信息技術(shù)在初中物理實驗教學中的應用

初中物理是初中教育階段的一門重要課程，以實驗為基礎，以培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)為目的。信息技術(shù)在初中物理實驗教學中的應用，可以突破實驗環(huán)境、條件、空間、時間等方面的限制，把一些不易操作的物理實驗生動形象地呈現(xiàn)出來，降低學生的理解難度。

一、運用信息技術(shù)把抽象的物理原理形象化

初中物理實驗涉及一些原理，而這些原理十分抽象、復雜，學生理解起來很困難，難以較好地掌握。筆者基于信息技術(shù)，直接把視頻軟件融入實驗過程，用聲像結(jié)合的方式呈現(xiàn)物理概念和原理，化抽象為具體、化繁為簡，為學生提供動態(tài)而直觀的感性材料，輔助學生更好地理解并記憶物理原理。首先，教師進行課前準備，搜集并整理與實驗概念、理論等相關(guān)的視頻，制作成多媒體課件。其次，課上播放課件，動態(tài)展示物理原理，為學生搭建認知平臺，加強學生對物理原理的理解。例如，做色散原理實驗時，課前教師通過互聯(lián)網(wǎng)搜集并整理相關(guān)的視頻資料，用刪減、添加等方式對視頻進行二次加工，制作成符合教學要求的“光的分解”多媒體課件。然后，教師課上播放多媒體課件，讓學生直觀看到光發(fā)出色散的基本過程，使其對復色光分解成單色光的過程有一個直接認識，進而準確理解色散原理。

二、運用信息技術(shù)豐富實驗素材

初中學生思維處于發(fā)展階段，他們主要依靠以往的知識經(jīng)驗和形象認知去思考，而這種思考需要豐富的感性資料予以支持。因此，在初中物理教學過程中，教師要利用信息技術(shù)制作微課視頻，通過教學視頻把課外相關(guān)的實驗素材引入物理實驗，豐富實驗素材，為學生提供大量的感性材料，以適應學生的形象思維方式。例如，講“探究電阻上的電流與兩端電壓的關(guān)系”一課時，教材上都是一些描述性的書面文字，實驗需要的素材偏少。對此，基于信息技術(shù)，教師可以通過微課課件把網(wǎng)絡上相關(guān)的資源(如視頻、圖像等)融入實驗，提供給學生更多的實驗素材，以便學生發(fā)現(xiàn)電流與電壓之間的關(guān)系。

三、運用信息技術(shù)演示物理實驗現(xiàn)象

1.運用信息技術(shù)展示微觀物理世界的實驗現(xiàn)象。微觀物理世界中的實驗即使在課堂上實際操作，學生也難以看得清、看得準，妨礙其對物理知識進行理解。基于信息技術(shù)，教師可以通過Flash動畫模擬演示微觀物理世界，放大物理實驗現(xiàn)象，讓學生直接捕捉到微觀的物理實驗現(xiàn)象。例如，做擴散實驗時，學生能夠很清楚地觀看到紅棕色的二氧化氮氣體在空氣中擴散的宏觀現(xiàn)象，卻無法觀察到二氧化氮分子運動的微觀現(xiàn)象。而通過Flash動畫模擬演示二氧化氮分子在空氣分子中的微觀擴散現(xiàn)象，可以使微觀物理世界的現(xiàn)象可視化，這樣學生就能夠清楚、準確、直觀地看到分子的運動過程，進而認識擴散現(xiàn)象本質(zhì)。2.利用信息技術(shù)呈現(xiàn)稍縱即逝的物理現(xiàn)象。物理實驗中的一些現(xiàn)象稍縱即逝，學生很難捕捉到具體的實驗現(xiàn)象。對于這種實驗現(xiàn)象，教師可以通過微課教學視頻予以呈現(xiàn)，借助多媒體視頻的暫停、倍數(shù)、放大等功能把實驗現(xiàn)象清楚、完整地呈現(xiàn)出來，輔助學生觀察實驗現(xiàn)象。例如，做皮球落地的能量轉(zhuǎn)化實驗時，皮球落地一瞬間彈跳起來，對于形變的具體過程，學生根本無從觀察，也就理解不了能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。對此，教師課前把皮球落地的能量轉(zhuǎn)化實驗錄制成微課教學視頻，課上以0.5倍數(shù)播放視頻，通過暫停、放大等功能清楚展示皮球落地時的形變現(xiàn)象，讓學生清楚觀察到皮球落地到彈起升高整個過程中的能量轉(zhuǎn)換過程，即動能——彈性勢能——動能——重力勢能，從而使學生深刻理解能量轉(zhuǎn)化內(nèi)容。3.運用信息技術(shù)展示帶有危險性的實驗現(xiàn)象。出于安全因素考慮，一些帶有危險性的實驗根本不能在課堂上操作。對此，教師可以利用信息技術(shù)以視頻方式展示這類實驗現(xiàn)象。例如，講“串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”一課時，筆者課前利用兩個燈泡組成了串并聯(lián)電路，通過控制電路中的電流等變量探究電壓規(guī)律。與此同時，筆者把整個實驗過程錄制成微課，用于課上實驗教學，避免學生親自操作而發(fā)生危險。

四、運用信息技術(shù)處理物理實驗中的圖像與數(shù)據(jù)

初中物理實驗教學中，實驗結(jié)論往往要根據(jù)實驗中的圖像和數(shù)據(jù)得出，而這些圖像、數(shù)據(jù)比較復雜，如果用紙筆計算，勢必會浪費時間，也不易保證圖像與數(shù)據(jù)的準確性。為了保證實驗效果，筆者基于信息技術(shù)，通過計算軟件、圖像處理軟件對物理實驗中的數(shù)據(jù)、圖像進行準確處理。同時，筆者通過投影儀把整理后的數(shù)據(jù)、圖像投放到大屏幕上，讓學生利用這些數(shù)據(jù)進行分析討論，得到正確的實驗結(jié)論。例如，做水的沸騰實驗時，筆者把實驗中的溫度、監(jiān)測次數(shù)等數(shù)據(jù)輸入曲線模型，用曲線圖的方式表現(xiàn)水沸騰過程中的溫度變化情況，輔助學生理解水的沸騰現(xiàn)象。學生通過曲線圖，能直觀看到沸騰過程中的水溫持續(xù)不變，得到在沸騰過程中水持續(xù)吸熱而溫度保持不變的結(jié)論。

五、運用信息技術(shù)模擬實驗條件

初中物理學科中的很多定理，其推導過程都是先進行實驗測量，再理論延伸，最后推導出結(jié)論，而結(jié)論成立的前提條件就是理想的實驗條件。也就是說，倘若不具備理想的實驗條件，就無法得到準確的結(jié)論，也就不能推導出定理。為了理想地進行物理實驗，筆者基于信息技術(shù)，利用動畫軟件模擬物理實驗條件，減少實驗誤差，以便準確地進行物理定理推導。例如，做直流電動機實驗時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速很快，學生根本無法準確觀察到換向器的工作過程，只能去想象。倘若降低轉(zhuǎn)速，實驗現(xiàn)象不明顯，也不能得到結(jié)論。

六、結(jié)語

物理實驗是初中物理教學的重要內(nèi)容，其教學效果的高低直接關(guān)系著學生能否有效掌握物理知識。為了提高物理實驗教學效果，在初中物理實驗教學中，教師要把信息技術(shù)和物理實驗教學相結(jié)合，采用多種方法，充分發(fā)揮信息技術(shù)對物理實驗教學的輔助作用，以完成實驗目的。