多媒体技术在初中物理存疑实验中的运用

吕同

【摘 要】初中物理主要培养学生的科学实验、假设探究及论证能力，这些能力对学生根据物理现象探究物理定律具有促进效果。目前初中生对物理概念掌握得不够充足，以实验为主导的课程教授模式可以循序渐进地培养学生严谨的科学推理思维。在信息化教学时代，通过展示情境，能让学生在物理探究性实验中综合考虑不同变量的影响，帮助学生开展小组合作，完成综合答疑等环节。因此教师在利用信息技术的环节中可通过设置实验问题激发学生的存疑态度，鼓励学生做出合理假设，开展验证性实验。

【关键词】多媒体技术;初中物理;存疑实验

初中生由于刚接触物理，对科学性探究实验的一般流程还不够清晰。教师可以兴趣为导向，借助多媒体教学素材，通过虚拟实验的方式调动学生探究物理原理的兴趣，同时教师还可以在实验探究环节运用多媒体技术，引导学生关注物理实验的细节以及变量对实验结果的影响，尝试利用已学知识做出合理假设，并使学生在此基础上整合实验现象，分析数据，解决问题，逐步完善知识体系。这样能进一步增强学生对基础知识的理解，提高其灵活运用知识的能力，对学生的综合应用能力和科学探究能力起着双重提升的作用。

1   运用多媒体技术引导学生提出合理假设，有效探究问题

物理存疑实验是基于实验现象中的特殊情况，引导学生对其进行合理判断，并通过小组讨论，设计验证实验方案的环节。教师在开展存疑实验教学时，可以借助多媒体为学生展示不同情况下的实验结果，引导学生运用变量控制的方法探究实验的影响因素，并通过分组阶梯化实验探究不同物理量间的关系[1]。

如教师在教授“浮力大小的影响因素”实验时，为了让学生更加直观地了解浮力变化与不同物理量间的关系，可以利用多媒体为学生展示：用同样密度的钢铁，大船在水中能漂浮起来，而普通的铁块则会沉入水里。接着教师提问：“这一现象说明了物体的浮力大小与哪些因素有关？”借助这一问题激发学生的探究兴趣。学生会根据教师展示的案例分析其中的物理变量，发现密度相同的情况下铁船和铁块与水的接触面积不同，进而做出假设：相同密度的物体，与水体的接触面越大，浮力越大。在假设的基础上，教师可让学生通过控制变量的物理实验方法自主设计探究性实验。学生提出可以称取质量相同但形状不同的两个蜡块，将蜡块分别放入水中，二者与水的接触面积各不相同，再用弹簧测力计测出示数，通过比较两者示数的大小判断浮力的大小。之后教师可利用多媒体为学生演示设计的实验，并通过逻辑分析证明学生实验步骤的科学性和严谨性：控制两个蜡块的质量和密度，使之相同，改变的只有与水的接触面积。在存疑实验教学的基础上，学生探究物理变量的热情逐步提高。之后教师还可以通过其他物理案例，让学生找出浮力与物体密度、液体密度等变量之间的关系。

在兴趣的引导下，学生能结合所学知识做出合理假设并积极开展严谨的理论探究。教师结合学生的兴趣导入问题，能够引导学生对不同物理变量之间的关系进行深入探究，指导学生利用科学探究的一般方法进行实验假设和推理论证。在此过程中，学生能加深对基础知识的掌握和理解程度，同时教师可以结合学生提出的假设，评估学生对物理变量间关系的掌握程度。

2   运用多媒体技术辅助小组合作探究，增强学生的自主意识

传统物理教学中，实验课程的开展主要按照标准的实验流程进行，学生缺乏对实验的自主创新设计，而教师借助多媒体开展存疑实验教学，可以充分调动学生小组合作探究的精神，结合物理实验现象引导学生自主设计实验，开展理论探究。如教师在教授“电路的连接与其故障分析”这一单元实验时，可以通过多媒体为学生演示电路分析的一般方法，让学生了解基本的短路、断路等故障的原理，也可以通过多媒体为学生展示不同情况下连接电路时容易出现的故障现象，结合多媒体动画对实验结果的演示，让学生分析并检验电路出现的故障。如探究并联电路中闭合开关后小灯泡不亮的原因时，教师可以在多媒体上给学生展示3种不同的案例，让学生据此做出合理的假设：①小灯泡或导线断路;②小灯泡短路;③电流计正负极接错导致小灯泡烧毁。之后教师可让学生根据假设内容进行验证性实验。针对小灯泡或导线断路，学生表示当闭合开关时，如果电流计无示数则表示电路中没有电流通过;针对小灯泡短路，学生表示可以在并联支路上连接电流表，如果小灯泡支路电流表示数為“0”，而另一支路电流表示数较大则说明连线导致小灯泡短路;学生通过了解电路连接规范后，可以找出连线过程中是否有正负极接反等基本错误。运用多媒体技术辅助小组合作探究，引导学生对实验中出现的各种故障问题进行合理分析、假设，充分运用所学知识进行验证实验的设计，能增强学生在实验中对物理原理的运用，提高学生在小组合作中设计实验、检验理论的热情。

在物理存疑实验课程教学环节，教师可借助多媒体技术充分发挥小组合作探究的作用，通过提出合理的物理实验问题，引导学生对不同情况下的实验结果进行分析探讨，了解不同学生对物理知识的掌握和应用程度。

3   运用多媒体技术开展类比实验，提高学生的存疑假设能力

初中物理教学实践中，有许多实验需要通过类比法进行。基于这些实验的开展，教师可以问题导入的形式培养学生的存疑能力，引导学生创新思路，满足课本实验要求，在此过程中，学生对不同物理量能有更清晰的认识。同时教师可以结合日常生活现象进行教学导入，让学生基于结果进行合理的假设演绎和推理，这对于在物理存疑实验中培养学生的逆向思维具有良好的促进效果。

如开展物理声学实验时，由于声音产生与传播过程无法通过实物进行展示，教师可以通过多媒体动画为学生演示声波传播的主要形式。之后，为了提高学生的逆向思维能力，教师可以根据结合生活实际提出问题：当一列火车从远处向观察者驶来时，观察者听到的声音的强度有所不同，针对这一现象可以探究出物体声音的大小与哪些因素有关？学生会对此进行有针对性的假设。在声音实验中，由于振幅与声音的传递过程无法通过肉眼观察，教师可以引导学生主动思考：如何通过类比的方法将振幅产生声音的大小呈现出来呢？学生通过查阅资料，进行基础实验，了解物理类比实验的基本概念，表示可以在振动的音叉上放置纸团，以纸团的跳跃度表示振幅大小，在控制音叉频率的基础上，找出振幅与声音强弱之间的关系：物体发出声音的大小与物体的振幅有关。在类比实验设计中，学生能充分运用创新能力，对实验进行不断改进，以直观的方式进行物理量的类比表征。同时教师运用多媒体为学生展现出立体化的声音传播及音波叠加效果，能让学生直观感受到声音是作为一种能量进行传递的，这对于学生更好地理解物理量之间的关系有重要的引导作用。

4   運用多媒体技术进行综合实验，引导学生总结技巧

初中物理实验在形式上以探究性、验证性为主，电学实验同时包含这两种实验形式，对学生综合知识的应用能力有更高的要求，因此教师可以借助多媒体教学，为学生展示不同电路情况下分析的途径，使学生有针对性地综合运用知识进行实验假设分析。

如“电流、电压、电阻之间的关系”这一课是初级电路的综合性实验，教师可以引导学生对电流、电压、电阻这三个物理量进行探究性实验，了解三者在并联与串联之中的物理规律[2]。为了发挥综合性实验对学生实验设计能力、问题分析能力以及探究能力的培养作用，教师可以让学生结合串并联电路的差异，自主设计验证型电路，并结合控制变量的实验方法，对三个物理量中两个变量的变化进行理论上的探究。教师可以在学生设计实验时提出相关问题：并联电路中电流与电阻的关系是怎样的呢？学生会借助多媒体虚拟实验软件设计电路图，按照控制电压不变，改变滑动变阻器，记录电流和电压的示数。继而学生分析数据得出在电压不变的情况下并联电路中电阻越小，通过的电流越大。在多媒体技术的辅助下，学生通过综合性实验能对实践中的问题进行科学设计，分析数据得出正确的物理结论。

在学生开展物理存疑实验的过程中，教师可以通过合理的问题引导，提高学生对某些实验细节的关注度，使学生结合对技巧的总结和对规律的发掘，促进理论知识的实践运用。实践教学中，教师需要把握好这一节奏，增强学生灵活运用知识以及疑问探究的能力。

信息化教学模式下，学生物理存疑实验的教学设计中，教师可以结合多媒体，根据学生对物理现象的认识，让学生从发现问题、提出假设、得出结论、进行验证这些环节，循序渐进地增强自身对控制变量方法的运用。借助多媒体技术展示物理实验，能增强学生对不同物理结果分析的准确性，为学生归纳总结实验结果提供更多元的环境。初中物理教师在开展教学实验时，要充分利用多媒体技术的优势，激发学生的知识探究兴趣，增强课堂互动性，进而提高学生实践探究的效果。

【参考文献】

[1]曹凤君.基于互联网的初中物理实验教学模式研究[J].新课程·中旬，2017（9）.

[2]于德帅.网络环境下初中物理实验探究式教学模式的应用研究[D].长春：东北师范大学，2013.