【摘要】以互聯(lián)網(wǎng)與多媒體為核心的信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，為教學(xué)改革的不斷深化提供了重要支點(diǎn).本文以高中物理教學(xué)為例，其與現(xiàn)代信息化技術(shù)的高效融合，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，更有助于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，提高物理教學(xué)成效.本文就信息技術(shù)支持下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略展開研究，旨在補(bǔ)齊傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的短板，提升教學(xué)溫度的同時(shí)促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的綜合化發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版》明確提出，課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要與現(xiàn)代信息化技術(shù)有效整合，利用信息化技術(shù)手段，激發(fā)學(xué)生興趣，開發(fā)課程資源，攻克教學(xué)難點(diǎn)，促使學(xué)生更加愉悅、高效地學(xué)習(xí)物理知識(shí).但是在教學(xué)實(shí)踐中，部分教師對(duì)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)化高中物理教學(xué)過(guò)程始終不得其法，導(dǎo)致現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用效率不高，進(jìn)而影響到高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體效果與質(zhì)量.基于此，本文將從以下幾個(gè)方面展開論述，以期為廣大教師教學(xué)工作開展提供價(jià)值參考.

1 信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

1.1 多種資源交織，降低學(xué)生理解難度

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往依賴于教材和有限的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生難以全面理解實(shí)驗(yàn)原理和操作過(guò)程.而信息技術(shù)的介入，能夠豐富現(xiàn)有的教學(xué)資源與教學(xué)服務(wù)，將抽象的知識(shí)予以直觀化展現(xiàn)，幫助學(xué)生理解知識(shí)的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn).

1.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程往往繁瑣復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以極大地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，提高教學(xué)效率.例如，通過(guò)仿真軟件的使用，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，避免了真實(shí)實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全隱患和器材損耗問(wèn)題.同時(shí)，仿真軟件還可以提供實(shí)時(shí)反饋和數(shù)據(jù)分析功能，幫助學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性.此外，針對(duì)學(xué)生間的能力差異，教師還可利用信息技術(shù)推送多元化的學(xué)習(xí)資源，在拓寬學(xué)生物理視野的同時(shí)提升知識(shí)獲取、知識(shí)運(yùn)用的能力.

1.3 實(shí)時(shí)記錄評(píng)價(jià)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式往往以實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報(bào)告為主，難以全面反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S水平.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的全面記錄和客觀評(píng)價(jià)，并及時(shí)反饋于學(xué)生，幫助他們正視自身問(wèn)題，規(guī)范學(xué)習(xí)行為.

2 信息技術(shù)支持下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體策略

2.1 依托視聽資源構(gòu)建情境，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

視聽資源作為信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富的教學(xué)素材和教學(xué)手段，進(jìn)一步增強(qiáng)了課堂趣味性.

例如 以“萬(wàn)有引力與宇宙航行”單元為例，在開展教學(xué)時(shí)，教師可利用信息技術(shù)收集相關(guān)資料，并創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，為學(xué)生播放衛(wèi)星發(fā)射、太空行走、星球運(yùn)動(dòng)等視聽資源，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，縮短其融入課堂學(xué)習(xí)的時(shí)間.隨后，教師可結(jié)合視頻講述“引力”相關(guān)知識(shí)，并以“衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)”為例，利用信息技術(shù)為學(xué)生展示星球的運(yùn)動(dòng)軌跡、衛(wèi)星的軌道形狀、萬(wàn)有引力的示意圖等，以此幫助學(xué)生理解抽象的物理知識(shí)，提高學(xué)習(xí)積極性.

2.2 利用信息技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停訌?qiáng)教學(xué)指導(dǎo)

在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建對(duì)于幫助學(xué)生直觀理解物理規(guī)律、提高實(shí)驗(yàn)操作能力具有重要意義.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”為例，教師可從以下幾個(gè)方面建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，鼓?lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并做好教學(xué)指導(dǎo)，幫助學(xué)生攻克知識(shí)難點(diǎn).

（1）直覺(jué)的培養(yǎng).在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通常需要觀察和分析重物下落過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化.對(duì)此，教師可利用信息技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生直觀地觀察到重物下落時(shí)的速度變化和高度變化，由此幫助他們把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解.

（2）發(fā)散性思維的培養(yǎng).學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整，例如，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，如改變重物的質(zhì)量、改變下落的高度等，讓學(xué)生自主操作驗(yàn)證方案的可行性，并觀察這些變化對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響.通過(guò)嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)從多個(gè)角度思考問(wèn)題，培養(yǎng)良好的發(fā)散性思維，同時(shí)教師也可鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)操作能力.

（3）促進(jìn)學(xué)生思維的跨越式發(fā)展.利用信息技術(shù)建立的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒粌H可以模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，還可展示實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)理論知識(shí).在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，教師可結(jié)合模型展示動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)換過(guò)程以及機(jī)械能守恒的條件和原因.通過(guò)這種方式，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)背后的物理原理，實(shí)現(xiàn)思維能力的跨越式發(fā)展.同時(shí)，教師還可引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與日常生活聯(lián)系起來(lái)，思考機(jī)械能守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生物理思維，使其客觀、科學(xué)地看待事物發(fā)展規(guī)律.

2.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程往往存在繁瑣、低效等問(wèn)題，難以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需求.利用信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”為例，開展教學(xué)時(shí)，教師可利用信息技術(shù)提前發(fā)布預(yù)習(xí)資料，如平拋運(yùn)動(dòng)的基本概念、實(shí)驗(yàn)原理以及相關(guān)的理論推導(dǎo).鼓勵(lì)學(xué)生利用碎片時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)，以此對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生初步了解.在此過(guò)程中，教師還可制作詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作微課視頻，通過(guò)生動(dòng)形象的演示，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng).課上教學(xué)時(shí)，教師可利用信息技術(shù)與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)、指導(dǎo)，對(duì)他們實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行圈點(diǎn)評(píng)價(jià)，并增設(shè)答疑環(huán)節(jié)，及時(shí)解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題，提高他們的學(xué)習(xí)積極性與自信心.實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師還可借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并生成對(duì)應(yīng)的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，讓學(xué)生計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的初速度、加速度等，由此加深對(duì)知識(shí)的印象，提高學(xué)習(xí)成效.

2.4 構(gòu)建仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生試錯(cuò)

仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境是一種基于信息技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和操作過(guò)程.在這種環(huán)境中，學(xué)生可以大膽嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法和條件，通過(guò)試錯(cuò)來(lái)發(fā)現(xiàn)規(guī)律和問(wèn)題，從而培養(yǎng)良好的物理思維，促進(jìn)能力、素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量”為例，教師可創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)器材的組裝和連接.在此基礎(chǔ)上，教師可自由設(shè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以及電阻箱的阻值，觀察電壓表和電流表的讀數(shù)變化，從而掌握電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量方法.同時(shí)，教師還可鼓勵(lì)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)反復(fù)嘗試與試錯(cuò)來(lái)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和現(xiàn)象，在加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作方法理解的同時(shí)培養(yǎng)他們的探究精神和創(chuàng)新能力.此外，教師也要做好實(shí)時(shí)反饋和數(shù)據(jù)分析，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求和認(rèn)知水平特點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)方案的制定與優(yōu)化，從而讓學(xué)生在試錯(cuò)中成長(zhǎng)，在探究中進(jìn)步.

2.5 “雙線”評(píng)價(jià)指導(dǎo)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力

“雙線”評(píng)價(jià)指的是線上評(píng)價(jià)和線下評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，其擺脫了傳統(tǒng)評(píng)價(jià)模式的束縛，能夠通過(guò)多階段、多層次的評(píng)價(jià)內(nèi)容與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)教師更為科學(xué)地進(jìn)行學(xué)情解讀，并借助信息技術(shù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行結(jié)果的細(xì)化，從而提高教學(xué)工作的針對(duì)性與指向性.此外，以“雙線”為主導(dǎo)的評(píng)價(jià)模式能夠形成良好的分析報(bào)告，幫助教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)方向，從而提高教學(xué)工作與學(xué)生發(fā)展的契合度.對(duì)此，教師可以下幾個(gè)方面入手：

（1）綜合評(píng)價(jià).為了更全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師可結(jié)合多個(gè)方面的指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).除了考慮學(xué)生的考試成績(jī)，還可以考慮他們的學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂參與度、小組合作能力、問(wèn)題解決能力等因素.在此基礎(chǔ)上，教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)予以細(xì)化.例如，在線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、物理思維等方面進(jìn)行記錄，并與學(xué)生預(yù)習(xí)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，做好基礎(chǔ)學(xué)情的解讀與層次的劃分；線下教學(xué)評(píng)價(jià)則要圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、探究意識(shí)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并與線上基礎(chǔ)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，梳理學(xué)生普遍存在的問(wèn)題，以此為后續(xù)教學(xué)工作開展提供參考.

（2）學(xué)生自評(píng)與互評(píng).在課堂評(píng)價(jià)中，教師可鼓勵(lì)學(xué)生參與自評(píng)和互評(píng)，以提高學(xué)生的自主性和自我管理能力.在線上評(píng)價(jià)中，教師可設(shè)計(jì)自我評(píng)價(jià)表格或問(wèn)卷，讓學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)操作能力進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，并給出改進(jìn)建議.同時(shí)，教師也可設(shè)置線上討論區(qū)或小組交流平臺(tái)，讓學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，上傳實(shí)驗(yàn)過(guò)程視頻、數(shù)據(jù)分析和心得體會(huì)等，與其他學(xué)生進(jìn)行互評(píng)和交流，以促進(jìn)能力、思維的內(nèi)化與躍遷.在線下評(píng)價(jià)中，教師可組織學(xué)生進(jìn)行面對(duì)面實(shí)驗(yàn)展示和討論，接受其他學(xué)生的評(píng)價(jià)和建議.通過(guò)自評(píng)和互評(píng)相結(jié)合的方式，學(xué)生可更全面地了解自己的學(xué)習(xí)能力和物理思維，從而更有針對(duì)性地進(jìn)行改進(jìn)和提高.

2.6 布置多元實(shí)驗(yàn)作業(yè)，發(fā)展學(xué)生的物理素養(yǎng)

作業(yè)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能夠幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并做好相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的個(gè)性發(fā)展.

例如 以“電路及其應(yīng)用”單元為例，教師可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì).首先，教師可布置生活性實(shí)驗(yàn)作業(yè).例如，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)單的電路模型，如手電筒或門鈴電路，并解釋其工作原理.這樣的作業(yè)不僅可讓學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，還可激發(fā)他們的創(chuàng)造力和探索欲望.其次，教師可利用仿真軟件設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)作業(yè).鼓勵(lì)學(xué)生模擬各種電路連接和測(cè)試過(guò)程，觀察不同參數(shù)變化對(duì)電路性能的影響.這種作業(yè)形式既安全又便捷，能夠讓學(xué)生在沒(méi)有實(shí)體器材的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高了實(shí)驗(yàn)效率.同時(shí)，虛擬實(shí)驗(yàn)也為學(xué)生提供了更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)和可能性，有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)操作能力.此外，教師還可布置小組合作型實(shí)驗(yàn)作業(yè)，將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組共同完成一個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的報(bào)警電路或燈光控制電路.這種作業(yè)形式不僅能夠鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還能讓他們?cè)诤献髦邢嗷W(xué)習(xí)、相互啟發(fā)，共同進(jìn)步.不僅如此，教師還要注重對(duì)作業(yè)成果的記錄與反饋，針對(duì)學(xué)生存在的問(wèn)題予以實(shí)時(shí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方向，促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新教育背景下，高中物理教師必須具備整合觀念，探索信息技術(shù)與高中物理教學(xué)內(nèi)容的契合點(diǎn)，將現(xiàn)代信息技術(shù)適時(shí)、適度地引入高中物理課堂教學(xué)中，讓學(xué)生能夠自然地接受，提升物理教學(xué)質(zhì)量.與此同時(shí)，教師還要充分認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)本身所存在的不足，信息技術(shù)與高中物理教學(xué)的整合，是基于信息技術(shù)服務(wù)于物理教學(xué)的前提下，提高高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量，不能本末倒置.學(xué)生始終是課堂教學(xué)的中心，教師要善于借信息技術(shù)之風(fēng)，揚(yáng)高中物理之帆，保證高中物理教學(xué)行穩(wěn)致遠(yuǎn).

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