信息技術(shù)與農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的探索

陳天志

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020)》提出，要讓教育信息化體系覆蓋城鄉(xiāng)各級(jí)各類學(xué)校。對(duì)于農(nóng)村初中物理教師來說，必須要對(duì)教學(xué)思想、教學(xué)理念、教學(xué)方法進(jìn)行創(chuàng)新，更新教學(xué)手段，運(yùn)用多媒體技術(shù)等先進(jìn)的信息技術(shù)，推動(dòng)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)的融合。一般來說，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)包含演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)以及操作實(shí)驗(yàn)，信息技術(shù)可以與這些實(shí)驗(yàn)相融合，讓農(nóng)村物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加具有創(chuàng)新性和現(xiàn)代性。在信息技術(shù)的支持下，初中物理教育教學(xué)資源能夠?qū)崿F(xiàn)無障礙傳輸，農(nóng)村物理教師可以充分運(yùn)用線上資源，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行更新，增強(qiáng)信息技術(shù)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的輔助。

一、農(nóng)村初中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

1.課程資源有限

在農(nóng)村地區(qū)，初中物理教學(xué)的課程資源非常有限。由于農(nóng)村學(xué)校地理位置偏僻、經(jīng)濟(jì)條件落后，很多學(xué)校的課程資源只局限于課本教材，學(xué)生只能依靠課本學(xué)習(xí)物理知識(shí)，對(duì)教師及物理課堂的依賴性較強(qiáng)，自主學(xué)習(xí)資源不足，難以拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。另外，物理教師在備課、磨課方面也存在資源獲取困難的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度也不夠，很多實(shí)驗(yàn)難以在課堂教學(xué)中完成。因此，學(xué)校需要優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)，建立教學(xué)資源網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享，初中物理教師需要結(jié)合課堂教學(xué)需求，下載新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，包括網(wǎng)課、實(shí)驗(yàn)視頻、物理實(shí)驗(yàn)比賽資料等，優(yōu)化課堂教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.教學(xué)硬件落后

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開先進(jìn)的硬件設(shè)備，無論是傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)室，還是現(xiàn)代化的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，都是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，只有提高教學(xué)硬件的質(zhì)量，才能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。當(dāng)前農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，很多設(shè)備都面臨著老化、落后的問題，難以適應(yīng)現(xiàn)代物理教學(xué)的要求，學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的機(jī)會(huì)較少、效率較低，在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中難以進(jìn)行探索發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新意識(shí)淡薄。因此，學(xué)校需要在硬件設(shè)備方面加大資金投入，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓物理課堂擁有更多的創(chuàng)新性。

二、信息技術(shù)與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的必要性

1.促進(jìn)物理知識(shí)直觀化

在新時(shí)代背景下，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以融合多種信息技術(shù)，使物理知識(shí)能夠以直觀、清晰的狀態(tài)呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生理解深層次的實(shí)驗(yàn)原理，提高學(xué)習(xí)興趣。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以提前制作實(shí)驗(yàn)視頻，借助視頻剪輯技術(shù)、3D技術(shù)等，增強(qiáng)學(xué)生的視覺感受，讓物理知識(shí)更加直觀、易于理解。針對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師可以省去課堂實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，直接運(yùn)用Flash動(dòng)畫課件播放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，用微課的形式節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.提高課堂教學(xué)趣味性

信息技術(shù)能夠有效提高初中物理課堂教學(xué)的趣味性，讓學(xué)生在課堂上更加活躍，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多學(xué)生都存在“聽不懂”“不會(huì)做”的問題，教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)難以照顧到每一位學(xué)生，造成學(xué)生之間的差距越來越大。運(yùn)用信息技術(shù)，初中物理教師能夠在大屏幕上演示物理實(shí)驗(yàn)，通過新奇有趣的動(dòng)畫、現(xiàn)實(shí)情景調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，使原本枯燥乏味的物理課堂充滿樂趣和魅力，全面激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和創(chuàng)新性能力，減少客觀因素對(duì)學(xué)生的制約。此外，教師還可以利用信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生開展課堂合作探究，組織學(xué)生完成小組任務(wù)，讓學(xué)生互相學(xué)習(xí)，在課堂上動(dòng)手操作，活躍課堂氣氛。

3.推動(dòng)課后自主實(shí)驗(yàn)

在信息技術(shù)的支持下，農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效連接課內(nèi)和課外，推動(dòng)學(xué)生在課后的自主實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新，讓學(xué)生在探究中實(shí)現(xiàn)自我提升，提高自主學(xué)習(xí)能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)渠道下載實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，也可以自行準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器具，制作教學(xué)微課，為學(xué)生的自學(xué)提供資源。通過利用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)資源，學(xué)生可以在課后反復(fù)觀察實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)習(xí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)思路，對(duì)課堂上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行延伸，獲得物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提高。

三、信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用策略

1.利用信息技術(shù)開展演示實(shí)驗(yàn)

在初中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是不可缺少的課堂教學(xué)內(nèi)容，通過課堂演示，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律，增強(qiáng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)原理的探索欲望，完成從現(xiàn)象到本質(zhì)的探索過程。

例如，在學(xué)習(xí)《光的折射》實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以運(yùn)用多媒體設(shè)備完成實(shí)驗(yàn)演示。在演示中，教師可以提前錄制視頻，用一道紅色激光射入空杯底部，然后用記號(hào)筆記錄光斑位置，保持光線入射的方向不變，逐漸向空杯中加水，讓學(xué)生觀察光斑位置的變化。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生深入了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，增強(qiáng)觀察的真實(shí)性，提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。在演示實(shí)驗(yàn)的開展過程中，教師需要提前設(shè)計(jì)教學(xué)方案，抓住課堂教學(xué)的重點(diǎn)，將實(shí)驗(yàn)步驟錄制為視頻，最終用Flash演示出來。在課堂教學(xué)中，教師除了要引導(dǎo)學(xué)生觀看視頻之外，還要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行猜想和假設(shè)，比如，還有什么介質(zhì)能讓光線折射？如果水中加入鹽等物質(zhì)，光線的折射是否會(huì)改變？通過提出問題、解決問題，學(xué)生能夠豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用實(shí)驗(yàn)器具完成操作，對(duì)光的折射擁有更加完整的認(rèn)知，全面提高學(xué)習(xí)效率。

2.運(yùn)用信息技術(shù)實(shí)施虛擬實(shí)驗(yàn)

由于農(nóng)村地區(qū)的條件限制，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中很多實(shí)驗(yàn)都不能全方位地展示出來。另外，還有一些實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，這就需要采用先進(jìn)的信息技術(shù)，全面提高物理實(shí)驗(yàn)的完成率，減少外界因素對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的負(fù)面影響。在信息技術(shù)的支持下，教師可以為學(xué)生創(chuàng)建仿真實(shí)驗(yàn)室，輔助電學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展，讓學(xué)生在虛擬空間中完成電學(xué)實(shí)驗(yàn)，保證學(xué)生的安全，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)感受。虛擬實(shí)驗(yàn)需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的弊端。

例如，在學(xué)習(xí)《探究電流與電壓的關(guān)系》時(shí)，教師就可以在課堂上運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，選擇“仿真工具”中的“電學(xué)電路平臺(tái)”，讓學(xué)生在真實(shí)情境中開展虛擬實(shí)驗(yàn)。通過計(jì)算機(jī)，學(xué)生可以在平臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)操作，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選擇虛擬的實(shí)驗(yàn)工具。在虛擬實(shí)驗(yàn)的開展過程中，教師和學(xué)生可以利用交互式電子白板進(jìn)行溝通，運(yùn)用“熒光筆”或“圓珠筆”書寫交流內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的探究效率。

3.借助信息技術(shù)完成操作實(shí)驗(yàn)

初中物理教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)都不能代替學(xué)生的實(shí)踐操作，教師需要讓學(xué)生在課堂上完成動(dòng)手操作，使學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)流程，在操作中改變實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造。在操作實(shí)驗(yàn)中，教師可以讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而在課堂上完成合作探究，在課下對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，回答教師提出的問題，主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，全面提高學(xué)習(xí)效果。

例如，在學(xué)習(xí)《平面鏡成像的特點(diǎn)》時(shí)，教師就可以在微課視頻中融合平面鏡成像的規(guī)律，用動(dòng)畫展示實(shí)驗(yàn)過程，調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心。在課堂教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生用更多的操作時(shí)間，準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材，包括玻璃板、平面鏡、白紙、蠟燭等，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在合作與探究中完成表格內(nèi)容，掌握物理規(guī)律。通過運(yùn)用信息技術(shù)，學(xué)生能夠在課堂上胸有成竹，提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，掌握基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)而在操作中減少失誤，增強(qiáng)合作效果。

總之，為了實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，學(xué)校需要準(zhǔn)備充足的硬件設(shè)備，包括多媒體設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。作為物理教師，需要高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在演示實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)以及操作實(shí)驗(yàn)中積極主動(dòng)地利用信息技術(shù)，注重學(xué)生在課前、課中以及課后的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，全面提高學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的科學(xué)性，促進(jìn)學(xué)生物理創(chuàng)新意識(shí)的發(fā)展。