初中物理實驗教學中現(xiàn)代信息技術(shù)的有效運用

摘 要：現(xiàn)階段，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，教育行業(yè)也不例外。將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實驗教學中，不僅可以將學生的學習興趣充分激發(fā)出來，還可以有效提高教學效率?；诖?，本文進行了詳細分析。

關(guān)鍵詞：初中物理;信息技術(shù);應(yīng)用策略

中圖分類號：G43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2020）42-0041-02

引 言

隨著新一輪教育改革的深入推進，傳統(tǒng)的教學模式得到了全面改革。尤其是在現(xiàn)代信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，各種新型教學方式不斷涌現(xiàn)，促進了課堂教學效率的提升。在初中物理教學中，現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在多媒體技術(shù)、實物投影、虛擬仿真實驗室、微課視頻等形式，其不僅增強了課堂教學的趣味性，而且提高了教學效率。

一、信息技術(shù)融入初中物理實驗教學的作用

1.提升演示效果

在物理教學中，學生對實驗課十分感興趣，受到實驗危險系數(shù)高、時間過長等因素的影響，很多實驗無法在實驗室開展，只能在課堂上由教師進行演示，但是演示實驗的效果并不是很理想。一是因為有部分演示實驗現(xiàn)象比較小，只有前一兩排的學生看得清，后邊的學生基本看不清;二是因為有些實驗發(fā)生變化的速度非?？?，實驗現(xiàn)象也比較短，幾十秒，甚至是幾秒，導致學生無法看清實驗現(xiàn)象。針對這種情況，教師可以通過現(xiàn)代信息技術(shù)開展演示實驗，將實驗過程生動、直觀地展示出來，這樣就能大大提升實驗教學的效果。以“海波熔化”實驗為例，教師在演示中按照教材上所給出的方法，先用酒精燈加熱，然后用溫度計測量變化。由于海波的熔化速度非?？?，不利于學生觀察，學生無法在短暫的實驗過程中捕捉到有用信息，也就難以得到海波熔化過程中溫度不變的結(jié)論[1]。鑒于此，教師可以利用多媒體通過三維動畫將實驗演示出來，然后利用慢速放映的特效將整個實驗過程慢慢呈現(xiàn)出來，讓學生更加直觀地觀看理想狀態(tài)下的晶體熔化現(xiàn)象，從而使學生對實驗結(jié)果有更加深刻的理解。

2.將抽象實驗具體化

在初中物理實驗中，有些實驗的現(xiàn)象不能直接展現(xiàn)出來，需要通過其他物體間接反映出來，如“分子運動實驗”。在這一實驗中，單純觀看實驗，學生難以理解實驗規(guī)律及其包含的知識，但是如果教師將信息技術(shù)與實驗相結(jié)合，將分子與微粒的碰撞情形直觀、生動地展現(xiàn)出來，學生就可以仔細觀看，理解起來也十分簡單。再以電流的形成為例，電荷是在導體中移動的，這種移動過程無法用肉眼看到，教師只能利用電流表上的數(shù)字將電荷移動過程展現(xiàn)出來，但這種反映是間接的。而教師通過運用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以將這一實驗現(xiàn)象直觀地展示出來，使學生更好地理解實驗原理及相關(guān)概念。

3.模擬無法完成的實驗

每個物理實驗所呈現(xiàn)出來的形式都是不同的，且十分多樣。但由于部分實驗的條件及所需材料比較特殊，甚至有部分材料屬于危險物品，這些實驗無法在實際中開展，只能用類似實驗代替。以交流電實驗為例，我們在日常生活中經(jīng)常會用到交流電，其電壓為220伏，但這并不是安全電壓。而在實際教學中，相關(guān)實驗中所用的基本上都是低壓電源，甚至有些教師直接放棄實驗，這樣就無法將相關(guān)物理知識特性展現(xiàn)出來。而利用現(xiàn)代信息技術(shù)模擬演示這些實驗，可以有效彌補這些空白。

4.實現(xiàn)互動交流

在以往的物理實驗教學中，教師與學生、學生與學生之間的互動可以說是少之又少，對于實驗課上沒有掌握的知識點，學生在課下也難以進行有效的彌補。而運用現(xiàn)代信息技術(shù)，教師可以專門搭建一個網(wǎng)絡(luò)平臺，讓學生在該平臺上完成在線交流。這樣一來，不僅學生可以隨時請教教師，解決自己的疑惑;教師與教師也可以在平臺上相互切磋、相互學習，及時掌握物理實驗教學的最新成果，不斷改進自身的實驗教學，從而進一步提高物理實驗教學質(zhì)量。

二、初中物理實驗教學中現(xiàn)代信息技術(shù)的有效運用

1.多媒體技術(shù)

多媒體技術(shù)教學手段的應(yīng)用十分廣泛，它不僅具有直觀教學的特征，還具有操作簡單、動靜結(jié)合等特點，可以進一步優(yōu)化課堂教學結(jié)構(gòu)。

（1）激發(fā)學生的學習興趣與熱情

多媒體教學手段在課堂教學中所發(fā)揮的作用十分巨大，其所具有的直觀、高效、形象等特點能使教育活動更加豐富。多媒體技術(shù)不僅可以將抽象、難度較大的知識變得直觀、簡單，使學生更容易學習與接納，還可以將危險系數(shù)比較高的課堂實驗用錄像的方式呈現(xiàn)出來，更可以將物質(zhì)微觀構(gòu)造與微觀粒子運動形態(tài)用動畫方式呈現(xiàn)出來，使課堂教學充滿趣味性。

（2）展示多元化教學資料，讓重難點更加清晰

一節(jié)課中涉及較多知識點，而多媒體可以容納很多內(nèi)容，并且應(yīng)用時也非常自由、靈活，有利于突破教學重難點[2]。以“凸透鏡成像規(guī)律”這一知識點為例，教師利用多媒體可以給學生營造良好的氛圍，讓學生親身感受生活中凸透鏡成像的案例，并理解其原理。另外，教師通過多媒體技術(shù)還可以根據(jù)學生的認知特點及發(fā)展規(guī)律有效解決教學重難點。可見，多媒體技術(shù)作為一種新型教學手段，為課堂教學增添了活力。

2.實物投影

在初中物理實驗教學中，很多實驗由于可見度小，難以使學生理解相關(guān)原理。而現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用則可以利用實物投影的方法將實驗過程呈現(xiàn)出來，效果非常好。實物投影的作用主要有以下兩點。

（1）可以放大實驗儀器

例如，一些需要使用刻度尺測量物體長度的實驗，如果直接在課堂上用儀器演示，由于刻度太小，只有前兩排的學生可以看清，后排學生很難看清，難以有效讀出刻度數(shù)。而教師運用信息技術(shù)，可以將直尺放到投影儀上，將刻度投影到屏幕上，從而使所有學生都能看得清刻度尺示數(shù)。又如，進行發(fā)聲體振動實驗時，教師在投影儀上放置木梳或者橡皮筋等物品，然后開展實驗，這樣振動情況就會清清楚楚地呈現(xiàn)在屏幕上。

（2）將部分實驗設(shè)計成活動投影片，借助投影儀進行演示

在講解“功的原理”這一知識時，教師可以將動滑輪、杠桿等內(nèi)容制成投影片，將其放在投影儀上進行演示。這樣學生就可以更清楚地看到物體上升的高度與動力作用點升高的高度的關(guān)系。在課堂教學中，我們仔細觀察會發(fā)現(xiàn)，“用鐵屑顯示磁場”“船閘”“電流表、電壓表刻度盤”等都可以利用投影儀放大到屏幕上，從而更直接地展現(xiàn)出來，這對提高學生學習興趣及觀察效果都有極大的幫助。

3.虛擬仿真實驗室

在當前信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，模擬仿真技術(shù)順勢而生，并被廣泛應(yīng)用到實驗教學中。目前，我國中小學已經(jīng)逐漸建設(shè)了屬于自己的虛擬仿真實驗室，教師對虛擬實驗的重視度也越來越高。虛擬仿真實驗室所具有的優(yōu)勢非常多，具體如下。

（1）提高課堂教學效率

虛擬仿真實驗室可以將抽象性較強的物理實驗真實地展現(xiàn)出來，并根據(jù)課堂教學需求，將虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，從而進一步提升教學效果。

（2）完成難以完成的實驗

該實驗室可以幫助教師完成日常教學中無法完成的實驗，如極端破壞性實驗、危險實驗、反應(yīng)過程無法控制的實驗等。

（3）增強課堂實驗的趣味性

利用虛擬仿真技術(shù)、輸入輸出技術(shù)、傳感技術(shù)可以完成高度虛擬仿真的實驗室的構(gòu)建，讓學生置身其中，實現(xiàn)與實驗之間的互動，從而將學生的自主學習興趣、實驗探究欲望充分激發(fā)出來，促進學生構(gòu)建思維的進一步發(fā)展[3]。

（4）豐富課堂教學形式

有了虛擬仿真實驗室以后，物理實驗教學不再單單依靠教師的一張嘴和一支筆來完成。它打破了實驗教學依賴客觀條件的不良現(xiàn)象，與課堂教學實際要求相符合，逐漸成為教師的得力助手。

4.微課視頻

在初中物理實驗教學中，微課多被應(yīng)用于導入環(huán)節(jié)，課堂導入是否順利直接影響接下來的教學效果。微課視頻的時長基本在4～8分鐘，主題突出，且針對性較強，能較好地吸引學生的注意力。在具體教學中，微課的使用可以給學生營造一個良好的學習氛圍，那么如何利用微課營造氛圍呢？筆者認為，教師可以結(jié)合實際生活，將生活中的實驗現(xiàn)象或優(yōu)秀的短視頻加入微課中，然后播放給學生，將其好奇心充分調(diào)動起來，使學生更加積極地參與實驗學習，并主動進行實驗操作[4]。

例如，在“探究透鏡的奧秘”這一實驗中，為了調(diào)動學生的興趣，教師可以先不展示實驗內(nèi)容，而是通過微課將生活中常見的物理現(xiàn)象呈現(xiàn)出來，如海市蜃樓、筷子在水中彎折、日暈、太陽變形等。學生在看到這些物理現(xiàn)象以后，都想明白為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，探究欲望非常強烈，同時會產(chǎn)生動手操作的意愿。這時，教師就可以告訴學生，這種現(xiàn)象主要是由光折射引起的，并提出問題：“光在射入水中以后會不會發(fā)生偏折？如果會，那么在何處發(fā)生偏折？”這時，學生的目光基本上都集中在了實驗上，探究熱情非常強烈。最后，教師可以讓學生通過小組合作開展“光從空氣斜射入水中時發(fā)生偏折”實驗，通過實驗對透鏡的奧秘進行有效探究。

結(jié) 語

總體而言，在初中物理實驗教學中，現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用可以將學生的興趣充分激發(fā)出來。多媒體技術(shù)可以將重難點知識有效呈現(xiàn)出來;實物投影技術(shù)可以放大物理實驗，使實驗更加直觀地展示在學生面前;微課則可以有效提高課堂導入效果，使學生將注意力充分集中在課堂上。因此，教師應(yīng)合理利用多媒體，使課堂教學效率得到進一步提高。

[參考文獻]

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龍明海.淺議初中物理實驗教學中信息技術(shù)手段的運用[J].新課程導學（八年級中旬），2017（07）：14.

王喜彬.淺談信息技術(shù)與初中物理實驗教學的整合[J].新教育時代電子雜志（學生版），2015（39）：81.

劉書娟.虛擬實驗在初中物理實驗教學中的應(yīng)用策略研究[J].中學課程輔導（教師通訊），2015（10）：67.

作者簡介：郭宣平（1974.8—），女，山東平度人，中學二級教師。