初中物理实验与信息技术融合探究

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【摘要】实验是物理教学的主要内容，是支撑物理学习的“生命线”。只有重视实验教学，才能抓住物理教学的“大动脉”，提高初中物理教学的效率。但由于物理实验的复杂性、不确定性使得很多实验操作起来具有一定的困难，使得物理教学陷入僵局中。此时，教师就可以充分利用信息技术辅助实验教学，通过视频动画的直观演示，进一步促进学生物理思维的形成与发展。本文就如何在初中物理实验教学中运用信息技术浅谈一点自己的理解。

【关键词】初中物理;实验教学;信息技术

信息技术是科学技术与新课改结合的产物，将其运用在初中物理实验教学中可以起到事半功倍的良好效果。因此，教学时教师要结合教学内容的需要，巧用、活用、善用信息技术，让实验教学富有时代气息，激发学生实验探究的兴趣，让学生获得对实验过程清晰完整的认知，加深理解，取得实验教学的进一步提高。

一、初中物理实验教学存在的问题

在教学实践中我发现，现阶段初中物理实验教学存在以下突出的问题，这些问题若得不到及时有效的解决，会影响实验教学效果。1.学习缺乏实验兴趣。由于物理概念、公式、定律高度抽象概括，学生理解起来具有一定的难度，实验是将抽象知识直观化、形象化的有效途径，但传统的实验教学以教师演示、学生观看为主，甚至有些实验受条件的限制，教师用纯粹的理论说教代替，让学生死记硬背实验原理、步骤和方法，这种模式下，学生感受不到实验的乐趣，从而失去实验学习的兴趣，制约实验教学的进程。2.实验教学模式不合理。很多教师在实验教学时，照本宣科，忽略对实验思想和方法的讲解，只注重灌输。我们知道，实验是一门实践性较强的科目，需要学生亲自动手尝试，只有这样，他们才能真正理解实验原理，发现物理规律，加强实验认知。显然传统的教学模式不合时宜，不仅达不到理想的实验效果，还不利于培养学生的探究能力，使实验教学大打折扣。3.实验教学条件落后。这一点在农村学校尤为凸显，农村学校由于经济条件的限制，在实验室的建立和实验器材的购买上缺乏资金支持，有些特殊实验器材和设备更是短缺，难以满足学生的学习需要，未能为学生的实验学习提供强有力的支撑。针对上述初中物理实验教学中存在的问题，本文提出了用信息技术与实验教学融合的策略，从而更好地弥补实验教学中的不足，提升初中物理实验教学质量。

二、初中物理实验教学应用信息技术的必要性

实验对于学生的物理学习至关重要，可以培养学生的实践能力，让学生通过参与形象具体的操作性实验来更加深入地理解物理概念和定律，从而激发学生学习物理的积极性和主动性，提升教学效果。从目前的教学情况来看，物理实验教学的现状不容乐观，实验过程中的一些问题没有注意。实验装备有待提升，学生的动手能力较为薄弱。教学方式机械、单一、古板，仍以教师演示、学生模仿为主。部分实验由于教学条件的限制，很难演示出来。学生只能靠想象完善实验过程。信息技术用在物理实验教学中，可以有效地弥补这些短板，通过文字、图像、视频、声音将实验过程呈现出来，从而刺激学生的感官，激发他们实验操作的热情。此外，对于一些难度系数大、不易操作的实验，信息技术可以代替教师完成，从而推动实验教学的有效进展，提高实验教学的有效性。

三、信息技术与实验融合的有效策略

1.运用信息技术激发兴趣。传统的实验教学教师习惯按照实验目的、实验原理设计实验内容，让学生按照教材大纲的要求照本宣科的逐一学习，学生在教师滔滔不绝的讲解中听得昏昏欲睡，学习兴趣不浓。新课改背景下，教师可以在每次实验前，用多媒体为学生演示一些趣味小实验，不仅能很好地调动学生学习的积极性，还可以顺利地导入实验教学，让学生带着好奇、兴奋进入实验探究中，提高实验效果。例如，教学部编版八年级物理《声现象》这一单元时，教师就可以用信息技术为学生出示“跳动的小人”这一趣味小实验，画面上在硬纸片做成的小喇叭舞台上，放着一个小人，随着音乐的响起，小人在舞台上翩翩起舞。这一趣味化的小实验激起学生浓厚的探究兴趣，他们急于了解这一实验原理，此时教师就可以组织学生展开关于声现象的实验探究。这些趣味小实验不仅可以开启一场精彩的物理学习之旅，还可以让学生享受到实验学习的乐趣，增强实验学习的信心。并且趣味小实验中蕴含着丰富的物理知识，学生可以在兴趣的驱动下，展开对这些实验内容的探究，引发学生的强烈关注。因此，教师要在充分认识小实验重要性的基础上，结合信息技术，将学生带入一个神奇、魔幻的氛围，从而激发学生浓厚的实验兴趣，为开展实验教学奠定坚实的基础。2.运用信息技术突破教学重难点。物理实验中有一些变数较大、不易操作的实验，学生由于知识经验的限制和动手操作能力的欠缺，对这些实验的把控还不是很准确，很容易导致实验的失败，学生看不到正确的实验现象，从而很难发现实验规律，影响学生对知识的理解。若教师能够将信息技术引入实验中，就能将学生从这一实验困境中解放出来，突破教学重难点，优化实验教学。例如，教学部编版八年级物理《熔化和凝固》一课时，教材中的实验材料是海波，通过观察海波熔化的变化，探究出“固体融化时的温度变化”，但在实际的操作中我们发现实验的成功率不高，很容易失败，主要因为干扰的因素较多，对实验操作的要求较高。很多教师在实际操作中常常用别的材料代替（硫代硫酸钠），要么进行实验改进，甚至有的干脆不做了，直接用教师的说教代替实验过程。不利于学生对晶体熔化过程的理解，影响他们对固体温度变化规律的理解，使得教学重难点没有得到有效的突破。此时，教师就可以充分利用多媒体的优势，教师可以亲自操作这一实验过程，利用摄像机录成视频，做成视频课件。上课时演示给学生，这样既能让学生从直观上看到海波在熔化前、熔化中、熔化后温度的变化情况，突破教学重难点，又能弥补学生不易操作的短板。根据视频中演示的实验过程，在教师的指导下，学生通过画图像得出晶体在熔化的过程中温度随时间变化的规律，确保课堂教学的顺利进行，使教学目标得以高效落实。物理是一门内容丰富、涉及范围较广的学科，有些实验原料易燃易爆，学生动手操作会有一定的困难，此时信息技术就发挥了至关重要的作用，它可以将这些不易操作的过程清晰明了地呈现在学生面前，一方面帮助学生获得对实验的直观理解，突破教学重难点，另一方面优化实验教学效果，拓展教学空间。学生由于认知水平、思维水平有限再加上物理学习的抽象性、复杂性，造成学生的理解困惑，成为学习难点。信息技术可以凭借直观形象的优势，为学生动态地还原实验过程，帮助他们掌握物理实验的规律，推动课堂教学的顺利进程。3.运用信息技术帮助实验探究。实验探究是学生探索物理规律的重要方式，但这一过程需要教师先为学生提供大量的感性材料，让学生通过这些表象的感知，猜测实验原理，进而设计实验方案验证猜想，这是物理实验的基本思路，而信息技术就成为呈现感性材料的重要工具，通过信息技术为学生提供探究的方向。例如，探究部编版八年级实验《凸透镜的成像原理》一课时，这节课的主要内容是让学生通过实验操作得出凸透镜不同情况下的成像规律。学生对这一实验内容从未接触过，脑海中关于凸透镜成像的知识寥寥无几，因此，在实验过程中他们不知道该如何下手，从哪几方面探究。学生的实验探究陷入迷茫中。此时，教师就可以充分发挥信息技术的优势，待学生对物距、像距等概念有了初步的认识后，教师用多媒体为学生出示照相机、投影仪、放大镜的成像特点，指导学生观察比较。在直观画面的刺激下，学生发现照相机成倒立的、缩小的实像，投影仪成倒立放大的实像，而放大镜是放大、正立的虚像。“同样是凸透镜成像，为什么成像的特点不同？”这一问引起学生的深度思考，经过观察多媒体画面，他们猜测可能是物距、像距的不同，才造成成像的差异。为此，教师就可以指导学生就可以根据物距，像距的不同大小关系探究凸透镜成像原理，验证猜想。4.运用信息技术处理实验数据。处理数据是实验教学的主要内容，对数据的整理、分析、归纳直接影响着学生对实验现象的评判和对物理规律的掌控，在初中物理实验教学中，教师常常引导学生列出表格和画出图像对实验数据进行有效的处理，由于实验数据琐碎，学生处理起来有一定的难度，若能借助信息技术的高科技优势，就能优化这一教学过程，它可以在短时间内对实验数据做出快速、精准的处理，节约实验时间，帮助学生充分利用数据进行分析、归纳，提高实验教学的有效性。如在《探究凸头镜成像规律》的实验教学中，在对实验现象有充分了解的基础上，教师引导学生利用MicrosoftOfficeExcel对数据展开分析处理，屏幕上用坐标图的方法对数据进行优化，横轴表示成像的性质，分别是缩小实像、等大实像、放大实像、放大虚像。纵轴表示物距。平面图上用不同颜色的折线表示每小组的数据变化规律。学生在这一直观表格的提示下，很容易得出凸透镜成像的基本规律，从而让实验教学在有限的时间内取得最大效益，大大增强了教学效果。初中物理中还有很多类似的实验，教师若能转变教学理念，改进教学手段，利用信息技术辅助实验教学，对实验数据展开有效的归纳整理，会让实验教学取得理想的效果，实现实验教学的现代化、多元化。5.运用信息技术增强实验效果。初中物理实验中有一部分实验可见度非常小，教师在操作中很难让全班每个学生都看清楚，影响实验效果。比如“光的折射”实验，教材是将手电筒发出的光照射到水面上来演示的，但在实际的操作中我们会发现，学生无法清晰地观察到光的折射。这时教师就可以利用信息技术优化这一教学过程，教师将这一实现过程用投影仪投放在大屏幕上，这样全班学生都能看清楚光的折射现象，对于正确理解光的折射特点有着积极的推进作用，大大提升了实验效果。由此可见，运用信息技术可以提高实验的可视度，对实验教学起到良好的支持和促进作用，大大提升了实验效果。

总之，将信息技术运用在初中物理实验教学中，可以弥补传统实验的不足，激发学生的兴趣，帮助学生理解知识，让实验教学取得进一步的提高。信息技术不仅作为教师教的工具，而且应该是学生通向自主学习的桥梁，是丰富教学环境的创设工具。这就需要教师吃透教材，能够找出实验与信息技术的结合点，用信息技术照亮实验课堂，实现两者的有效融合，从而提高运用效果。

参考文献：

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作者:赵志希 单位:甘肃省镇原县孟坝初级中学