信息技術(shù)與初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的有效融合探討

鄧國(guó)亮 邸得志

摘 要：初中物理學(xué)科知識(shí)復(fù)雜煩瑣，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生直觀了解實(shí)物的物理變化。但實(shí)際上，影響物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的因素較多，包括教師教學(xué)水平與實(shí)驗(yàn)不足等。為推動(dòng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)信息技術(shù)有效整合，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程詳細(xì)與現(xiàn)象放大，從而不斷提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。本文主要圍繞初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)現(xiàn)狀展開分析，提出有效融合對(duì)策，希望對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量提高起到積極參照作用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);初中物理;實(shí)驗(yàn)探究

處于“互聯(lián)網(wǎng)+”教育發(fā)展背景下，初中物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與信息技術(shù)的有效整合，優(yōu)化師生互動(dòng)方式與實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式等，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果事半功倍，以切實(shí)發(fā)揮信息技術(shù)推動(dòng)物理教學(xué)改革的服務(wù)與促進(jìn)作用。信息技術(shù)為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了有力學(xué)習(xí)工具與良好的教育環(huán)境，更利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的整合，儼然成為信息化教育發(fā)展中的熱點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)教育資源整合與教學(xué)手段優(yōu)化有著現(xiàn)實(shí)意義。

一、信息技術(shù)與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合

（一）物理學(xué)科特征

物理是一門讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步物理知識(shí)技能，經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程與科學(xué)精神態(tài)度熏陶后，提高學(xué)生全面發(fā)展為目標(biāo)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。物理是綜合觀察與實(shí)驗(yàn)、邏輯思維的學(xué)科，具有明顯的邏輯性等特征，是基于邏輯推理構(gòu)建的物理知識(shí)邏輯體系，旨在讓學(xué)生逐步獲得對(duì)客觀物質(zhì)世界的基本認(rèn)識(shí)。初中物理教學(xué)內(nèi)容主要以學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)為背景，以物理科學(xué)領(lǐng)域中最基本科學(xué)方法、規(guī)律與概念為基礎(chǔ)，以科學(xué)探究為主線。

（二）融合原則

初中物理實(shí)驗(yàn)研究教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則，體現(xiàn)在以下幾方面：一是直觀性。利用信息技術(shù)直觀展示實(shí)驗(yàn)知識(shí)與抽象實(shí)驗(yàn)過(guò)程，幫助學(xué)生更好地理解物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，提高學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的能力。二是啟發(fā)性。物理實(shí)驗(yàn)探究性強(qiáng)，信息技術(shù)能夠引導(dǎo)學(xué)生思考物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原因，激發(fā)動(dòng)手操作欲望。在啟發(fā)引導(dǎo)下掌握物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，能夠提高學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性，更利于學(xué)生潛移默化地感受物理樂(lè)趣與魅力。三是科學(xué)性。物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生思維，利用信息技術(shù)分析探索物理知識(shí)中的問(wèn)題，能夠幫助學(xué)生掌握類比歸納等科學(xué)方法，養(yǎng)成科學(xué)思維與學(xué)習(xí)態(tài)度[1]。

（三）融合方法

體現(xiàn)在以下幾方面：一是靈活運(yùn)用信息化教育設(shè)備，包括投影儀等。演示物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，易受多種條件限制，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，尤其是坐在后排的學(xué)生，看不清實(shí)驗(yàn)過(guò)程。利用數(shù)碼展臺(tái)與投影儀等設(shè)備，能夠放大圖片文字與實(shí)物，讓學(xué)生清晰看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。二是展開多媒體輔助教學(xué)。多媒體具有直觀生動(dòng)與形象等特征，能夠營(yíng)造開放性的教學(xué)氛圍，從而提高課堂教學(xué)效率。首先多媒體技術(shù)能夠創(chuàng)設(shè)教學(xué)場(chǎng)景，集中學(xué)生注意力，帶動(dòng)學(xué)生思維自然過(guò)渡。其次能夠模擬物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，物理學(xué)研究物體的體積相對(duì)較小，摩擦起電與原子結(jié)構(gòu)等微觀世界的物理現(xiàn)象難以向?qū)W生演示。利用多媒體技術(shù)配以色彩變化與動(dòng)畫形式，能夠直觀呈現(xiàn)微觀運(yùn)動(dòng)，給學(xué)生營(yíng)造了身臨其境的信息體驗(yàn)。最后幫助設(shè)立牛頓第一定律等物理模型。除此之外，能夠規(guī)避實(shí)驗(yàn)弊端，尤其是電路短路等危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)、紫外線等不可見實(shí)驗(yàn)。三是發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)作用。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境提高了學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的主觀能動(dòng)性，學(xué)生可以通過(guò)操作計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)情況，通過(guò)多次觀看與反復(fù)操作觀察，能夠讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理與知識(shí)運(yùn)用途徑。教師可以利用網(wǎng)絡(luò)廣播功能進(jìn)行集體性或個(gè)體性授課，最終實(shí)現(xiàn)因需施教與因材施教。除此之外，可以通過(guò)個(gè)人網(wǎng)頁(yè)與個(gè)人空間等拓展信息化教育空間，最終實(shí)現(xiàn)教與學(xué)有機(jī)結(jié)合。

（四）融合現(xiàn)狀

信息技術(shù)與初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)融合存在以下幾點(diǎn)誤區(qū)：一是認(rèn)識(shí)偏差。首先認(rèn)為信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合是指多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)只是信息化教育體系的一種手段，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的輔助性學(xué)習(xí)。在多媒體教學(xué)中，教師通過(guò)軟件演示即可，對(duì)教師信息素養(yǎng)要求低。融合強(qiáng)調(diào)整體信息化教學(xué)效果，側(cè)重對(duì)學(xué)習(xí)資源與環(huán)境的改善，對(duì)教師信息素養(yǎng)與業(yè)務(wù)能力要求高。其次認(rèn)為融合工作由現(xiàn)代青年教師負(fù)責(zé)，雖然青年教師在教育思想與信息技術(shù)應(yīng)用等方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，但融合是系統(tǒng)性工程，是新課改發(fā)展的必然要求。作為教育工作者，我們應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)教育觀念與職責(zé)理念轉(zhuǎn)變，不斷提升自身信息素養(yǎng)，在信息技術(shù)應(yīng)用方面得心應(yīng)手，以促進(jìn)教學(xué)模式與結(jié)構(gòu)等方面的改革，以盡快實(shí)現(xiàn)是實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)目標(biāo)。二是整合實(shí)踐誤區(qū)。首先課件應(yīng)用頻度高，教師采用多種信息載體授課，包括投影、音像等，雖然能夠集中學(xué)生注意力，但不能避免的會(huì)出現(xiàn)感官疲勞，從而增加抵觸情緒，使得教學(xué)效果不盡理想。教師甚至在模擬實(shí)驗(yàn)中用動(dòng)畫替代實(shí)物，不盡阻礙了學(xué)生切身感受，同時(shí)會(huì)使得問(wèn)題煩瑣化，降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效。其次忽視教學(xué)效果，形式化展開信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合。在信息化時(shí)代，大部分教師為了整合而整合，將課件與網(wǎng)絡(luò)資源等提供給學(xué)生，讓學(xué)生展開自主學(xué)習(xí)，但忽視了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，導(dǎo)致教學(xué)效果不盡理想。對(duì)此，教師應(yīng)當(dāng)樹立現(xiàn)代化教育觀念，放下師道威嚴(yán)，從傳統(tǒng)知識(shí)傳授與智力培養(yǎng)、以知識(shí)目標(biāo)觀為主的知識(shí)學(xué)習(xí)，逐步向能力與情感培養(yǎng)、以能力目標(biāo)觀為主的學(xué)習(xí)方法轉(zhuǎn)變，從而滿足創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求[2]。

（五）融合階段

在整合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的過(guò)程中，手段與意識(shí)等介入都是必不可少的，以形成系統(tǒng)性整合。但兩者整合不能一蹴而就，應(yīng)當(dāng)本著循序漸進(jìn)的原則，階段性地做好整合工作。一是輔助定位。信息技術(shù)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)起到了積極輔助作用，但由于硬件設(shè)施建設(shè)不到位，加之存在思想誤區(qū)，導(dǎo)致信息技術(shù)整合處于摸索性前進(jìn)階段，只能做好匯報(bào)交流活動(dòng)等淺顯工作。其中導(dǎo)向工作必不可少，以推動(dòng)融合工作正軌發(fā)展。二是全員共建。大部分教師在多媒體課件制作等方面親力親為，學(xué)校應(yīng)當(dāng)促使教師始終保持高漲熱情，同時(shí)提供建設(shè)性意見、實(shí)質(zhì)性指導(dǎo)、表現(xiàn)機(jī)會(huì)等，讓教師認(rèn)識(shí)到自身的不足并加以改正，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。課件比賽等各種活動(dòng)的開展，不僅利于教學(xué)資源優(yōu)化與整合，更利于信息技術(shù)高效服務(wù)。三是師生互動(dòng)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”教育發(fā)展形勢(shì)影響下，信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)研究教學(xué)中的滲透越發(fā)自如，教學(xué)手段與資源隨之優(yōu)化。為增強(qiáng)師生互動(dòng)成效，我們應(yīng)當(dāng)充分利用網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，從而讓學(xué)生學(xué)習(xí)到更多更全與更加實(shí)用的物理知識(shí)。

二、信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

（一）提高觀察能力

信息技術(shù)能夠直觀形象地展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以隨意回放或反復(fù)播放重點(diǎn)思考的實(shí)驗(yàn)部分，能夠進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。尤其是物理演示實(shí)驗(yàn)，教師將研究得物理現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，引動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考，配合學(xué)生討論與知識(shí)講授完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生觀察思考與歸納總結(jié)等能力的培養(yǎng)。明確觀察目的與指導(dǎo)觀察方法也是必不可少的，讓學(xué)生按照制定順序或位置遠(yuǎn)近、時(shí)間先后等進(jìn)行觀察，要求學(xué)生在放大物理實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象后做好記錄工作。一是激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)觀察的積極性。二是確定觀察目標(biāo)，讓學(xué)生有目的地觀察定標(biāo)，使其明白物理實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪繕?biāo)，從而引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)與有目的地進(jìn)行觀察。三是制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，讓學(xué)生全面觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程與產(chǎn)生條件等。四是操作規(guī)范與觀察，即讓學(xué)生準(zhǔn)確觀察，可以設(shè)計(jì)啟發(fā)性問(wèn)題，拓展學(xué)生思維方式。如在凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)操作中，利用信息技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，指導(dǎo)學(xué)生觀察蠟燭逐步靠近凸透鏡的成像變化。教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，對(duì)不明確的地方反復(fù)觀看模擬實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生比較分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果引出凸透鏡成像規(guī)律。信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，能夠讓學(xué)生直觀了解物理現(xiàn)象特征與發(fā)生過(guò)程等，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與求知欲望激發(fā)有著現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)也促使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察物理實(shí)驗(yàn)方法與過(guò)程，對(duì)學(xué)生善于觀察能力與問(wèn)題分析能力養(yǎng)成有著現(xiàn)實(shí)意義。信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)法同樣適用于不能讓學(xué)生觀察現(xiàn)象的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，進(jìn)而有效提高學(xué)生觀察能力。

（二）提高探究能力

探究式學(xué)習(xí)在初中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位，學(xué)生通過(guò)探究能夠深入了解問(wèn)題與知識(shí)間的聯(lián)系，通過(guò)新的問(wèn)題引出，更利于學(xué)生舉一反三能力與問(wèn)題自主分析處理等能力培養(yǎng)。學(xué)生針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)原理的探究，需要從已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)入手，在動(dòng)手實(shí)踐中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)與分析問(wèn)題，最終感悟到更多的實(shí)驗(yàn)真諦。物理實(shí)驗(yàn)探究能夠培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)觀察與多角度探究的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，更利于學(xué)生學(xué)習(xí)效率提升。如在浮力實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)感觸與體驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生以小組形式自主收集關(guān)于浮力趣味實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)資源，包括礦泉水瓶的潛水艇、雞蛋浮沉等科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生參與設(shè)計(jì)分析，總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理，并以小組為單位將實(shí)驗(yàn)討論文檔在班級(jí)網(wǎng)站上共享。教師選出優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)建議，組織學(xué)生共同展開實(shí)驗(yàn)演示，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題展開分析討論，得出規(guī)律性結(jié)論，實(shí)現(xiàn)知識(shí)鞏固與有效練習(xí)。

三、結(jié)語(yǔ)

在初中物理實(shí)驗(yàn)探究中引入信息技術(shù)，是長(zhǎng)期性的實(shí)踐研究過(guò)程，更是需要師生等多方面配合的系統(tǒng)性工程。具有較高信息素養(yǎng)的物理教師、體現(xiàn)整合觀念的物理課標(biāo)、現(xiàn)代教育技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教育資源、硬件設(shè)施等都是必不可少的。學(xué)校應(yīng)當(dāng)加大對(duì)信息化教育體系建設(shè)的投入，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)探究信息化教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，借鑒優(yōu)秀授課案例與經(jīng)驗(yàn)，快速推動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)改革，以不斷放大信息化教育效益，推動(dòng)教育事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳正軍.初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的策略[J].中國(guó)農(nóng)村教育，2019（23）：93.

[2]朱志國(guó).“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2019（12）：52.