信息技術(shù)在初中物理演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用

楊朋兵

摘 要：隨著社會的發(fā)展和科技的進步，信息技術(shù)在為生活帶來便利的同時，也開始了與教育教學(xué)領(lǐng)域的結(jié)合。在新課程改革的過程中更是突出強調(diào)了信息技術(shù)在學(xué)科中的應(yīng)用。初中階段的物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以物理課堂演示實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中占了很大的比重，并且對于課堂教學(xué)質(zhì)量和效率起著重要的作用。因此，應(yīng)用信息技術(shù)進行初中物理課堂演示實驗教學(xué)是教育信息化發(fā)展的必然趨勢，也是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)物理教學(xué)改革創(chuàng)新的必由之路。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);初中教學(xué);物理實驗

物理是初中階段學(xué)校教育的重要科目之一，不僅影響著學(xué)生的整體成績，更關(guān)系到學(xué)生的綜合成長和發(fā)展。而實驗則是物理教學(xué)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。開展實驗教學(xué)，尤其是重視物理演示實驗教學(xué)，通過信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用來實現(xiàn)教學(xué)效率的提升是當(dāng)前環(huán)境下物理教學(xué)改革的主要方向。

一、初中物理實驗教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

對于物理學(xué)科的課堂教學(xué)來說，實驗既是不可或缺的部分，更是提高課堂教學(xué)效率和效果的重要手段。隨著教學(xué)改革的不斷深入發(fā)展，大部分的物理教師已經(jīng)逐步認識到實驗對于物理教學(xué)的重要性，并且在課堂上增加了這一部分的占比。但是從實際的教學(xué)效果來看，初中階段的物理實驗教學(xué)還存在著一些問題。首先是教師在進行物理實驗教學(xué)的過程中缺乏科學(xué)的流程設(shè)計。受長期存在的素質(zhì)教育思想理念和應(yīng)試教育思想理念的影響，即便是在教師已經(jīng)關(guān)注和重視物理實驗教學(xué)的情況下，對于其教學(xué)過程的研究和探討仍然出于初步發(fā)展的階段。這也就導(dǎo)致了實驗教學(xué)在開展的過程中出現(xiàn)了一些不符合學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律以及不符合學(xué)科特點和要求的問題和現(xiàn)象，進而影響了學(xué)生的物理學(xué)科知識內(nèi)容綜合性學(xué)習(xí)，阻礙了學(xué)生實驗操作能力的強化和發(fā)展。其次，學(xué)校方面存在實驗條件不足的情況。學(xué)校方面或是存在未能購置配備必要性物理學(xué)科實驗探究器材設(shè)施的問題，或是實驗器材不足以保證所有學(xué)生親自參與到物理實驗的操作過程中，這也就使得學(xué)生在操作實驗上的能力發(fā)展受到一定的限制，從而影響了整體的教學(xué)效果。而這些問題的存在也成為初中階段的物理學(xué)科教師積極開展教學(xué)探究，實現(xiàn)實驗教學(xué)改革和創(chuàng)新的巨大推動力。

二、信息技術(shù)的應(yīng)用對于物理演示實驗教學(xué)的意義

面對物理課程，大部分的初中學(xué)生都是初次接觸系統(tǒng)化的物理知識。相比于學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣，并且有所了解的語文、英語等學(xué)科，物理學(xué)科無論是知識內(nèi)容還是教學(xué)方式對于學(xué)生來說都是比較陌生的。同時從物理學(xué)科本身的特點來看，物理知識與數(shù)學(xué)知識類似，都具有較強的邏輯性，并且理論知識內(nèi)容的抽象性更為明顯。也就是說一些知識內(nèi)容僅僅只依靠教材中的文字解釋學(xué)生是無法在腦海里建立其相關(guān)的概念和畫面的。這就使得物理學(xué)科成為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點和障礙。正因如此，教師在課堂上開展實驗教學(xué)并且進行物理實驗的演示就成為必不可少的部分，起到幫助學(xué)生理解的作用。而隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)多媒體的迅速發(fā)展，其在教育教學(xué)領(lǐng)域的作用也逐步凸顯，使得其與課堂教學(xué)的聯(lián)系更加緊密。對于演示實驗教學(xué)來說，信息技術(shù)的應(yīng)用一方面能夠為演示實驗創(chuàng)造一定的條件，提供便利，為一些復(fù)雜的，危險性較高的實驗提供了演示的可能和機會，另一方面信息技術(shù)也能夠在學(xué)生的實驗觀察方面提供便利條件，從而起到強化演示實驗教學(xué)效果和提高演示實驗課堂教學(xué)效率的作用。

三、信息技術(shù)在初中物理演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）創(chuàng)設(shè)網(wǎng)絡(luò)實驗應(yīng)用提供物理演示實驗條件

物理實驗不僅是幫助學(xué)生理解抽象化的物理知識，使其以具體的實驗現(xiàn)象表現(xiàn)出來便于學(xué)生掌握的重要途徑，更是培訓(xùn)和強化學(xué)生動手能力和實驗操作能力的重要過程。正因如此，實驗是物理課堂上必不可少的一個部分和環(huán)節(jié)。而在開展實驗教學(xué)的過程中，除了要保證學(xué)生有機會親自參與實驗之外，教師對于實驗過程的演示也是十分重要的。在學(xué)生完成具體的實驗操作之前，教師的實驗一方面能夠幫助學(xué)生熟悉整體實驗操作的過程，尤其是熟悉具體的實驗操作以及實驗現(xiàn)象的觀察方向，使教材上文字性的實驗描述逐步在學(xué)生的腦海中形成初步的畫面，對學(xué)生起到一定的方向指導(dǎo)作用;而另一方面教師的演示實驗也是對學(xué)生開展實驗安全教育的主要平臺。對于物理實驗教學(xué)來說，保證學(xué)生在實驗過程中的安全是首要任務(wù)，所以在實驗開始之前進行安全教育也是必不可少的。但是對于大部分學(xué)生來說，他們?nèi)狈χ庇^的體會，使得他們對于實驗安全教育的內(nèi)容并不重視，容易導(dǎo)致一些安全事故的發(fā)生。而通過演示實驗教師能夠?qū)⑷菀壮霈F(xiàn)問題的操作和實驗環(huán)節(jié)進行重點的講解，通過直觀的實驗現(xiàn)象來告訴學(xué)生安全操作的重要性，以增強學(xué)生在完成物理實驗過程中的安全意識。所以綜合來看，物理演示實驗是課堂教學(xué)中不可或缺的一個環(huán)節(jié)。但是我們不可否認的是，在課堂教學(xué)的環(huán)境下，一部分的實驗是缺乏開展的環(huán)境和條件的，同時一些危險性較高的實驗操作也無法直接進行演示，也就是說教師利用現(xiàn)有條件是無法直接進行實驗的。在這樣的情況下，教師就可以利用信息技術(shù)來實現(xiàn)實驗過程的還原和演示。除了實驗的相關(guān)視頻之外，教師還可以使用一些用于網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)的軟件完成模擬的物理實驗過程，并且通過屏幕為學(xué)生展示整個演示的過程，從而替代真正的物理實驗演示，在降低危險性的同時也能夠讓學(xué)生加深對于這一實驗的理解，為學(xué)生觀察復(fù)雜實驗過程創(chuàng)造了條件，提供了可能。所以這一方式和途徑成為信息技術(shù)應(yīng)用于物理演示實驗教學(xué)的體現(xiàn)，也能夠成為物理實驗課堂教學(xué)的一部分，為提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率提供幫助。

（二）利用信息技術(shù)強化物理演示實驗教學(xué)效果

物理演示實驗是初中階段物理課堂上教師開展教學(xué)必不可少的一種手段和方式，通過教師的演示學(xué)生才能夠?qū)ξ淖中缘膶嶒炦^程有一個更加直觀的認識，同時也是幫助學(xué)生掌握實驗安全操作的主要方式。所以說，進行物理演示實驗是物理課堂上的一個重要環(huán)節(jié)。但是，在教師進行演示實驗的操作過程中，卻存在著一些影響其教學(xué)效果的問題，如實驗現(xiàn)象比較細微，實驗操作比較精細，學(xué)生難以通過直觀的觀看來體會這些操作中的差別并且掌握。在這種情況下，為了保證教學(xué)的效果教師往往可以利用信息技術(shù)和多媒體教學(xué)用具來對演示實驗進行輔助。其中最為常用的就是多媒體投影和3D動畫演示軟件。多媒體投影的作用就在于幫助教師將其實驗的過程進行放大，使學(xué)生能夠在屏幕上觀看教師的演示實驗過程，強化演示實驗的效果。利用投影技術(shù)，一方面能夠解決由于班級內(nèi)學(xué)生過多，教室過大導(dǎo)致學(xué)生和教師之間的距離較遠，一部分學(xué)生難以清楚地觀察到演示實驗過程的這一問題，對于兼顧班級內(nèi)所有學(xué)生的教學(xué)效果上有所幫助;另一方面演示實驗過程中難免會涉及一些比較細微的實驗操作，如果教師不輔助以口頭的講解學(xué)生往往很難在觀察的過程中注意到。而即便是教師在實驗的過程中通過口頭講解的方式加以強調(diào)，學(xué)生在無法實際觀察的情況下也很難產(chǎn)生概念，從而在自己實驗操作的過程中出現(xiàn)一些問題和狀況。而投影能夠?qū)@樣的一些實驗操作過程和實驗現(xiàn)象起到放大的作用，幫助學(xué)生更好地觀察教師的演示實驗。而3D動畫演示軟件的使用同樣也是為了放大教師的實驗操作過程。在完成整個的演示實驗之后，教師可以在軟件上對整個實驗操作過程進行重復(fù)演示，將其中一些比較細微的、容易被學(xué)生忽略的以及容易出現(xiàn)安全問題的實驗操作進行重點強調(diào)，以強化演示實驗的教學(xué)效果，同時也更加便于學(xué)生對整個實驗過程的觀察和對實驗操作的掌握，從而也提高了學(xué)生自己完成實驗時的效率。

（三）通過實驗視頻提高物理實驗教學(xué)課堂效率

在初中階段的物理教學(xué)課堂上開展實驗教學(xué)主要的目的就是為了強化學(xué)生的實踐和操作能力，同時也加深學(xué)生對于抽象化的物理知識的理解，便于學(xué)生在日常生活中對物理知識的應(yīng)用。基于這樣的一個目的，教師在開展課堂教學(xué)的過程中最好是能夠為學(xué)生提供親自動手參與實驗的條件，讓學(xué)生能夠親自完成實驗過程，體會實驗中各種條件對其結(jié)果的影響以及原理的體現(xiàn)。但與此同時，初中階段的物理課堂既包括了實驗的部分，也包含了理論知識教學(xué)的部分，這也意味著課堂上留給學(xué)生完成實驗的時間是有限的。而于此相對立的是學(xué)生完成物理實驗并且得出結(jié)論往往并不能夠一蹴而就。尤其是對于初中階段的一些電和磁相關(guān)的較為復(fù)雜的實驗，學(xué)生要完成整個實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象并且總結(jié)實驗結(jié)論一般來說需要學(xué)生多次重復(fù)地完成實驗。而實驗過程中一些外界因素的影響也會導(dǎo)致學(xué)生實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，需要學(xué)生重新進行。這樣一來，學(xué)生完成實驗演示需要的課堂時間就會增多，進而影響教師整體的教學(xué)計劃。因此要實現(xiàn)物理實驗課堂教學(xué)的順利進行，教師需要做好這兩者之間的兼顧，而信息技術(shù)的發(fā)展就為此提供了實現(xiàn)的方式和路徑。其具體過程主要是對實驗視頻以及相關(guān)應(yīng)用的利用。在課堂上教師需要保證學(xué)生能夠有條件和時間親自完成一次實驗，體會實驗操作的過程并且觀察現(xiàn)實實驗條件下可能會導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差的因素。之后，在學(xué)生需要補充觀察實驗現(xiàn)象以及討論實驗結(jié)論的時候教師就可以充分地利用實驗演示視頻來讓學(xué)生重復(fù)觀看，起到提高課堂教學(xué)時間利用效率的作用。除此之外，教師也可以利用一些網(wǎng)絡(luò)的物理實驗演示軟件來為學(xué)生多次重復(fù)實驗的操作過程。這樣利用視頻資料和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用來替代學(xué)生重復(fù)實驗的過程能夠有效地提高課堂時間的利用效率，做好學(xué)生參與和課堂教學(xué)效率的平衡，以實現(xiàn)課堂教學(xué)效果的最大化。

四、結(jié)語

物理學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科，所以實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)中極其重要的環(huán)節(jié)，不僅能加深學(xué)生對物理規(guī)律的理解，而且對培養(yǎng)學(xué)生的思維和動手能力具有重要的意義。所以，教師在初中階段的物理課堂教學(xué)中可以充分發(fā)揮信息技術(shù)對實驗教學(xué)的輔助作用，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時便利教師的實驗演示過程，強化實驗課堂教學(xué)的效果。

參考文獻：

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