数字资源环境下的初中物理实验教学

■文/王华玉

初中物理教学具有十分重要的实用性和应用价值，新课改要求教师在教学过程中充分发挥学生的主体地位，激发学生的主观能动性。在初中物理教学中，实验教学是其重要组成部分，也是教学的重难点。在以往的初中物理实验教学中，为了保证安全，大都由教师为学生演示实验过程，学生只能进行一些简单的操作。在这种教学模式下，虽然能让学生掌握部分实验技能和技巧，但是无法将学生的学习积极性充分调动起来，影响了课堂教学效果。随着现代教育技术的发展，新课程教育理念的推进，互联网技术的普及，在如今大量优质数字资源存在的环境中，现代教育技术和物理教育的结合，尤其是与实验教学相整合已经势在必行。在数字资源环境下，教师开展初中物理实验教学时，可以将多媒体技术与物理实验教学充分结合，以提高课堂教学的质量，达到新课改的要求。

一、传统初中物理实验教学存在的问题

（一）学生缺少操作机会

在传统的初中物理实验教学中，大部分教师都是采用灌输式的教学，不注重引导学生自己动手进行实验，只让学生了解实验过程。很多学生虽然参与了物理实验教学，但是无法完全理解实验现象。这影响了物理实验的教学效果，无法有效激发学生的学习兴趣。

（二）教师不重视实验教学

在初中物理教学中，部分教师没有充分认识到物理实验教学的重要性，只是为了完成教学任务开展实验教学。他们不愿意花费时间和精力设计物理实验教学方案，导致物理实验教学缺少系统性，无法有效培养学生的动手实践能力。

（三）教师的指导缺乏针对性

在开展初中物理实验教学时，教师应提前制定和设计详细的实验方案，提高实验教学指导的针对性。但是很多教师在实践教学中缺少这方面的准备。比如，有的学生操作方法不当，缺少明确的实验目的，不知道应该在实验过程中记录什么，甚至在实验室中经常会出现缺少仪器或仪器损坏的情况，导致教师和学生在课堂上手忙脚乱，无法完全发挥出实验教学的效果，学生更是无法完全理解实验现象。之所以会出现这种情况，主要是因为教师在备课环节没有提前对实验课进行深入研究和分析，从而导致教师在实验课上的指导缺乏针对性和有效性。

二、在数字资源环境下开展初中物理实验教学的价值

（一）提高教学效率

在传统的初中物理实验教学中，一个实验的时间十分短暂，一旦学生出现注意力不集中的情况，很可能会错过其中的重要流程。教师在数字资源环境下开展初中物理实验教学，通过播放视频的方式讲解实验过程，能让教学流程更加具有灵活性，有助于教师把控教学节奏，能帮助学生更加透彻地掌握相关知识。比如，学生在课后自主学习的过程中，能有效结合视频内容进行学习；教师一旦发现学生对某个知识点还没有完全理解，可以通过慢放和重新播放视频的方式，引导学生深入、细致地观察实验过程和实验现象，以增进学生对物理知识的理解和掌握，提高课堂教学效率。

（二）降低教学难度

初中物理实验中有一些较为复杂或存在安全风险的实验，对刚刚接触物理实验的学生来说有一定的难度，很多实验都需要教师亲自完成。但是，在数字资源环境下开展物理实验教学，教师可以充分运用信息技术的手段模拟实验过程，借助计算机完成整个实验的演示过程，这能降低教师的教学难度，消除实验中的不安全因素。

三、数字资源环境下的初中物理实验教学策略

（一）激发学生学习兴趣

教师运用数字资源开展初中物理实验教学，可以将物理现象的变化过程充分展现在学生面前，让学生更好地了解和掌握物理知识，帮助学生简化学习过程，降低学习难度，激发学习兴趣。

例如，教师在带领学生学习“光的折射”相关内容时，首先可以使用多媒体教学软件，为学生播放海市蜃楼的视频，将学生的学习兴趣激发出来，有效提升学生的课堂参与度。其次，教师通过提问的方式，开展实验引导教学，将班级中的学生平均分成几个小组，让学生以小组为单位，在玻璃杯中对两枚硬币进行观察、讨论和探究，营造一个良好的探究氛围，以吸引学生的注意力。最后，教师通过多媒体技术，帮助学生深入了解光的折射原理，从而有效增强初中物理教学的效果。

（二）开展辅助教学

数字资源环境下教师开展物理实验教学，可以为学生展示丰富多彩的物理现象，其中很多现象是学生在生活中无法看到的。这种方式能够有效打破时间和空间的限制，让学生更好地学习物理知识。

例如，教师在为学生设计“物体的浮与沉”相关教学实验时，首先通过生活中的浮沉现象来引入本节课的内容，为学生展示生活中的实际案例，让学生对物体的浮沉原理和条件进行深入的了解和掌握。其次，教师带着学生进行深入的联想，思考在液体中物体的受力情况以及运动状态的变化情况。然后，教师运用数字资源为学生提供一些物体浮沉条件，让学生开展实验活动，让学生对物体浮沉的条件进行深入研究。在实验过程中，教师要引导学生对物体的上浮、下沉和悬浮这三种现象进行深入观察。最后，教师对学生的实验过程和实验结论进行总结，点评学生的表现。教师运用数字资源进行辅助教学，可以有效激发学生的探究兴趣，引发学生主动思考，从而提高初中物理实验教学的效率。

（三）拓宽学生的视野

在素质教育的背景下，教师应改变传统灌输教学模式，充分结合教育发展现状，融合数字教学资源，拓展物理实验教学范围，促进学生更加深入地理解和掌握物理知识。

以“科学探究摩擦力”的教学实践为例。在人们的日常学习和生活中，摩擦现象是一种十分常见的物理现象，因此，教师在进行教学时，可以先让学生阅读教材内容，引导学生进行科学实验探究，在小组内进行讨论，培养学生的自主学习能力。其次，在学生开展自主探究的过程中，教师可以充分运用多媒体教学软件，使学生掌握利用不同条件增大和减小摩擦力的方法，帮助学生深入理解相关知识。最后，教师通过运用数字资源进行物理实验，为学生展示与摩擦力相关的物理现象，帮助学生进一步了解生活中常见现象背后的物理知识，拓宽学生的视野。

（四）培养学生的探究精神

在传统的物理实验教学中，教师为了节省时间，很少带领学生进行实验，而是通过板书的形式将实验步骤和结果展示在学生面前。除此以外，影响初中物理实验教学的因素还有很多，如实验设施、课堂时间和实际操作的难度等，因此，很多实验无法在课堂上完成，教师只能给学生讲解基本的实验操作方法。在这种教学模式下，学生缺乏动手操作的机会，无法正常观察实验现象，对物理学习的兴趣也会降低，这样无法培养学生的科学探究精神。在数字资源环境下开展物理实验教学，教师可以充分借助信息技术创建网络实验室，为学生创造一个良好的实验探究情景，有效激发学生的操作兴趣，促使学生积极主动地进行物理知识的探究。

例如，教师在带领学生学习“电流和电路”这一节课的相关内容时，首先可以为学生下载一个与初中物理实验教学相关的软件，为学生创建一个网络物理实验室。学生在网络实验室中能够进行实验操作，对电流表的串联现象和并联现象进行观察。这种教学形式不会占用教师过多的理论教学时间，还能让学生在实验操作中充分感受物理现象，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的探究精神。

（五）创造良好的教学情境

在传统的初中物理实验教学中，受实验条件等多方面因素限制，有些实验无法开展。比如，有些实验原料本身存在一定的毒性，会对学生的身体产生危害，教师会限制学生在实验中使用这些原料；有的学生在实验过程中操作不当，可能会造成实验器材损坏。因此，教师在实验中会反复对学生强调实验室的纪律和注意事项。以上这些因素导致学生在实验中缺少自主性，限制了学生物理思维能力的发展。

教师通过运用数字教学资源开展初中物理实验教学，可以有效解决这一问题。物理学科具有自然性和科学性的特点，生动有趣的物理现象能够培养和激发学生的物理学习兴趣。教师运用数字教学资源，在物理实验教学中可以创造丰富的教学情境，加深学生对物理知识的理解。比如，教师通过多媒体课件，为学生展示完整的实验过程，让学生可以直观地认识各种物理现象。对于难度较大的实验，教师也可以通过多媒体等工具向学生进行展示，让学生对实验流程和物理现象有直观、深入的了解。这有利于学生掌握物理知识，增强学生对物理知识学习的兴趣。

（六）精心设计任务

教师在实际的教学过程中，应充分结合现有的实验条件，借助数字教学资源的交互性、共享性和开放性特点，以学生为中心精心设计教学任务，引导学生进行科学探究。比如，教师在指导学生开展虚拟实验操作时，可以为学生布置任务，引导学生利用数字教学资源探索复杂的物理现象，寻找其中隐藏的科学规律，并进行有效的总结。教师将数字教学资源与物理学科有效融合，引导学生围绕教师设置的任务开展实验，可以激发学生的自主学习兴趣，让学生感受到实验成功的喜悦，进而有效培养学生的创新能力。

（七）促进学生个性化发展

数字资源环境能够打破时间和空间的限制，为学生提供更加丰富的信息。教师在物理实验教学过程中，要将数字教学资源的优势充分发挥出来，不仅帮助学生改进学习方法，培养物理学习的兴趣，还要结合学生的兴趣爱好和能力水平，为学生选择合适的学习内容，开展更加具有针对性的教学，促进学生的个性化发展。比如，在数字教学资源的支持下，教师可以组织学生以小组为单位进行学习，让学生通过合作、交流和竞争，提升学生的物理素养，促进学生的个性化发展，最终达成物理实验教学的目标。

总之，教师在数字资源环境下开展实验教学是教育的发展趋势，可以有效解决传统物理实验教学中存在的问题，有利于构建和谐的师生关系，激发学生的学习兴趣，促进学生全面发展。