數(shù)字資源環(huán)境下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

■文/王華玉

初中物理教學(xué)具有十分重要的實(shí)用性和應(yīng)用價(jià)值，新課改要求教師在教學(xué)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要組成部分，也是教學(xué)的重難點(diǎn)。在以往的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了保證安全，大都由教師為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生只能進(jìn)行一些簡單的操作。在這種教學(xué)模式下，雖然能讓學(xué)生掌握部分實(shí)驗(yàn)技能和技巧，但是無法將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來，影響了課堂教學(xué)效果。隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，新課程教育理念的推進(jìn)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，在如今大量優(yōu)質(zhì)數(shù)字資源存在的環(huán)境中，現(xiàn)代教育技術(shù)和物理教育的結(jié)合，尤其是與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相整合已經(jīng)勢在必行。在數(shù)字資源環(huán)境下，教師開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以將多媒體技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分結(jié)合，以提高課堂教學(xué)的質(zhì)量，達(dá)到新課改的要求。

一、傳統(tǒng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

（一）學(xué)生缺少操作機(jī)會(huì)

在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大部分教師都是采用灌輸式的教學(xué)，不注重引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)過程。很多學(xué)生雖然參與了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是無法完全理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這影響了物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，無法有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）教師不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在初中物理教學(xué)中，部分教師沒有充分認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，只是為了完成教學(xué)任務(wù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。他們不愿意花費(fèi)時(shí)間和精力設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少系統(tǒng)性，無法有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

（三）教師的指導(dǎo)缺乏針對性

在開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)提前制定和設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)的針對性。但是很多教師在實(shí)踐教學(xué)中缺少這方面的準(zhǔn)備。比如，有的學(xué)生操作方法不當(dāng)，缺少明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模恢缿?yīng)該在實(shí)驗(yàn)過程中記錄什么，甚至在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺少儀器或儀器損壞的情況，導(dǎo)致教師和學(xué)生在課堂上手忙腳亂，無法完全發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，學(xué)生更是無法完全理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況，主要是因?yàn)榻處熢趥湔n環(huán)節(jié)沒有提前對實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行深入研究和分析，從而導(dǎo)致教師在實(shí)驗(yàn)課上的指導(dǎo)缺乏針對性和有效性。

二、在數(shù)字資源環(huán)境下開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值

（一）提高教學(xué)效率

在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間十分短暫，一旦學(xué)生出現(xiàn)注意力不集中的情況，很可能會(huì)錯(cuò)過其中的重要流程。教師在數(shù)字資源環(huán)境下開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過播放視頻的方式講解實(shí)驗(yàn)過程，能讓教學(xué)流程更加具有靈活性，有助于教師把控教學(xué)節(jié)奏，能幫助學(xué)生更加透徹地掌握相關(guān)知識。比如，學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)的過程中，能有效結(jié)合視頻內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)；教師一旦發(fā)現(xiàn)學(xué)生對某個(gè)知識點(diǎn)還沒有完全理解，可以通過慢放和重新播放視頻的方式，引導(dǎo)學(xué)生深入、細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以增進(jìn)學(xué)生對物理知識的理解和掌握，提高課堂教學(xué)效率。

（二）降低教學(xué)難度

初中物理實(shí)驗(yàn)中有一些較為復(fù)雜或存在安全風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，對剛剛接觸物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生來說有一定的難度，很多實(shí)驗(yàn)都需要教師親自完成。但是，在數(shù)字資源環(huán)境下開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以充分運(yùn)用信息技術(shù)的手段模擬實(shí)驗(yàn)過程，借助計(jì)算機(jī)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示過程，這能降低教師的教學(xué)難度，消除實(shí)驗(yàn)中的不安全因素。

三、數(shù)字資源環(huán)境下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教師運(yùn)用數(shù)字資源開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以將物理現(xiàn)象的變化過程充分展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生更好地了解和掌握物理知識，幫助學(xué)生簡化學(xué)習(xí)過程，降低學(xué)習(xí)難度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

例如，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“光的折射”相關(guān)內(nèi)容時(shí)，首先可以使用多媒體教學(xué)軟件，為學(xué)生播放海市蜃樓的視頻，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來，有效提升學(xué)生的課堂參與度。其次，教師通過提問的方式，開展實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)教學(xué)，將班級中的學(xué)生平均分成幾個(gè)小組，讓學(xué)生以小組為單位，在玻璃杯中對兩枚硬幣進(jìn)行觀察、討論和探究，營造一個(gè)良好的探究氛圍，以吸引學(xué)生的注意力。最后，教師通過多媒體技術(shù)，幫助學(xué)生深入了解光的折射原理，從而有效增強(qiáng)初中物理教學(xué)的效果。

（二）開展輔助教學(xué)

數(shù)字資源環(huán)境下教師開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以為學(xué)生展示豐富多彩的物理現(xiàn)象，其中很多現(xiàn)象是學(xué)生在生活中無法看到的。這種方式能夠有效打破時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理知識。

例如，教師在為學(xué)生設(shè)計(jì)“物體的浮與沉”相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先通過生活中的浮沉現(xiàn)象來引入本節(jié)課的內(nèi)容，為學(xué)生展示生活中的實(shí)際案例，讓學(xué)生對物體的浮沉原理和條件進(jìn)行深入的了解和掌握。其次，教師帶著學(xué)生進(jìn)行深入的聯(lián)想，思考在液體中物體的受力情況以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況。然后，教師運(yùn)用數(shù)字資源為學(xué)生提供一些物體浮沉條件，讓學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生對物體浮沉的條件進(jìn)行深入研究。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生對物體的上浮、下沉和懸浮這三種現(xiàn)象進(jìn)行深入觀察。最后，教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，點(diǎn)評學(xué)生的表現(xiàn)。教師運(yùn)用數(shù)字資源進(jìn)行輔助教學(xué)，可以有效激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，從而提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

（三）拓寬學(xué)生的視野

在素質(zhì)教育的背景下，教師應(yīng)改變傳統(tǒng)灌輸教學(xué)模式，充分結(jié)合教育發(fā)展現(xiàn)狀，融合數(shù)字教學(xué)資源，拓展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍，促進(jìn)學(xué)生更加深入地理解和掌握物理知識。

以“科學(xué)探究摩擦力”的教學(xué)實(shí)踐為例。在人們的日常學(xué)習(xí)和生活中，摩擦現(xiàn)象是一種十分常見的物理現(xiàn)象，因此，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，可以先讓學(xué)生閱讀教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，在小組內(nèi)進(jìn)行討論，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。其次，在學(xué)生開展自主探究的過程中，教師可以充分運(yùn)用多媒體教學(xué)軟件，使學(xué)生掌握利用不同條件增大和減小摩擦力的方法，幫助學(xué)生深入理解相關(guān)知識。最后，教師通過運(yùn)用數(shù)字資源進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生展示與摩擦力相關(guān)的物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生進(jìn)一步了解生活中常見現(xiàn)象背后的物理知識，拓寬學(xué)生的視野。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的探究精神

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師為了節(jié)省時(shí)間，很少帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是通過板書的形式將實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果展示在學(xué)生面前。除此以外，影響初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的因素還有很多，如實(shí)驗(yàn)設(shè)施、課堂時(shí)間和實(shí)際操作的難度等，因此，很多實(shí)驗(yàn)無法在課堂上完成，教師只能給學(xué)生講解基本的實(shí)驗(yàn)操作方法。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生缺乏動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，無法正常觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對物理學(xué)習(xí)的興趣也會(huì)降低，這樣無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。在數(shù)字資源環(huán)境下開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以充分借助信息技術(shù)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)探究情景，有效激發(fā)學(xué)生的操作興趣，促使學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行物理知識的探究。

例如，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“電流和電路”這一節(jié)課的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，首先可以為學(xué)生下載一個(gè)與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的軟件，為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)物理實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室中能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對電流表的串聯(lián)現(xiàn)象和并聯(lián)現(xiàn)象進(jìn)行觀察。這種教學(xué)形式不會(huì)占用教師過多的理論教學(xué)時(shí)間，還能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中充分感受物理現(xiàn)象，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。

（五）創(chuàng)造良好的教學(xué)情境

在傳統(tǒng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，受實(shí)驗(yàn)條件等多方面因素限制，有些實(shí)驗(yàn)無法開展。比如，有些實(shí)驗(yàn)原料本身存在一定的毒性，會(huì)對學(xué)生的身體產(chǎn)生危害，教師會(huì)限制學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中使用這些原料；有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中操作不當(dāng)，可能會(huì)造成實(shí)驗(yàn)器材損壞。因此，教師在實(shí)驗(yàn)中會(huì)反復(fù)對學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室的紀(jì)律和注意事項(xiàng)。以上這些因素導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中缺少自主性，限制了學(xué)生物理思維能力的發(fā)展。

教師通過運(yùn)用數(shù)字教學(xué)資源開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效解決這一問題。物理學(xué)科具有自然性和科學(xué)性的特點(diǎn)，生動(dòng)有趣的物理現(xiàn)象能夠培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。教師運(yùn)用數(shù)字教學(xué)資源，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以創(chuàng)造豐富的教學(xué)情境，加深學(xué)生對物理知識的理解。比如，教師通過多媒體課件，為學(xué)生展示完整的實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生可以直觀地認(rèn)識各種物理現(xiàn)象。對于難度較大的實(shí)驗(yàn)，教師也可以通過多媒體等工具向?qū)W生進(jìn)行展示，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)流程和物理現(xiàn)象有直觀、深入的了解。這有利于學(xué)生掌握物理知識，增強(qiáng)學(xué)生對物理知識學(xué)習(xí)的興趣。

（六）精心設(shè)計(jì)任務(wù)

教師在實(shí)際的教學(xué)過程中，應(yīng)充分結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，借助數(shù)字教學(xué)資源的交互性、共享性和開放性特點(diǎn)，以學(xué)生為中心精心設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。比如，教師在指導(dǎo)學(xué)生開展虛擬實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可以為學(xué)生布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字教學(xué)資源探索復(fù)雜的物理現(xiàn)象，尋找其中隱藏的科學(xué)規(guī)律，并進(jìn)行有效的總結(jié)。教師將數(shù)字教學(xué)資源與物理學(xué)科有效融合，引導(dǎo)學(xué)生圍繞教師設(shè)置的任務(wù)開展實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（七）促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展

數(shù)字資源環(huán)境能夠打破時(shí)間和空間的限制，為學(xué)生提供更加豐富的信息。教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要將數(shù)字教學(xué)資源的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，不僅幫助學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)的興趣，還要結(jié)合學(xué)生的興趣愛好和能力水平，為學(xué)生選擇合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容，開展更加具有針對性的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。比如，在數(shù)字教學(xué)資源的支持下，教師可以組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過合作、交流和競爭，提升學(xué)生的物理素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，最終達(dá)成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

總之，教師在數(shù)字資源環(huán)境下開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育的發(fā)展趨勢，可以有效解決傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，有利于構(gòu)建和諧的師生關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。