台，演示“铁屑显示磁体周围磁场分布”的实验，形象直观，可见度大，利于学生对磁场的形状、方向、强弱、相互作用等概念的整体建构。互联网背景下，学生实验台上的平板电脑与教师的电子白板同步，借助这一载体实现实验设计的互相借鉴、实验过程的共同探究、实验数据的资源共享。

恰当地运用多媒体技术，将现代教育技术和传统的实验手段有机地融合起来，相辅相成，优化实验教学的课堂结构和学习环境，帮助学生把握物理实验重难点，从而提升物理实验教学的有效性。

3.应用虚拟网络仿真技术 提高初中物理实验教学的有效性

虚拟网络仿真实验室具有强大的虚拟显示、虚拟实验功能，使物理实验变抽象为具体、化难为易，规避危险。通过网络仿真技术，可以很容易地实现一些实验室无法完成的实验，利于激发学生的学习热情；通过网络仿真技术，学生的实验操作可以突破时间和空间的限制，方便地完成一些难以通过课堂实验完成的教学任务。例如，托里拆利实验、电路短路等实验都是非常重要的，但由于实验中的汞含有毒性和易导致短路的危险性，课堂环境下无法直接演示，学生可以动手操作虚拟网络仿真实验，使教学任务圆满完成。再如探究滑动变阻器改变电流的大小时，学生对变阻器接入电路电阻线长度变化与电路中电流的变化接受比较困难，教师常常边演示，边板画，由于不能同步进行，学生仍然疑虑重重。而仿真实验配以模拟动画情景，学生移动滑片时，电流流向、有效电阻线长度同时随之变化，清晰直观、一目了然，不但很快突破了这一教学难点，而且使学生对滑动变阻器的工作原理和使用方法有了一个明确、清晰的认识。

此外，学生在进行虚拟网络仿真实验时，把注意力集中在实验设计的修正和模拟操作练习上。而在完成真实实验时，重点放在仪器的规范操作和数据采集上。二者结合，分散实验难点、突出实验重点，有助于学生实验技能的提升。网络仿真实验室还能建构起高度虚拟的实验教学环境，给学生身临其境的感受，有助于学生思维的构建，激发学生揭开物理奥秘的冲动，实验教学的有效性实现大幅提升。

4.应用网络实验平台技术改革实验教学模式 提高初中物理实验教学的有效性

“互联网+”与初中物理实验教学的有效融合，必将改革传统的“讲解—模仿—结论”的学生分组实验教学模式。几年来，积极探索基于“互联网+实验”的在线功能优势，建构较为有效的学生分组实验教学模式，通过自主学习、主动探究，让学生经历科学探究的过程，主动获取物理知识，了解科学探究的方法，发展科学探究的能力。倡导在实验过程中以学生亲自尝试为主，教师适时、适度点拨为辅，凡学生自己或通过学生之间相互讨论能够解决的知识、能够操作的实验，教师一概不讲，不做演示示范；充分体现自主性，教师不束缚学生的手脚、大脑和思维。

课前，在提出问题和科学猜想的基础上，让学生带着任务和疑问，依据目的、要求自主设计实验方案，然后通过网络实验学习平台强大的交互功能，进行“生—生”“组—生”“生—师”间交互、开放式的实验设计交流，并利用网络仿真实验室进行模拟操作，不断改进完善实验设计。探究开始时，让学生依据自己的设计方案，动手组装器材，尝试验证，发现不足，及时修正实验设计，为下一步实验操作铺平道路。探究过程中，要求学生熟练操作、细心观察、准确测量，要尊重事实，不能拼凑数据，培养学生严肃的科学态度和严格的科学方法，并通过网络实验平台实现实验数据的资源共享，以便归纳出更加科学、准确的实验结论，从而提升学生的科学探究能力与科学素养。

5.应用网络学习平台的交互技术 提高初中物理实验教学的有效性

“一堂实验课的结束，并不是学习的结束。”充分利用网络学习平台的交互功能，实现学生科学素养的无限提升。鼓励学生利用网络实验学习平台，针对实验探究中的疑惑，进行深入交流讨论。开展家庭小实验、小制作、小调查等，拓展学习空间，分享实验探究的快乐。引导学生积极思维，进一步用好课内外学习资源，拓展与延伸课堂实验学习成果，真正体现“课内外沟通，学科间融合”的科学学习观。

三、“互联网+”背景下提高初中物理实验教学有效性应注意的问题

网络和模拟必定不能替代现实，应用互联网技术的初衷就是实现实验教学的多元化，最大限度地提高实验教学的有效性。因此，必须强调“互联网+”与实验教学融合的科学性、合理性，不能认为应用了互联网技术，就能取代实验仪器、设备等传统实验器械，更不能以此排斥或完全抛弃传统的实验教学方式和手段。另外，师生的信息技术素养等也是影响“互联网+”与实验教学有效融合的重要因素。