信息技术下初中物理实验教学的对策

田勇军

国内教育信息化的持续发展使得教室内的投影仪、多媒体系统和计算机教室等各种信息技术设备十分常见。初中物理的基础知识体系组成较为复杂，传统的理论知识灌输教学方法在信息技术快速发展的背景下适用性在逐渐减弱。本文以信息技术发展视角为出发点，探讨了初中物理教学的创新对策。本文优先以初中物理实验教学在信息技术加持下出现的教学单一信息化，师生互动表面化问题进行了研究，就初中物理实验教学在信息技术加持下创新体现在素材实验现象直观化以及学生参与实验探究主观性方面的价值进行了探讨，结合最为基础的目的性、关联性及一致性的基础原则要求，从教学情境信息化，教学课件以及信息化平台、工具三个方面提出了初中物理实验教学在信息技术加持下的具体创新对策。

在我国素质教育工作持续提供普及的背景下，初中物理作为学生有效了解力学、光学及电学等多领域专业基础知识的综合性学科，实验教学是学生综合利用各项基础知识探索物理世界的有效途径。理论知识灌输和单纯的演示实验教学方法在教育领域信息化背景下的应用价值逐渐降低。如此一来，初中物理的实验教学必须依赖于信息技术的直观性、及时性等方面的特征进行教学模式方面的创新，确保学生能够有效摆脱之前实验教学时长有限以及无法及时参与的各种缺陷。本文通过研究信息技术背景下的初中物理实验教学创新对策，为后续初中阶段物理实验教学的高质量发展提供参考。

一、初中物理实验教学在信息技术加持下暴露出的不足

（一）教学的单一信息化

初中物理教师在思想上已经意识到信息化技术对于理论和实验教学的重要价值，但真实的情况确是实验教学的信息化技术应用依旧存在单一问题，信息技术的应用范围有限且应用水平较低。简单而言，绝大部分教师都是以教材内容作为出发点，利用信息技术对教材内容进行整合，将各项内容以课件的形式向学生进行播放，也有部分教师能够结合教材的基础内容利用互联网平台整合应用其他教学资源播放，但使得信息技术单纯停留在教材内容的电子化展示方面。理论知识灌输的教学本质没有改变，信息技术的作用发挥未能达到预期，学生在实验中主观探究的能动性发挥不足。

（二）师生互动表面化

初中物理实验教学是学生综合应用基础知识体系探究、总结各项物理规律的重要方法。考虑到初中学生接触物理学科的时间尚短，教师必须要全面发挥其引导者角色的作用，引领学生掌握正确的实验方法，为得出客观物理结论提供支持。但目前初中物理实验教学普遍存在的问题时师生互动表面化，简单而言，信息技术加持下的初中物理实验教学依旧以教师演示和理论知识的灌输为主，学生用于自主探索的时间相对较少，学生只能在教师的引导下开展物理实验，实验内容以验证已有的物理基础知识为主，不利于学生物理学科综合能力和创新思维的发展。

二、信息技术加持下的初中物理实验教学创新价值

（一）实验教学素材持续拓展

物理作为典型的自然学科，涉及光学、电学、力学及热学等多方面专业领域的知识，意味着初中阶段的物理实验教学需要教师利用多元化的教学素材。随着我国教育信息化的持续发展，初中物理实验教学所用的素材不再单纯局限于教材，而是可以根据实验教学的具体内容，由教师将视频课件以及信息化平台等多种素材综合使用，教师能够对实验教学内容和手段不断拓展。教师利用信息技术搜集的涉及多个专业的实验素材能够帮助学生在学习兴趣的驱使下积极参与到物理实验探究中，在拓宽学生物理视野的同时，培养其自主探究的精神。

（二）实验现象的直观化

部分物理实验所用的實验器材以及要求的实验环境较为特殊，意味着现阶段初中物理实验室在温度、气压方面的条件无法满足部分实验的具体需求。此外，部分实验的现象超过了肉眼可以观察的范围，之前教师会利用文本资料将这种实验教学进行取代，但同样学生因为无法直观观察到物理实验的现象和结论，对基础知识的理解始终停在表面。信息技术的引入可以帮助教师利用各种信息化工具或者是模拟软件展示微观世界的物质动态变化以及各种环境较为特殊的实验操作，使得实验教学能够全面摆脱已有的空间限制，物理实验现象也可以凭借模拟软件以可视化的方法呈现在学生眼前，学生可以在直观的视觉刺激下产生对物理知识探究的兴趣。

（三）学生参与实验的主动性强化

初中物理的理论知识灌输及演示传统实验教学模式，使得学生整体的实验参与始终处于被动状态，对教师传授的各项实验知识和操作技巧无法全面理解。即便教师能够拿出足够的时间进行实践教学，但无法达成既定的目标。随着初中物理实验教学和信息技术的有机融合，教师完全可以将结石物理实验主题的实验活动或者是内容要求，利用多媒体设备向学生进行展示，确保学生能够在各种直观物理现象影响下产生对于物理实验的参与兴趣，在改变学生被动参与物理实验状态的同时，学生可以通过自主探究培养物理学科必备的探究精神。

三、信息技术加持下的初中物理实验教学创新基础原则

第一，目的性原则。信息技术加持下的初中物理实验教学，最终目标是学生有效地掌握各项基础知识，并在实际生活中迁移应用。信息技术及其衍生的相关工具在实验教学中依旧是扮演着工具角色，教师必须要明确利用信息技术开展实践教学的目标，才能够有效掌握信息技术利用的尺度，全面发挥信息技术在直观呈现实验效果、模拟危险实验操作方面的价值。教师需要结合教材中物理实验的各项内容，并综合考虑已有的实验室条件，在理论知识讲解或者演示方面可以适当地利用信息技术，让学生更为直观的观察物理现象，但同样需要由学生亲手进行探究以及操作，以此来培养学生物理学科的动手实践能力。

第二，关联性原则。组成部分物理实验教学的重要因素是教师、学生、物理知识和现代信息技术，四者之间保持一种相互制约彼此联系的关系。教师需要综合考虑用于实验教学因素之间的联系，避免其中某一环节出现问题而影响到实验教学的最终质量。教师需要将学生自身的物理实验能力和基础知识积累调查为出发点，综合考量物理实验的各项知识要求，结合现代信息技术具体的应用，在关注自身业务能力提高的同时，发挥信息技术在提高学生物理实验学习效果方面的作用。

第三，一致性原则。高中物理实验教学和信息技术的有效融合要求教师和学生保持高度的一致，由教师利用各种信息技术将物理实验演示视频和教学资源以直观可视化的方法进行展示，确保学生能够客观总结出物理规律。此外，学生也能够通过亲身参与物理实验在直观观察已有物理现象的前提下，针对其他条件进行变换，开拓自身的物理思维进行其他方面的研究，提出自己独特的结论，这有助于促进师生双方的专业素质发展。

四、信息技术下的初中物理实验教学创新对策

（一）借助融合信息技术的教学情境激发学生实验参与动机

以认知理论的相关内容内涵分析不难发现，初中物理实验教学和信息技术融合需要以信息化情境的建设，确保学生能够将其注意力长时间集中在物理实验的教学和实践探索中。

第一，建设以物理科学作为基础的历史发展情境。物理学科在发展过程中产生的各种历史资料也可成为教学情境创设的基础因素，教师需要以物理实验课题要求作为出发点，为学生选择合适的历史资料。比如，教师在为学生讲解牛顿第一定律时，教材中提及的牛顿第一定律是牛顿结合伽利略等人的研究结果经过概括总结得出的。教师可以将伽利略以及牛顿等人发现牛顿第一定律的具体历史发展过程向学生进行讲述，最后向学生提问牛顿如何发现这一定律，在实验实践的过程中如何呈现。学生可以针对教师的这一问题进行小组成员的讨论，部分学生认为牛顿是经过联想、推理之后总结的牛顿第一定律，而部分学生则认为牛顿第一定律的提出是基于伽利略等人科学严谨的实验结论才得出的，教师需要在讨论后对学生提出的各项讨论结果给予肯定，引领学生将有关牛顿第一定律的相关实验进行复原，确保学生能够经历完善的实验教学情境，形成勇于质疑、积极探索的物理学科精神。

第二，立足真实生活建设实验教学情景。初中阶段的物理知识与日常生活中的各种现象的联系十分密切，教师需要在促进初中物理实验教学和信息技术融合应用的过程中，结合生活中较为常见的各种现象利用互联网平台搜集相关的图片或视频为学生播放。比如，教师在带领学生共同探索物体浮沉条件这部分知识时，可以将日常生活中常见泳池中的游泳圈漂浮在水面上，以及在死海上人们不需要游泳圈就可以漂浮的现象向学生进行展示。向学生提问这种常见现象的名称，随后引导学生进入物体的浮沉条件学习。学生在完成对应的基础知识学习之后，教师可以让学生猜想这两种常见的生活现象在物体的浮沉条件方面存在何种的差异，让学生结合教师提出的实验主题自主进行探究。

（二）信息教学课件元素的多元化应用

信息技术在物理实验教学课件中的应用，可以帮助教师将一些实验现象不明显，肉眼不可见或者是不具备操作条件的实验向学生客观演示，帮助学生通过直观地观察物理现象总结、掌握实验背后的物理规律。

第一，综合利用多媒体材料形成有关实验方面的演示教学课件。物理实验对于气压、温度以及所利用的能源等方面有着特殊的要求，结合目前初中阶段的物理实验教学工作环境看来，教师无法带领学生落实全部实验操作。教师可以借助信息技术将和实验相关的模拟动画、操作指导视频和实验现象等进行下载，随后利用视频剪辑工具将这些材料通过整合剪辑制作成物理实验信息化教学课件，并在课堂教学环节中向学生进行播放。比如，教师在带领学生共同学习核能这部分知识时，其中会涉及核电站发电原理方面的研究，这种实验原理的操作是完全无法实现的，教师可以通过下载有关核电站的发电原理以及各种设备运作的小视频，通过剪辑之后形成完善的核电站运行原理演示实验视频，要求学生在完成课件观察后针对实验中呈现的物理规律，结合教材内容进行探索。教师需要在学生得出物理规律之后，对学生的实验结果进行补充和总结，学生自身的物理实验探索和观察能力也能够不断提升。

第二，实现信息化教学及实验操作的有效融合。初中物理教材中收录的物理实验基本都能够在校内的实验室由学生亲身进行操作，只是学生会因为实验操作失误在现象反映阶段频繁出现问题。针对这种能够在实验室开展的实验，教师可以综合使用信息化和实践操作结合的教学方法。比如，教师与带领学生共同探索凸透镜成像规律这部分知识时，在物理实验室中，学生只能够通过动手实践操作之后，观察到最终的物理现象，对于其中光线的变化无法利用肉眼进行观察。教师则可利用信息化的课件将凸透镜成像中的光线入射和发射的线路客观展示，引导学生结合亲身实践操作，在直观观察物理现象的同时，在脑海中想象出实验光线的反射现象，可以在掌握具象化物理实验现象的同时，突破其中的重难点知识。

（三）以信息化平台、工具引领学生自主开展物理实验

以目前国内的信息技术发展看来，各种在线教育平台和实验平台所用的技术已经逐渐发展成熟，相较于传统的实验室教学，信息化平台和教学工具能够帮助学生结合已有的数据终端逐一进行尝试，可有效避免直接因为教学质量和教学实验设施数量不足导致学生无法亲身进行实验操作的现象。比如，教师在带领学生共同学习串联和并联这部分知识时。教师可以向学生提供有关物理实验室在线操作的具体平台，由学生结合所学的基础知识自行设计测量串联和并联电路电流以及电压数值的方案。教师则需要学生在设计出完善的实验方案之后，指导学生物理实验平台的具体操作，将电压、电源、线路还有各种数据读取仪器的具体操作进行演示，让学生结合自己设计的实际方案进行亲身操作。在学生无法得出具体结论的前提下，教师可以与学生共同探讨实验失败的原因，并由学生自主进行改进，通过亲身的实验以及操作，方能列出有关串联和并联的物理规律。这种信息化的教学方法，能够突破之前实验教学时空方面的限制由学生结合自己的学习能力反复地进行实验操作。

五、结语

总体而言，物理实验教学是学生掌握多方面专业领域物理基础知识的有效途径。随着国内信息化技术的持续发展，初中物理实验教学需要以信息化技術作为出发点综合利用教学平台进行教学资源的搜集，建立信息化教学实验演示课件，并为学生展示各种具备危险性的实验操作。同时学生可以利用已经发展成熟的物理演示实验平台亲身进行实验操作，帮助学生在直观观察光学、电学和力学实验现象的基础上，总结物理现象背后存在的规律，进一步培养学生的物理学科综合能力。