基于信息技术的初中物理实验教学新方向

周文霞

【摘要】随着教育技术水平的不断发展，信息技术已经成了教育领域中的一个有力工具，将信息技术运用于初中物理实验教学中，可以转变教师的教学方式，起到提高学生实验学习主动性、强化实验意识、提升实验教学效果等方面的作用.本文阐述信息技术对初中物理实验教学的积极影响，针对信息技术下的初中物理实验教学新方向进行重点分析，以供参考.

【关键词】信息技术；初中物理；实验教学

实验是物理学教学中的重要内容，也是教学的重点与难点，是发展学生物理核心素养的关键所在，但是在以往的物理实验教学中，教师的实验资源有限，部分实验操作难度较大，不仅学生无法实践操作，就连教师也无法示范实操，此时教师一般会采取语言讲授的方式，让学生大致地了解实验操作过程以及产生的现象、获得实验结论，导致学生对于这类实验的了解程度不足，丧失了实验学习的积极性，不利于学生科学探索精神的形成.面对这种问题，信息技术的运用可以有效地解决教学资源有限、实验操作难度大等教学问题，以信息技术攻克实验教学难关，通过更加直观的方式呈现实验过程，引领学生走进实验，实现深度的物理实验学习.

1 信息技术对初中物理实验教学的积极影响

1.1 有助于增强学习兴趣

在传统的实验教学过程中，物理實验一般采取实验演示的方式，这种教学方法虽然可以在一定程度上达成教学目标，但是最终收获到的教学效果并不高，原因在于教师所演示的实验过程，学生并不能完全清楚地看到细微的实验变化.而利用信息技术开展的实验教学活动，则可以避免此类问题的出现，借助多媒体课件等技术对常规的实验教学进行创新与优化，可以提高学生对实验过程的细微观察，在必要的时候教师可以暂停画面播放，着重地进行注意事项的讲解，以此提高学生对于物理实验的研究热情，产生浓厚的学习兴趣[1].

1.2 有助于攻克教学难关

在物理学科中涉及到许多生涩难懂的物理公式与概念，学生在物理公式与概念的理解上具有一定的难度，这是学生物理学习之路上面对的巨大障碍.这些物理公式以及概念的获取、解释往往需要以物理实验为依托，信息技术的运用可以帮助学生在实验学习中更为真切、形象地理解实验内容，进而总结出物理概念，加深对物理公式的理解程度，既降低了学生的物理知识学习难度，也有助于教师攻克教学难关，促使学生在直观感受的物理实验中获得学习自信，做到真正意义上的理解与掌握.

1.3 有助于学生发现规律

物理实验的学习并不仅是简单地摆弄实验器材，观察实验现象，更为重要的是培养学生形成逻辑思维，树立严谨的科学态度，在实验中发现并总结出科学规律.在物理实验教学活动的开展中，需要学生记录实验数据，并结合实验数据总结与归纳出物理规律[2].在以往的物理实验教学中，学生只能依靠手写记录数据，若需要记录的实验数据较多，很容易出现错记或漏记等问题，导致实验结果出现偏差，而信息技术在物理实验教学中的运用，可以发挥出信息技术独有的优势，通过模拟实验设置变量的方式，获取数据相关信息，再引导学生对比分析实验数据，从事实中总结与发现规律，掌握其中蕴含的本质.

2 基于信息技术的初中物理实验教学新方向

2.1 丰富物理实验教学的素材

与小学生相比，初中生的思维能力已经得到了一定程度上的发展，有了一定的独立思考能力以及对创新知识的思考，物理教材的编写是建立在学生思维发展情况、知识基础以及学习经验等基础之上.在初中物理教材中几乎每一个单元都会有一个或多个实验教学内容，其中不仅包含了实验器材、实验步骤，还包含了许多物理知识，但是教材中所涉及到的物理实验素材始终是有限的[3].部分教师在物理实验教学中以教材为唯一素材，缺乏对课外素材的开发与运用，从而导致物理实验教学素材匮乏，学生接触到的实验素材有限.在教育信息技术的背景下，要求教师活用教材，能够将课本中的实验素材与课外实验资源进行有机地融合，以弥补教材内容上的缺失，让学生接触到更多优质的实验素材，丰富课堂教学资源.

例如 在“了解电路”一课的教学时，结合教材内容以及本次实验的教学目标，教师可以从学生生活、学习等领域中搜集有关电的资源，让原本看不到、摸不着的电更为直观地呈现在学生的眼前，此时学生不仅初步地了解了电路，还对电的工作原理产生了疑问，在生动形象的电路实验资料展示中，促使学生将电路问题与现实生活进行有机地连接，这样有助于学生在物理实验学习中联系生活，从生活经验思考电学问题.

2.2 模拟不可操作的物理实验

在学生所接触的物理实验中，有一部分实验是可以直接动手操作的，但是还有一部分实验由于受到各种因素的影响，师生无法直接操作，如有毒、有害等具备安全隐患的实验，这些实验对于实验器材有着极高的要求，不适宜非专业人士操作，因此无法在课堂中完成实验操作，若是就此放弃了这些实验的讲解，则会让初中生丧失许多物理知识学习以及增长见识的机会[4].此时，教师可以运用信息技术模拟不可操作的物理实验，解决一直以来教师面临的问题.

例如 以“晶体融化”的实验为例，这一实验的开展是让初中生正确认识晶体与非晶体之间区别的关键.在晶体融化实验中经常会使用萘，但萘是一种具有一定毒性的物质，不适宜学生使用，因此在此后的实验中被禁用了.同时，晶体融化的速度极快，学生在实际操作中很难用肉眼观察到晶体融合的过程，增加了实验教学的难度.此时，教师可以利用信息技术模拟不可操作的物理实验，先从网络中找一些实验视频资料，选择优质的视频作为教学资源，在课堂上呈现给学生，注意将晶体融化的过程调节成低倍速，以慢镜头播放的方式让学生清晰地看到晶体融化的全过程.之后，教师在组织学生完成实验的模拟过程，用冰块代表晶体，使用高压火枪加热冰块使其融化，如此一来可以深化学生对于晶体融化的理解程度，进一步地区分晶体与非晶体的区别.

2.3 科学处理物理实验图像与数据

在物理实验操作过程中，想要从实验中得到正确的结论，获取并详细地记录实验数据和图象是十分关键的，准确地记录以及科学地处理实验图象和数据，才能够做到有效地参考.但是，物理实验中获取的数据或者是涉及到的图象都是相对复杂的，若是在实验数据与图像的处理中学生只是依靠口算，不能保障实验数据的准确性，也就影响了最终的实验结果与结论.为了保证实验结果的正确性，教师利用计算软件、图像自动化处理软件等，将实验数据、实验图像导入其中进行精准化的处理，在将处理后的数据展示给学生，这样学生就可以根据正确的数据进行实验现象的分析以及实验结果的讨论，进而得出正确的实验结论.

例如 以“水的沸腾”实验为例，在此次实验操作中需要学生经过多次的测量，记录每次测量时的水温变化情况.为了让学生更加清晰且准确地了解数据变化情况，教师可以利用信息技术将数据绘制成曲线图，以曲线图的形式将数据变化情况更为直观地呈现出来，便于学生观察，能够让学生从中更为清晰、准确地发现水沸腾前、后的温度变化情况，经过数据分析可以发现水在沸腾之前温度处于不断升高的状态，但是在水沸腾之后，即使继续加热水的温度也不会在增加了，而是处于保持不變的状态，由此可以带领学生在准确的实验数据分析中得出正确结论.

2.4 注重培养学生的创新能力

实验是物理教学的一种方式，但是在以往的物理教学中许多教师只是按部就班的讲解书本内容，这样的实验教学方式不利于学生的科学创新意识以及创造能力发展，久而久之容易令学生养成定势思维.利用信息技术开展实验教学活动，则可以避免学生思维受限问题发生的几率[5].如，教师在物理实验课的教学中利用视频等方式播放一些令人惊奇的、意想不到的趣味动画，在趣味动画中渗透物理学知识，有助于开拓学生的物理学习思路，敢于打破思维框架.同时，教师还可以在实验教学环节中通过提问的方式，引发学生的思维互动，采取合作学习任务布置的方式，鼓励学生运用不同的材料、多种方法完成实验，能够从不同的角度开展实验，在实验的现象分析以及结论总结时，学生会出现意见分歧，在各自的意见表达中可以提高学生的思维活跃性，实现思维的碰撞.

例如 在“影响滑动摩擦力大小因素”的实验探究中，教师可以让学生尝试运用不同的物体作为材料，在实验中学生发现材料的不同会导致滑动摩擦力大小不同，在此之后，教师再鼓励学生发散思维，思考摩擦力大小还可能与哪些因素有关，若是学生没有思路，教师可以利用媒体设备模仿生活中有关摩擦力大小变化的视频资料，让学生在对生活事件观察中获得发现，如有的学生在看到视频后认为和滑动的物体重量有关，还有的学生认为和接触面的压力有关，由此让学生设计实验验证猜想，可以促使学生在实验中形成创新意识，在验证猜想中锻炼创新能力，强化科学实验探究能力.

2.5 优化与完善实验教学评价体系

评价是完整课堂教学的一部分，有效的评价反馈是学生学习情况的检测以及鼓励，可以促进教师进一步了解学生在学习中的各种变化，发挥出评价的教学功能，是促进学生良性发展的重要手段.在以核心素养培育为导向的背景下，要求教师关注学生的全方面发展，这不仅体现在教学过程中，还要渗透于教学评价中，因此要求教师优化与创新实验教学评价体系.但是，目前仍然有一部分教师在实验教学评价中以“结果”论成败，坚持分数至上的错误思想，对于学生在实验学习过程中的各项表现关注度不高，评价内容的不完善以及评价手段的滞后，在很大程度上削弱了教学评价的助学作用.

信息技术在物理实验教学评价中的运用，可以实现线上评价与线下评价的融合，促进结果性评价与过程性评价的有机结合，让教学评价更加地客观、科学.一方面，教师可以利用网络技术反复、细致地观察每一名学生在实验学习中的参与度、学习热情程度、操作规范性以及同伴合作积极度等，以此改善教师在课堂中无法全面地观察到每一名学生学习表现的问题，利用大数据分析学生在物理实验学习过程中的表现.另一方面，教师应建立多元主体评价机制，让学生参与到实验评价环节之中，而不是等待着被评价，如鼓励学生自评，开展生生互评、小组互评、师生互评等活动，以多元主体评价完善了线下评价模式，丰富了教师的实验教学评价方式，能够促进学生在实验教学评价中自我反思与调整，助力全体学生的共同发展.

3 结语

信息技术在初中物理实验教学中的运用，符合新课程改革的要求，教师应紧跟时代发展的步伐，探索物理实验教学改革的新方向，找到信息技术与物理实验有机结合的途径，最大限度地发挥出信息技术的优势与价值，促进初中物理实验教学整体质量的提升.

参考文献：

[1]蒋正国.信息技术融入初中物理实验教学的研究[J].文理导航（中旬），2018（09）：43.

[2]高静.基于信息技术的初中物理实验教学思考[J].科学咨询（教育科研），2019（12）：156.

[3]孟庆甦.信息技术环境下初中物理实验探究教学模式分析[J].当代家庭教育，2020（09）：91.

[4]张正万.信息技术在初中物理实验教学中的应用优势分析[J].中小学电教，2022（03）：88-90.

[5]刘永祥.小议信息技术在初中物理实验教学中的应用[J].试题与研究，2022（34）：107-109.