張正萬(wàn)

（靖遠(yuǎn)縣興隆中學(xué)，甘肅 白銀 730613）

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，由于初中物理教學(xué)本身是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，學(xué)生很多物理知識(shí)均在實(shí)驗(yàn)中獲得或掌握，因此物理實(shí)驗(yàn)成為學(xué)習(xí)物理過(guò)程中不可忽略的重要部分。信息技術(shù)為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了契機(jī)，在教學(xué)過(guò)程中，教師要正確運(yùn)用信息技術(shù)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識(shí)體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高整體的教學(xué)效果。從多個(gè)角度提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，幫助學(xué)生打造更適合學(xué)習(xí)的物理課堂，是每個(gè)初中物理教師都渴望達(dá)到的目標(biāo)。

一、信息技術(shù)和初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的必要性

（一）時(shí)代發(fā)展的需要

在新的歷史時(shí)期，信息技術(shù)已經(jīng)成為人們生活和學(xué)習(xí)的重要保障，利用信息技術(shù)把物理實(shí)驗(yàn)和教學(xué)整合在一起，可以為實(shí)驗(yàn)信息的搜集提供更加便捷的途徑。在信息技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用下，構(gòu)建出一整套教學(xué)和科研一體化的發(fā)展模式，能夠適應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新需求，體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義。物理教師應(yīng)充分發(fā)揮信息技術(shù)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的融合作用，以滿足教育發(fā)展的需求，因此，應(yīng)利用信息技術(shù)提升課堂引導(dǎo)力，加速與時(shí)代發(fā)展相契合。在物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師能夠借助信息技術(shù)手段，更加直觀地呈現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟，學(xué)生的積極性也會(huì)隨之提高。部分學(xué)校已經(jīng)開(kāi)展了仿真實(shí)驗(yàn)軟件的推廣，既能保證物理實(shí)驗(yàn)的細(xì)致性，同時(shí)也可以更靈活地開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)物理知識(shí)奠定基礎(chǔ)，并激發(fā)學(xué)生的自主探索欲望。

（二）降低學(xué)習(xí)難度的需要

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生理解較為抽象的物理原理和公式，以更直觀的方法推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)的理解進(jìn)程。在開(kāi)展重難點(diǎn)教學(xué)時(shí)，教師可以利用多媒體課件進(jìn)行重點(diǎn)拓展，使學(xué)生形成一個(gè)范圍化的知識(shí)脈絡(luò)，有利于降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，加深對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)的理解。信息技術(shù)能夠發(fā)揮模擬空間和立體效果的作用，從而能使學(xué)生在信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)的情境中觀看物理實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)物理知識(shí)。通過(guò)信息技術(shù)的輔助，學(xué)生在頭腦中反復(fù)演練物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并加深理解，發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)，從而能夠更好地學(xué)習(xí)物理知識(shí)，同時(shí)也能夠在頭腦中形成與物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)鏈條，連接新舊知識(shí)，了解物理實(shí)驗(yàn)背后的理論依據(jù)。這樣，可以幫助學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的應(yīng)用能力。物理理論源自實(shí)踐和物理實(shí)驗(yàn)，深度挖掘教學(xué)內(nèi)容，確保教學(xué)工作順利有序開(kāi)展，信息技術(shù)在其中功不可沒(méi)，并且在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中能夠幫助教師完成實(shí)驗(yàn)原理和知識(shí)的展示。利用信息技術(shù)手段展示物理現(xiàn)象，同時(shí)以批注的形式快速連接相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，這樣可以幫助學(xué)生在很短的時(shí)間內(nèi)集中注意力，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的，更好地理解物理原理知識(shí)，并將物理現(xiàn)象和其他綜合類知識(shí)融為一體，形成全新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解。

（三）改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的需要

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用填鴨式的教學(xué)方式，一方面，教學(xué)中以教師為課堂的主體，教學(xué)方法單一，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，甚至導(dǎo)致一些學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸情緒；另一方面，學(xué)校的教學(xué)設(shè)備有限，質(zhì)量也難以保證，這嚴(yán)重影響了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展。

信息技術(shù)利用計(jì)算機(jī)通過(guò)文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等形式將抽象的知識(shí)具象化，便于學(xué)生理解。而且多媒體具有較強(qiáng)的可視性、模擬性和交互性，能夠吸引學(xué)生的注意力，從而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，同時(shí)讓學(xué)生通過(guò)多媒體技術(shù)了解一些學(xué)校因條件不足不能完成的實(shí)驗(yàn)，完善學(xué)生的知識(shí)體系。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）可突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/h3>

物理本身建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，這一特殊的學(xué)科在實(shí)驗(yàn)技術(shù)的引導(dǎo)下，有其獨(dú)特的發(fā)展思路。為了能幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)點(diǎn)，解放學(xué)習(xí)思路，教師可突破常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑\(yùn)用信息化手段，實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣做是為了避免學(xué)生在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)中無(wú)所適從，達(dá)不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。物理教師只需要利用先進(jìn)的信息模擬技術(shù)，借助教學(xué)PPT 課件演示物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)進(jìn)程，更好地向?qū)W生展示物理實(shí)驗(yàn)每一步的特點(diǎn)。而且通過(guò)教師對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的細(xì)致講解，能夠很好地向?qū)W生展現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和細(xì)節(jié)，使用信息技術(shù)的成像功能演示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)PPT 模擬實(shí)驗(yàn)參數(shù)達(dá)到更好的教學(xué)效果，讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)在不同情況下能夠達(dá)到的不同的效果。常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酵荒茉谡n堂上進(jìn)行單一或一次實(shí)驗(yàn)，而使用信息化多媒體手段進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M，觀察不同實(shí)驗(yàn)步驟下多次實(shí)驗(yàn)過(guò)程的變化，從而能夠自主地總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律，加深對(duì)于物理知識(shí)點(diǎn)的印象和理解。因此，解放常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ接兄谂囵B(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，改變了在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中儀器安全使用的局限性，從而能夠使學(xué)生在新的物理實(shí)驗(yàn)情境下得到更多對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的思考。比如，在觀察“水沸騰”實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，教師考慮到直接等待水沸騰可能需要更多的時(shí)間，而且沸騰的水有一定的危險(xiǎn)性。利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬物理實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生在更加安全的前提下觀察實(shí)驗(yàn)參數(shù)和結(jié)果，而且還可以調(diào)整水沸騰的溫度參數(shù)，精準(zhǔn)地控制溫度，讓學(xué)生了解水沸騰的條件，總結(jié)氣壓、沸騰溫度、加熱時(shí)長(zhǎng)等前提條件，并且予以記錄。

（二）可培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力

由于新型信息化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)模擬的方式，不需要再考慮太多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性，因此，實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件變得更加多樣化，容易使學(xué)生精準(zhǔn)地把控實(shí)驗(yàn)結(jié)果和正常結(jié)果間的關(guān)系。學(xué)生對(duì)于新型物理實(shí)驗(yàn)非常感興趣，學(xué)習(xí)興趣高漲，也更愿意在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自主探究，學(xué)生通過(guò)與實(shí)驗(yàn)伙伴間的共同討論，能夠找到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的普遍性規(guī)律。針對(duì)新型物理實(shí)驗(yàn)及特殊的物理現(xiàn)象，教師借助互聯(lián)網(wǎng)資源實(shí)現(xiàn)對(duì)物理模擬實(shí)驗(yàn)的細(xì)致操作，并鼓勵(lì)學(xué)生自主搜集資料，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)的發(fā)展及變化進(jìn)程，讓學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)找到物理現(xiàn)象的規(guī)律。即使有的學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中模擬失敗也會(huì)幫助學(xué)生找到實(shí)驗(yàn)失敗或數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)的原因，從而能夠更加深入地理解物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律的真諦。由于模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有所不同，很多小組之間的結(jié)果出現(xiàn)了偏差，反而調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極性。而且也希望能夠借助互聯(lián)網(wǎng)找出數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的原因，使學(xué)生通過(guò)不斷的交流和改進(jìn)調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，最終獲得模擬實(shí)驗(yàn)的全面進(jìn)展，學(xué)生也會(huì)在這種虛擬物理實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的真實(shí)感中，提升對(duì)于物理知識(shí)的認(rèn)知。只有學(xué)生擁有對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的自主探究興趣，才能夠通過(guò)自主探究行為理解物理實(shí)驗(yàn)操作的目的，同時(shí)能夠?qū)τ谂c實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理概念有更深層次的理解，并能夠在未來(lái)的理論應(yīng)用中舉一反三，做好物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的學(xué)習(xí)和研究。

比如，在進(jìn)行“電磁感應(yīng)”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，為了使學(xué)生理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，教師可以采用信息化的教學(xué)方式，突破傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)學(xué)生對(duì)于電流內(nèi)涵理解速度較慢的弊端。由于信息化模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩焖俚仫@示電流的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向和電流強(qiáng)度，教師可以利用模擬實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的大致規(guī)律，能夠使學(xué)生更容易認(rèn)識(shí)到電磁現(xiàn)象的本質(zhì)，對(duì)于電流的產(chǎn)生及其根本原因有相對(duì)清晰的認(rèn)知。由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象非常神奇，也不能夠通過(guò)肉眼直接感受，在這一仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很多同學(xué)都對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理產(chǎn)生了興趣，推動(dòng)了學(xué)生自主探究意識(shí)的形成。

（三）可幫助學(xué)生理解抽象的物理概念

通過(guò)信息化手段能夠更好地查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)和理論。由于初中物理知識(shí)有著抽象性、邏輯性較強(qiáng)這一特點(diǎn)，教師在平時(shí)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常常需要為學(xué)生做更多的實(shí)驗(yàn)前鋪墊教學(xué)。教師希望學(xué)生能夠把抽象的物理概念內(nèi)化到內(nèi)心之中，從而提前了解物理實(shí)驗(yàn)的大致脈絡(luò)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。而結(jié)合信息化手段的物理實(shí)驗(yàn)，則可以使學(xué)生主動(dòng)將抽象的物理概念和信息技術(shù)相結(jié)合，既能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)又能夠解決教學(xué)難點(diǎn)。教師還可以借助實(shí)物投影儀記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些關(guān)鍵點(diǎn)和需要注意的地方，同時(shí)也可以對(duì)學(xué)生整合出來(lái)的電子表格和變化圖像進(jìn)行展示及評(píng)價(jià)。在對(duì)比和分析的過(guò)程中，可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，同時(shí)也可以引導(dǎo)教師和學(xué)生共同討論，依據(jù)探索性的問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)深層次的探索。比如，在進(jìn)行“凸透鏡成像”這一特殊實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程時(shí)，雖然學(xué)生的肉眼能夠看到凸透鏡成像的過(guò)程，但卻對(duì)于其成像原理、物距、像距和圖像之間的關(guān)系并不能很快理解。很多學(xué)生在觀察時(shí)雖然能觀察到部分實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，但卻不能夠掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)的全貌，因此就不能很快理解凸透鏡在成像過(guò)程中的基本條件以及過(guò)程、變化。利用信息技術(shù)生成虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠反復(fù)回看凸透鏡成像過(guò)程的現(xiàn)象，從而方便學(xué)生以小組為單位探討凸透鏡成像這一特殊物理現(xiàn)象成立的原因，總結(jié)其規(guī)律。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下細(xì)致地觀察，最終加深了對(duì)于凸透鏡成像這一物理現(xiàn)象的認(rèn)知，而且還生成了一些自己的感悟和理解，并能夠清楚地感受到距離變化對(duì)于成像效果的影響，掌握物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律。

（四）可在學(xué)校層面提供支持

為了保證教師能夠進(jìn)行較好的物理學(xué)習(xí)資源的開(kāi)發(fā)，學(xué)校應(yīng)大力提倡并支持教師對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行改革。在硬件方面，由于視頻的拍攝對(duì)于燈光布置，室內(nèi)消音都有一定的要求，學(xué)校需要設(shè)立專門的實(shí)驗(yàn)教室用于物理實(shí)驗(yàn)視頻的拍攝，配備相應(yīng)的拍攝設(shè)備和收音裝置。在技術(shù)方面，學(xué)校需要統(tǒng)籌物理教師與信息技術(shù)教師間的合作，加強(qiáng)學(xué)科間的交流與融合。借助于信息技術(shù)教師的參與，制作較高水平的、較系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化的物理實(shí)驗(yàn)視頻。同時(shí)可以開(kāi)展校本課程，由信息技術(shù)教師教授學(xué)生相應(yīng)視頻拍攝、編輯方法和技巧，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力。在制度方面，建立學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)室制作視頻的規(guī)則。在軟件方面，改進(jìn)并維護(hù)相應(yīng)的資源共享平臺(tái)。如學(xué)校云平臺(tái)，或者借助于一些社交或媒體平臺(tái)，如嗶哩嗶哩、抖音、喜馬拉雅FM 等，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)成果得以展示和傳播。研究互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下教學(xué)的新模式、新方法，加強(qiáng)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)和在線學(xué)習(xí)的深度融合。創(chuàng)建學(xué)生和老師的在線學(xué)習(xí)空間、教師微課社區(qū)、教育云平臺(tái)、課件資源庫(kù)，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教育資源共享范圍。

綜上所述，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生了巨大的變化。新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師能夠提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。而對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，在教學(xué)活動(dòng)中加入信息化的手段，不僅可以使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程更加便捷、學(xué)習(xí)知識(shí)更易內(nèi)化，而且還可以依托于現(xiàn)代教育中合理應(yīng)用信息技術(shù)手段的前提，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式的弊端，突破難點(diǎn)和局限，贏得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新未來(lái)。