基于现代信息技术的物理实验

青岛恒星科技学院 刘美玲 徐少俊 徐永进

近年来由于多种教育理念的推行，信息化技术越来越被重视，极力推行培养核心素养的理念，许多高校在进行知识教学时，都已经将教学形式和教学方法进行了转换。在进行物理实验的教学时，需要将物理知识进行详细的讲解，同时物理实验具有一定的抽象性，这就使得许多的实验现象在实际操作中无法实现。因此在很多的物理实验研究与教学中都会引进信息技术，通过信息技术将现实中不能够实现的特殊实验现象来进行展示，将抽象的知识变得更加具体形象，使物理实验不再那么抽象而是更加直观，降低了学生的理解难度。

1 物理实验课堂信息化的特点

1.1 教学更加生动

在实际的教学过程中，通过将丰富的信息资源与课堂教学内容进行不断的结合，实现了课堂教学的生动性。在利用信息化技术展现实验过程时，能够通过多种感官上的刺激激发学生的兴趣，让学生结合自己的想象对实验过程进行推演，活跃学生的学习氛围。这种模式可以很好地帮助学生提升学习兴趣，只有学生学习兴趣高涨，才能够更好地让学生主动去学习。

1.2 教学内容极大丰富

由于信息技术能够对知识的呈现形态做出调整，正是这种特殊的作用可将物理实验中很多复杂抽象的实验现象形象化。除此之外还将一些高校所不能涉及的实验进行演示，能够让学生直观地观察到一些复杂的物理实验的具体过程。通过对这些常规课程无法涉及的知识的学习，能够极大地拓宽学生的知识面，也使得课程教学的内容更加全面，有助于学生科学素养的全面发展。

1.3 教学更加富有趣味

信息技术不仅仅能够帮助教师展示一些课程内容，还能够为学生提供一个真实的实验环境，利用一些技术可以实现对物理实验室的模拟。学生在模拟的实验室中进行实验，学生能够真实地感受到自己对整个实验过程的操作，从而极大地激发学生的学习兴趣，此外还能够让学生对所参与的物理实验留下深刻印象，从而帮助学生理解实验过程的注意事项。如果这一技术能够实现，必然会极大地推动物理学习的发展，自己动手不仅能够很快地了解相关知识从而达到教师的教学目标，还能够培养学生的动手能力、逻辑思维能力等综合能力，让学生能够更快更好地接受物理实验对他们知识的丰富与能力的培养。

2 基于现代信息技术的物理实验的意义

和之前比较传统的实验教学相比，现代化的信息技术以及物理实验课程之间相融合具备非常大的优势，可以让学生实现相应的课前预览，使得教学时间得到缩短，提高相应的教学质量以及教学效率。为学生提供一些比较逼真以及丰富的实验材料，以实现对学生学习兴趣的激发；为学生的交流提供良好的平台，使他们的主动性以及创新协作能力得到提高。

2.1 优化相应的学习环境

以计算机、网络以及多媒体为核心的现代化信息技术具备多样性。现代信息技术以及物理实验课程之间的融合可以为教师创造非常良好的教学环境，为物理实验的探索提供非常良好的学习环境，从而使学习平台得到更好的利用。

2.2 提高学生的能力

现代信息技术以及物理实验课程之间的融合可以为学生物理实验能力的进一步提高提供相应的途径。在现代信息技术的基础上其得到了非常广泛的应用，非常容易使学生具备独立学习以及思考的能力，并使他们的实践能力得到提高。学生在对现代信息技术熟悉的过程中，同样可以使其学习以及探索能力得到提高。

2.3 教学改革得到进一步实现

现代信息技术以及物理实验课程之间的整合，保障了教学要素、环境、资源以及各个环节等得到了较好的分类、发展、协调、优化以及结合等，具备比较集中化的效果，使得传统的教学模式得到完善。

3 教师教学的变化

在将信息化加入物理实验的教学过程中后，教师的教学会发生很大程度的变化。首先是教学内容的变化，由于信息化的引入教师教学资源就会打破传统，由原来的封闭式资源变成开放的资源。通过对网络上物理教学资源的共享，来实现教学的最优化。这一变化使得教师的教学资源更加多元化，可以通过实际生活材料来创设出相对应的情景，引出课堂教学的目标，通过设置情景与悬念可以极大地激发学生的学习兴趣。此外通过网络上多样化的教学资源，让学生能够更好地理解物理实验的过程，由于网络教学资源的多样化，学生能够通过多个方面与角度来对所学习的物理实验进行相关的了解，大大节约了课程讲解的时间，也使得课程的内容更加丰富，使得实验效率得到极大的提高。

传统的以教师口述实验过程、原理、方法、分析实验结论的方式不能激发学生的动手与思考能力，但是信息技术引入能够很好地解决这一问题，让学生自己动手，自己去思考并得到实验结论，这一方式能够极大地提升学生的学习兴趣和综合能力。此外这一方式的运用还能够很有效地降低教师的授课难度，让教师的授课更加简单。

4 学生学习方式的变化

在信息技术加入物理实验教学后，可以很有效地丰富学生学习的形式，让学生的思维更加活跃，不会再因为刻板的记忆使学生思维固化，能够很好地发挥学生的创造性。此外还可以让学生通过多样化的课件对实验过程有更直观理解，还能够通过模拟的实验让学生动手实验。此外还可以对学生开放图书馆资源，让学生可以利用各种资源对物理实验进行更深层次的研究。这种自己动手的教学形式，还能让学生对物理实验的结果产生很大的兴趣，从而不断地激发学生的各种能力，让学生得到全面的发展。

5 具体策略

5.1 发掘具体网络资源

在传统的教学过程中，教师一般会按照相应的教学活动设计一些问题，但是存在一定的矛盾以及冲突，这样的过程通常是比较乏味的，会使参与者缺乏一定的积极性，这样就难以实现最初的教学目标。而使用丰富以及有趣的在线课程资源，可以更好地解决上述问题，使用在线课程的教学，可以在图形以及图像使用的基础上保障教学变得更加生动有趣，学生的兴趣就会得到大大的提高。

5.2 建立虚拟化的实验室

有非常多样的物理实验具备较很强的选择性，但是检查成本却比较高，并且需要高水平的操作技能。一些实验仪器非常容易出现破损，一定要进行合理的放置，这些问题会对物理实验的顺利开展造成严重的阻碍。为了使这些问题得到更好的解决，记录实际的实验演示场景是非常必要的，或者可以使用软件来完成物理模拟实验的编译，并把实验原理、实验目的、实验设备、实验数据以及实验内容等有机地进行整合。整体来讲，学生可以在虚拟的环境当中更好地学习以及理解物理相关的实验和知识点。因此，设置虚拟实验室可以对传统的物理实验存在的不足之处进行弥补。

6 结语

学生在真正进行物理实验时会发现，很多时候进行实验操作得出的结果与真实值之间可能存在着较大的差别，再将信息技术引入实际教学中后，可以很大程度上避免实际操作带来的误差，让实验结果更加准确，更好地推动物理实验的发展。