信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中的運(yùn)用

周海平

摘 要：初中物理是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要課程，在物理課程的學(xué)習(xí)中，一些物理現(xiàn)象需要通過物理實(shí)驗的方法，才能讓學(xué)生理解和掌握，因此物理實(shí)驗成為初中物理教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。但由于受到環(huán)境、空間、時間等方面的限制，有些物理實(shí)驗無法有效地開展下去，直接影響學(xué)生對相關(guān)物理知識的掌握情況。而信息技術(shù)的出現(xiàn)，很好地打破了這些實(shí)驗條件的限制。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);初中物理;物理實(shí)驗;運(yùn)用

【中圖分類號】G633.7? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1005-8877（2022）12-0127-03

The Application of Information Technology in Junior High School Physics

Experiment Teaching

ZHOU Haiping （The No.1 Middle School of Zhuoni County， Gansu Province， China）

【Abstract】Junior high school physics is an important course that combines theory and practice. In the learning of physics courses， some physical phenomena need to be understood and mastered by physical experiments. Therefore， physics experiments have become indispensable in junior high school physics teaching. important part. However， due to the limitations of environment， space， time， etc.， some physical experiments cannot be carried out effectively， which directly affects students' mastery of relevant physical knowledge. The emergence of information technology has well broken the limitations of these experimental conditions.

【Keywords】Information technology; Junior high school physics; Physics experiment; Application

信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用，其實(shí)也是對新課程教學(xué)要求的積極響應(yīng)。新課程改革一直在強(qiáng)調(diào)教學(xué)方式的多樣化，希望通過多樣化的教學(xué)方式來充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性以及，向?qū)W生展示更直觀形象的教學(xué)內(nèi)容，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。而信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中應(yīng)用，可以說是打破了傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)的單一模式，教師可以利用信息技術(shù)把實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容通過視頻、圖像等形式非常直觀清晰地展現(xiàn)給學(xué)生面前，通過對實(shí)驗過程的觀察，以便學(xué)生得出正確的實(shí)驗結(jié)論。這在很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，避免了學(xué)生在實(shí)際的物理實(shí)驗操作過程中出現(xiàn)危險或者浪費(fèi)學(xué)習(xí)的時間，學(xué)生只需要通過對實(shí)驗?zāi)M過程進(jìn)行觀察，就可以輕松獲得物理知識。

1.信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中運(yùn)用的價值

（1）提供更多的物理變量，助力學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律

在初中物理教學(xué)中，面對一些抽象的物理現(xiàn)象，教師經(jīng)常會組織學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗，但在物理實(shí)驗的操作過程中，實(shí)驗結(jié)果往往會受到很多變量的影響。為了讓學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象和結(jié)果，從中找到其各變量之間的密切關(guān)系以及其中的規(guī)律，教師經(jīng)常會在物理實(shí)驗教學(xué)中采用控制標(biāo)量法，該方法可能是控制其中的一個變量，也可能需要控制其中的幾個變量，才能獲得想要的實(shí)驗結(jié)果。但在實(shí)際的物理實(shí)驗教學(xué)中，由于受到實(shí)驗場地、實(shí)驗器材以及信息條件等不足的影響，學(xué)生在參與物理實(shí)驗教學(xué)中可以進(jìn)行使用的實(shí)驗數(shù)據(jù)是非常有限的，這在一定程度上影響了學(xué)生的物理實(shí)驗結(jié)果。但依托信息技術(shù)，物理實(shí)驗教學(xué)就不會受到這些因素的影響，因為教師可以直接通過計算機(jī)進(jìn)行物理實(shí)驗的模擬，其中所需要的各種數(shù)據(jù)都可以通過設(shè)置相關(guān)參數(shù)進(jìn)行解決，這樣所得出的實(shí)驗數(shù)據(jù)會更加準(zhǔn)確，且學(xué)生也可以從對實(shí)驗數(shù)據(jù)的分析中發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的規(guī)律。

（2）演示物理實(shí)驗，提高物理實(shí)驗效果

雖然現(xiàn)在很多學(xué)校為學(xué)生準(zhǔn)備了實(shí)驗室和各種實(shí)驗器材，但是并不是所有的物理實(shí)驗都可以讓學(xué)生在實(shí)驗中通過做實(shí)驗完成的。比如一些存在危險性的實(shí)驗或者微觀性的實(shí)驗，對于危險性的實(shí)驗，一旦學(xué)生操作不當(dāng)，就會給學(xué)生帶來不利的影響。但是如果只靠教師用語言進(jìn)行實(shí)驗講解，學(xué)生理解起來往往會比較困難，再加上并不是所有的教師都可以把實(shí)驗的詳細(xì)過程講解清晰的，即使教師講解得再詳細(xì)，學(xué)生也只能憑空想象，自然在這方面的知識掌握效果不是很理想。而針對微觀性實(shí)驗更是如此，通過實(shí)驗學(xué)生觀察其中的現(xiàn)象和規(guī)律就比較困難，單靠教師講解更是很難捕捉到其中的關(guān)鍵信息。在受多方面條件的影響下，初中物理實(shí)驗教學(xué)想要得到有效的開展，可以利用信息技術(shù)演示物理實(shí)驗，這樣學(xué)生可以通過多媒體直觀地看到物理實(shí)驗的整個操作過程中，且針對一些微觀、稍縱即逝的物理現(xiàn)象完全可以放大、暫停、重復(fù)播放，這樣學(xué)生觀看實(shí)驗過程會更加清晰，自然對相關(guān)物理知識的掌握會更加全面，同時初中物理的學(xué)習(xí)效果也會越來越突出。

（3）創(chuàng)新實(shí)驗教學(xué)模式，適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求

新課程一直在倡導(dǎo)教師在教學(xué)過程中要采用多樣化的教學(xué)方法，以此提高教學(xué)質(zhì)量。但從實(shí)際的初中物理教學(xué)中可以發(fā)現(xiàn)，教師一般采用的就是對教材進(jìn)行講解，有時候會加入一些實(shí)踐操作的方法，這樣的教學(xué)方法是非常單一的，并不能滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。但是把信息技術(shù)引入初中物理課堂之后，教師可以利用多媒體教學(xué)中圖片、視頻、聲音等，把物理實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行更完美的展現(xiàn)，且不會受到各種物理實(shí)驗條件的影響，任何在實(shí)驗室學(xué)生由于各種因素影響不能進(jìn)行的實(shí)驗操作，在信息技術(shù)的應(yīng)用下都可以有效完成，且還可以進(jìn)行完美的展示。這對于物理教學(xué)來說也是一種教學(xué)模式的創(chuàng)新，更好地促進(jìn)了教學(xué)模式的多樣化。

2.信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中運(yùn)用的策略

（1）運(yùn)用信息技術(shù)把抽象的物理原理形象化

在初中物理實(shí)驗教學(xué)中，經(jīng)常會涉及一些物理原理，這些物理原理通常會比較復(fù)雜且抽象，學(xué)生想要做到真正的理解存在一定的困難，這直接影響了學(xué)生高效掌握物理原理，不利于學(xué)生物理知識水平的提高。基于此，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)把物理原理實(shí)驗過程以視頻的形式進(jìn)行展示，視頻中既有圖像又有聲音，可以把一些抽象的知識變得更加具體，學(xué)生理解起來會更加容易，且視覺聽覺的雙重感受會使學(xué)生對物理原理的記憶更加深刻。但想要把信息技術(shù)更好地運(yùn)用在物理原理的實(shí)驗當(dāng)中，首先教師要做好充足的課前準(zhǔn)備，自身一定要熟練掌握課本內(nèi)容以及物理原理實(shí)驗的操作步驟，把正確的物理原理實(shí)驗視頻制作成多媒體課件。其次，在課堂上對已經(jīng)準(zhǔn)備好的多媒體課件進(jìn)行播放，通過動態(tài)視頻的形式把物理原理的實(shí)驗過程進(jìn)行完美的展示，使學(xué)生對物理原理產(chǎn)生更清晰的認(rèn)識和理解。比如，在做色散原理實(shí)驗的時候，就需要教師在互聯(lián)網(wǎng)上查詢相關(guān)的視頻資料，并把搜到的資料進(jìn)行整理，刪減掉一些多余的部分，添加一些原視頻資料中缺失的部分，修改后制作成與教學(xué)內(nèi)容相符合的多媒體課件。這樣，學(xué)生通過多媒體可以非常直觀地看到光發(fā)出色散的基本過程，對色散原理也會有更準(zhǔn)確的理解。

（2）運(yùn)用信息技術(shù)豐富實(shí)驗素材

初中生雖然已經(jīng)具備了一定的獨(dú)立思考能力，但是對創(chuàng)新知識的思考，大多數(shù)還是建立在自身知識儲備量的基礎(chǔ)上。也就是說想要中學(xué)生在物理實(shí)驗教學(xué)中掌握更多的物理知識，教師就要為學(xué)生提供更豐富的實(shí)驗素材，這樣才更有利于學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗的思考。但書中本存在的實(shí)驗素材往往都是有限的，這就需要教師運(yùn)用信息技術(shù)為學(xué)生制作實(shí)驗視頻，把課外的一些實(shí)驗素材引入物理實(shí)驗的課堂教學(xué)當(dāng)中，讓學(xué)生可以掌握更豐富的實(shí)驗素材。這樣學(xué)生的思維會得到更好的拓展，更有利于學(xué)生對物理實(shí)驗過程進(jìn)行有效的思考。比如，在學(xué)習(xí)“探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”課程時，如果只按照課本中提供的實(shí)驗素材，可能理論知識方面的比較多，嚴(yán)重缺乏具體的實(shí)踐操作動態(tài)過程。那么面對這一現(xiàn)狀，就需要教師利用信息技術(shù)搜集一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻或者圖像等，把他們?nèi)谌虢虒W(xué)課件當(dāng)中，這樣學(xué)生參考的實(shí)驗素材會更多，從而能更清晰地探究電流與電壓的關(guān)系。

（3）運(yùn)用信息技術(shù)演示物理實(shí)驗現(xiàn)象

在初中物理實(shí)驗教學(xué)中，有一些物理實(shí)驗是不能讓學(xué)生在課堂上完成的，因為有些物理實(shí)驗存在一定的危險性，對學(xué)生的身體會產(chǎn)生一些危害;有的物理實(shí)驗現(xiàn)象學(xué)生不易觀察，稍不留神，實(shí)驗現(xiàn)象已經(jīng)消失，這些因素都會在一定程度上影響學(xué)生實(shí)驗結(jié)果的正確性。而信息技術(shù)的應(yīng)用，則可以很好地避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，針對存在危險性和不易觀察的物理現(xiàn)象，通過信息技術(shù)學(xué)生可以清楚地看到實(shí)驗現(xiàn)象，不僅有利于學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解，更有利于學(xué)生通過對正確實(shí)驗現(xiàn)象的觀察得出正確的實(shí)驗結(jié)論。比如，在進(jìn)行“皮球落地的能量轉(zhuǎn)化”實(shí)驗時，學(xué)生通過肉眼觀察，很難發(fā)現(xiàn)到底存在怎樣的能量轉(zhuǎn)化過程，因此實(shí)驗效果往往不能獲得想要的實(shí)驗結(jié)果。而導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是，皮球落地的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象是稍縱即逝的，進(jìn)而很難捕捉到想要的實(shí)驗現(xiàn)象?；诖?，教師可以把皮球落地的實(shí)驗過程錄制成小視頻，并制作成多媒體課件，在觀察皮球被彈起和落地的整個過程中，教師是可以對視頻圖像進(jìn)行暫停、放大等操作的，這樣能方便學(xué)生通過觀察皮球的形變來確定能量轉(zhuǎn)變的過程，讓學(xué)生對能量轉(zhuǎn)變的內(nèi)容有一個更清晰的了解。

（4）運(yùn)用信息技術(shù)處理物理實(shí)驗中的圖像與數(shù)據(jù)

在物理實(shí)驗教學(xué)中，為了使學(xué)生可以得到正確的實(shí)驗結(jié)論，在整個實(shí)驗過程中教師應(yīng)讓學(xué)生對相關(guān)的實(shí)驗數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行詳細(xì)的登記，這樣學(xué)生才能進(jìn)行有效的參考。但實(shí)驗圖像和數(shù)據(jù)往往都是比較復(fù)雜的，如果依靠學(xué)生進(jìn)行口算，不僅會在一定程度上浪費(fèi)物理實(shí)驗的時間，還不能確保實(shí)驗數(shù)據(jù)的有效性，這樣也會影響實(shí)驗結(jié)果的正確性?；诖?，為了更好地保證實(shí)驗結(jié)果的正確性，教師可以利用信息技術(shù)，通過相關(guān)的計算軟件、圖像軟件自動化，將實(shí)驗數(shù)據(jù)和圖像進(jìn)行精準(zhǔn)化的處理，并把處理后的數(shù)據(jù)通過投影儀展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生可以清楚地看出并根據(jù)所得數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗分析和討論，最終得出正確的實(shí)驗結(jié)論。比如，在做水沸騰的實(shí)驗時，教師可以把實(shí)驗過程中水的溫度、監(jiān)測的次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的登記，并把其制作成曲線圖的形式展現(xiàn)給學(xué)生。這樣，學(xué)生通過對曲線圖的觀察，可以非常直觀地看到水沸騰過程中溫度的變化，也可以清楚地看見水在充分沸騰之后水的溫度是不變的，這更有利于學(xué)生得出水在沸騰中是持續(xù)吸熱的但是溫度是保持不變的實(shí)驗結(jié)論，就此達(dá)到了做水沸騰實(shí)驗教學(xué)的真正教學(xué)目的，且對于學(xué)生來說記憶是非常深刻的，理解起來也會更加容易。

（5）運(yùn)用信息技術(shù)模擬實(shí)驗條件

眾所周知，在做一些特定的物理實(shí)驗時候，是需要一些特定的實(shí)驗條件的，只有滿足這樣的條件，實(shí)驗才能得到有效的開展，如果不滿足這樣的實(shí)驗條件，會直接影響實(shí)驗結(jié)果，對正確實(shí)驗結(jié)論的獲得是非常不利的。因此，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)，通過動畫軟件來模擬物理實(shí)驗的條件，這樣可以有效避免實(shí)驗操作中的誤差，使實(shí)驗得出的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，進(jìn)而可以推導(dǎo)出正確的物理定理。比如，在做直流電動機(jī)的實(shí)驗時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度是非常快的，學(xué)生如果對其進(jìn)行觀察，很難從中發(fā)現(xiàn)換向器的工作過程，因此不能給學(xué)生帶來直觀的體驗，更不利于學(xué)生對其進(jìn)行理解。但如果為了讓學(xué)生看清而把轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度調(diào)慢，則會影響最終的實(shí)驗結(jié)論?；诖?，就需要教師利用三維動畫對實(shí)驗條件進(jìn)行模擬，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的速度可以保持不變，但是學(xué)生卻可以像看電影一樣非常詳細(xì)、直觀地觀察到換向器的整個工作細(xì)節(jié)，進(jìn)而可以得出轉(zhuǎn)速與電能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

3.信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中運(yùn)用的注意事項

從信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗教學(xué)中的運(yùn)用情況來看，其確實(shí)可以在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)中的不足之處，并使實(shí)驗過程中變得更加簡潔，學(xué)生觀察的也會更加直觀清楚。但需要注意的是盡管如此，也不能讓信息技術(shù)完全代替板書。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗教學(xué)會讓學(xué)生覺得枯燥乏味，甚至?xí)绊憣W(xué)生對物理實(shí)驗教學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。信息技術(shù)物理實(shí)驗教學(xué)會使教學(xué)形式更加多樣化，且很容易對學(xué)生產(chǎn)生吸引力。雖然信息技術(shù)物理實(shí)驗教學(xué)確實(shí)具有很大的優(yōu)勢，但是如果讓其完全代替板書教學(xué)，學(xué)生將很容易出現(xiàn)不主動思考的情況，甚至影響學(xué)生的思維創(chuàng)新能力發(fā)展，對學(xué)生日后的成長來說是非常不利的。因此，最好的辦法就是把兩者進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣可以得到有效的優(yōu)勢互補(bǔ)。此外，在運(yùn)用信息技術(shù)物理實(shí)驗教學(xué)時要注意堅持整體性原則，也就是說信息技術(shù)物理實(shí)驗教學(xué)需要與書本中的相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的結(jié)合，不能偏離課本，這樣既能保證信息技術(shù)物理實(shí)驗教學(xué)的有效性，同時也能有效提升初中物理實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量。

4.結(jié)語

總而言之，物理實(shí)驗是在開展物理教學(xué)過程中必不可少的重要內(nèi)容，物理實(shí)驗教學(xué)能否得到有效的開展，在一定程度上也會影響學(xué)生物理知識的掌握以及物理學(xué)科的考試成績，對學(xué)生日后的發(fā)展來說具有直接的影響。因此，教師一定要重視初中物理實(shí)驗教學(xué)，在教學(xué)過程中要善于采用多樣化的實(shí)驗教學(xué)方式來高效地完成實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，且可以使學(xué)生更有興趣地參與到物理實(shí)驗教學(xué)中，以此達(dá)到高效完成實(shí)驗教學(xué)目的的教學(xué)計劃。

參考文獻(xiàn)

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