信息技术与高中物理实验教学的优化整合探讨

黄文锴

【摘要】现代教学理念不断地推陈出新，新的教学理念要求教学活动必须要更加注重对学生综合素质的培养，并要注重融合现代教学手段，这就为今后的教学活动明确了改革方向。随着信息技术在社会当中大放异彩，信息技术在促进行业发展方面发挥着巨大作用，这也为教学工作实现新的效果提供良好的教学手段。高中物理对于学生来说是十分重要的一门学科，也是学习难度较高的一门学科，有必要将信息技术运用到物理教学当中，丰富物理教学内容，创新物理教学手段，实现新的物理教学格局，促进教学工作的开展。

【关键词】信息技术  高中  物理实验教学  整合

【课题项目】2020年度宁德市中学教育科研立项课题：新课程背景下现代信息技术优化高中物理演示实验教学研究，立项批准号：FJNDKY20-504。

【中图分类号】G633.7;G434  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）24-0059-02

一、高中物理实验教学的重要性

（一）激发学生学习兴趣。传统的物理课程教学，大多都是实验室作为辅助教学，教师不太注重实验过程，对于实验目的、注意事项、实验器材等都会提前口述给学生，一旦有突发情况，教师一般都会选择以课本结论收尾，学生的学习热情难以被激发。但是高中物理实验教学打破了传统模式，将实验教学搬到课堂上来，增强了学生的动手实验能力，有疑问可以及时提出，教师可以引导得到解决，调动学生学习热情，激发学生学习动力，变被动为主动。动手实践过程中培养了学生探索知识的精神和独立思考的能力。

（二）提升效果，发展素养。在市级课题《新课程背景下现代信息技术优化高中物理演示实验教学研究》得出的心得，我们都知道，在新课程改革的旗帜下，实施核心素养教育已成为物理教学的重中之重。要做好这项工作，物理教师必须创新教学形式和教学观念。信息技术的渗透不仅可以丰富物理教学的内涵和形式，而且可以为实施核心素养教育提供帮助。教师不仅可以根据信息技术的便利性进行微格教学、翻转教学等教学模式，还可以根据信息手段的便利性，打造智能化、信息化的物理学习平台，突破现实教育的壁垒，为学生提供更广阔的学习和复习途径，不仅有利于提高學生的学习效果，也有利于学生身体素质的发展。

（三）培养学生解决问题的能力。实验教学的魅力就在于探索的过程，因为实验结论是理论知识，需要靠实验得出结论，学生能一次次从验证结论的过程中学习知识、消化知识。探索的过程是未知的，会面对很多情况，引导学生自己动手实践，也是一种开放式教学，帮助学生在探索中遇到问题的时候，培养解决问题的意识，教师从旁指导，帮助学生提高解决问题的能力，一场成功的实验能够树立学生学习物理的自信心。

二、信息技术在实验教学中的应用瓶颈

（一）实验教学过于形式化。部分教师并没有完全理解新课改下的实验教学的理念，仍坚持使用传统的教学，为了尽快完成教学任务，没有给实验教学预留出空间和时间，会采用口述实验的方式达到教学目的，也有的安排了实验教学，但只是按部就班地去完成，没有进行创新。也不注重实验过程，更没有引导学生对问题进行思考，目光更多地放在了完成教学任务上面，忽略了教学质量。

（二）教学内容单一。在信息技术背景下，很多物理教师开始将多媒体设备等教学辅助手段引入了教学课堂。但是，他们中很少有人能结合学生的实际需要，从网络上寻找适合的教学资源与物理授课内容结合，这些教师更喜欢将教材中的知识“数据化”，即用PPT、Word等软件将课本中的知识点进行总结。这种形式上的信息化教学并不能扩展学生的物理学习内容，甚至会在无形中增加教师的备课负担，降低物理授课效率。此外，部分教师在学会一种信息化教学手段后，便很少对其进行更新，这样很容易使学生产生疲劳感，对其构建物理知识体系非常不利。

（三）应用形式单一。虽然在高中教育改革的背景下，绝大部分高中课堂都获得了创新，但由于教师对高中物理实验教学重视度不够，迫使这一教学内容也没有获得应有的创新，诱发当下高中物理实验教学存在明显的模式单一、内容局限问题，削弱学生主动参与这一实验课程的积极性，导致这一课堂教学效果大打折扣。比如，现代化技术在高中物理教学中的普及，现代化的技术也开始被应用到高中物理实验教学过程中，很多教师就开始利用现代化技术代替示范实验，虽然对于部分现场示范效果不佳的物理实验而言，应用现代化多媒体演绎这些实验能帮助学生更精准地掌握实验规律，但如果全部实验都采取这一教学方式，那么学生参与高中物理实验教学的兴趣也将被大幅缩减，导致高中物理实验教学失去本应有的意义，更无法实现这一教学对高中生核心素养培育的积极影响。

三、信息技术与高中物理实验教学的优化整合策略

（一）灵活构建实验教学情境。实验探究问题是促使学生深入思考实验探究内容的关键因素，也是整体实验教学活动顺利推进的前提。受自身物理认知水平和物理知识储备的限制，学生需要在一定的教学指导下帮助自己构建具体的物理实验探究问题。与传统教学中的实验情境不同，以信息技术为支撑的实验情境可以引导学生从多角度构建实验探究问题，促进学生在情境中有效拓展物理思维，构建由新旧认知冲突驱动的具体实验探究问题，使学生在正式实验学习前掌握实验探究的本质和方向，便于预测和假设实验内容，然后在教师的指导下完成实验探究任务，从而增强自己的实验探究素养。同时，实验教学情境的内容可以涵盖生活情境、问题情境、物理演示情境等，便于学生在多种情境的引导下完成具体物理过程和抽象物理知识概念的思维转化过程，在实验学习中树立正确的物理观念，增强学生的核心素养，全面提高实验教学的有效性。

（二）借助网络实验资源，提升学生实验能力。在学习物理的过程中，学生具备相应的实验能力是非常关键的，它能让学生更好地将实验内容与所学知识进行联系，从而产生新的思考，进而让高中学生能够更加主动地探究物理实验中更深层次的知识内容。事实上，物理科目对实验的依赖性非常强，学生若是能在学习物理知识的过程中具备较好的实验能力，可以通过亲自动手验证所学知识，方可全面提升自身物理知识水平。在传统物理实验教学中，很多学生往往只是观看教师进行物理实验操作，自己结合教师的实验步骤写一下实验结果，这样并不能帮助他们养成良好的实验精神。学生只有真正深入到物理实验的操作过程中，才能领悟物理实验的真谛，加深对所学物理知识的印象，从而养成更加完善的实验探究精神，将被动的物理知识接收转变为主动获取相应物理知识内容，进而形成良好的物理学习习惯。在实验教学中，教师可以借助信息技术，从网络上为学生寻找一些优质的实验资源，弥补教学环境的不足，让学生对一些物理现象、理念产生更深的理解，并通过这些网络资源，帮学生更加深入地了解不同物理实验的步骤，使其从更为直观、感性的方向对物理知识产生深入理解。

（三）利用仿真软件，构建真实实验环境。在实验教学中，有的学校不具备开展实验的环境和条件，没有相应的实验器材，同时有些电学实验具有较高危险性，也无法直接进行实验操作。在这种情况下，教师可以利用信息技术，如希沃电子白板自带的仿真实验功能，在虚拟的仿真实验室内进行实验教学，替代真正的物理实验演示，这种方式突破了传统实验手段受时间、空间的限制，为学生观察复杂和危险实验过程提供了可能。

（四）进行仿真模拟实验。高中物理教学中包含大量的物理实验，由于受到学生课程及其他原因的影响，导致许多实验学生都不能亲手去做。加上受到实验场地及相关仪器设备的影响，学生能够到实验室亲手做实验的次数就变得更少。另外，在众多实验中不乏一些条件复杂、特殊、在实验室无法进行的实验。面对上述难题，在信息技术发展下出现的仿真实验技术，就可以完美解决上述难题。在仿真实验系统中，可以完全真实地重现實验场景，学生可以根据相关实验，自主选择仪器设备，根据实验步骤进行操作，就会出现实验的结果。

（五）争取计算机辅助的物理实验教学模式。在这个大数据飞速发展的时代，对中学物理实验教学模式产生了一定的影响。计算机技术在各个行业都发挥着一定的作用，在教育中也会有很多应用，计算机技术对物理实验教学有一定的帮助，可以提高实验在使用过程中的科学性和可视性。同时，现有的一些设备无法实现，本实验可以用数字仿真代替，以补充现有实验的不足。它不仅能使学生观察事物的现象，而且能提高教学效率，使学生能更仔细地观察物理现象。例如，在讲解磁场实验时，学生很难理解较为抽象的概念，但很难直接操作实验。这时，我们可以利用计算机模拟实验现象，使肉眼难以观察到的抽象实验现象变得生动、具体，提高实验教学的有效性。

四、结论

总之，高中物理是一门探究性很强的学科。新课程标准对学生实验探究能力的培养提出了更高的要求。要求学生在探究中学习，教师在教学过程中积极探索新的教学模式，以提高新课标意义上的物理实验教学效果。实验教学是高中物理教学的有效支撑，教师在教学过程中应更加注重实验教学的发展和学生实验操作能力的培养，不断改进教学模式，提高教学质量，实施新课程标准，促进高中物理教学的发展。

参考文献：

[1]李娟.浅谈信息技术应用于高中物理实验教学[J].智力，2020（35）：117.

[2]周子涛.信息技术在高中物理演示实验教学中的应用[J].数理化解题研究，2020（30）：54.

[3]曹杭云.微课资源助力高中物理实验教学[J].基础教育论坛，2020（30）：64.

[4]宗海军.信息技术融入高中物理教学实践方式[J].数理化学习（教研版），2020（10）：39.