信息技術(shù)環(huán)境下初中物理實驗探究教學模式分析

展擁軍

【摘要】互聯(lián)網(wǎng)時代，信息技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛.在中學教學實踐中，教師將信息技術(shù)帶入課堂，運用信息技術(shù)創(chuàng)新教學方法，提升課堂教學質(zhì)量，激發(fā)學生學習熱情，起到了積極的作用.本文探討信息技術(shù)背景下初中物理實驗探究教學模式的完善策略，以供參考.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);實驗探究;教學模式

當前，國家正大力提倡學校構(gòu)建智慧課堂，為了響應(yīng)這一號召，越來越多的學校開始把信息技術(shù)引入到課堂中.如果能夠在初中物理課堂上利用信息技術(shù)開展實驗探究教學，就能夠改變單一的實驗教學形式、豐富知識的呈現(xiàn)方法、為學生提供更加豐富的學習資源.也能夠解決很多學校缺少實驗場地、實驗設(shè)備、實驗時間的問題.但如何充分的利用信息技術(shù)也成為很多教師關(guān)注的重點，本文將詳細的分析.

在初中物理實驗課堂上，有一些實驗比較繁瑣、存在安全隱患，為了解決安全性的問題，很多教師會選擇放棄演示實驗，直接讓學生看課本或是講解給學生聽，在這種情況下，是無法滿足學生的求知需求的，學生也無法通過實驗探究完成深度學習.這個過程就需要發(fā)揮信息技術(shù)的作用，豐富知識的呈現(xiàn)方式，提高教學的靈活性.

1 巧用多媒體，完成實驗探究

1.1 引入新知

在物理課堂上，有很多物理現(xiàn)象是學生無法用肉眼觀察到的，為了滿足學生的求知欲，教師就可以巧用多媒體，進行教學設(shè)計.

例如 以分子熱運動為例，這是很多學生都比較感興趣的課題，教師也可以從不同的角度切入.但無論是哪一個角度，學生都很難直觀的用肉眼看到分子動態(tài)的細微的變化.而分子熱運動的理論知識又較為抽象，所以很多學生很難理解.但知識點抽象，并不意味著教師也要用抽象的教學方法進行.

教師在引入新知識點的時候，可以為學生準備一些圖片視頻.

師 大家看這些圖片，蜂蜜在吸食花蜜、很多人在聚會燒烤，吸引了很多狗狗、老師拿著噴霧器在噴東西，大家都捂著鼻子……

那么，這些蜜蜂是怎樣發(fā)現(xiàn)這些花朵并吸食花蜜的呢？這些狗狗是聞到食物的味道才跑過去的嗎？大家為什么會捂著鼻子呢？是聞到了什么氣味嗎？為什么我們看不到這些東西呢？

大多數(shù)學生在探討后能夠確定，蜜蜂是聞到了花的香氣才能夠?qū)ふ业交ǘ湮郴鄣?、狗狗也是因為聞到了香氣才會聚集、老師手中的噴霧噴出的東西可能比較刺鼻，所以大家才會捂著鼻子.[1]

此時，教師就可以利用多媒體視頻，播放花朵、燒烤、噴霧氣體擴散的圖象.

師 下面我邀請一名學生上來和我一起做一個小實驗，只需要拿著蠟筆在紙上隨便畫幾筆大家就能夠看到神奇的現(xiàn)象.

教師用多媒體投影臺放大了學生的蠟筆畫，讓學生仔細的觀察上面的筆跡.

師 大家可以看到什么呢？

生 如果不放大這些蠟筆畫，就是連續(xù)的線條，放大之后，上面好像有一些細小的顆粒.

師 沒錯，其實這些都是分子熱的知識，無論是氣體、液體還是固體的擴散，它們都是無規(guī)則的運動，雖然這些動態(tài)的變化十分微小，但它們一直都沒有停下腳步.

在多媒體技術(shù)的幫助下，學生能夠直觀的獲取分子熱的相關(guān)知識，也會有更加具體，更加豐富的體驗.

1.2 強化實驗

物理這門學科和實驗的連接是十分緊密的，只有用實驗來驗證相關(guān)的物理知識，才能夠給學生更直觀的體驗.但在時間、空間、器材等多種因素的限制下，很多物理實驗課程無法順利地開展，教師只能夠做一些簡單的演示、學生動手實驗的機會也比較少，自主實驗的機會更少.在這種情況下，教師依然可以發(fā)揮多媒體的作用強化實驗.[2]

師 大家對分子熱運動已經(jīng)有了最基本的了解，那么，我想知道固體間能否發(fā)生擴散現(xiàn)象呢？如果可以，那么與液體和氣體相比，誰的擴散程度更快呢？

在大多數(shù)學生好奇心比較強的時刻，教師通過多媒體為學生播放了一個實驗“硫酸銅與清水間的擴散實驗.”

在傳統(tǒng)的實驗課堂上，由于人數(shù)較多、硫酸銅和清水的顏色對比不強烈，學生很難看清細微的變化.在這種情況下，教師選擇直接用多媒體課件來播放這個實驗現(xiàn)象.

這樣就能夠輕松地完成高難度的環(huán)節(jié)：把大密度的硫酸銅溶液放在小密度的清水下面，并通過圖片截取、視頻放大等不同的方法讓學生看得更加清晰，這個過程解決了很多實際操作過程中很難解決的實驗問題，學生的好奇心，求知欲也得到了滿足.

2 巧用仿真實驗平臺，完成實驗探究

物理實驗的主要作用就是把知識點直觀地呈現(xiàn)給學生，次要作用則是提高課堂的真實性和趣味性.而信息技術(shù)，就能夠增加演示實驗的趣味性.

在學習熔化和凝固時，教師在電子白板上展示了一些測試題，要求學生認真作答.

1、水有哪幾種物理狀態(tài)？

2、水和冰的區(qū)別是什么？

3、物態(tài)變化是什么？

學生寫完答案后就可以通過平板提交，教師能夠通過電子白板看到學生的分數(shù)統(tǒng)計圖，了解學生對于知識的掌握情況，對比學生掌握程度的差異性.

師 我看到大家的掌握程度各有不同，大致可以分為優(yōu)、中、弱三組.那么我想從這三個組里分別找一個學生代表，來回答一些問題.

優(yōu) 能不能把剛才的測試題解答出來，并做一些最基本的解釋？

中 你有哪些題是不會或者是沒答上來的？能不能把你答上來的題目解釋一下？

弱 你有哪些不會的題目？根據(jù)前兩個學生的回答，你又有什么收獲呢？

這種師生互動的方式，能夠讓學生大致了解自己的掌握情況、其他人對于知識點的掌握情況，這樣能夠激勵學生更努力的學習.

師 我提前準備了一些石蠟和海波，并把它們分別放在了燒杯里，燒杯里帶了測量溫度計，燒杯又放在酒精爐上面加熱，大家來看一看他們的熔化和凝固過程吧！

通過視頻學生能夠看到，石蠟和海波在融化和凝固的過程中有很多不同，又聯(lián)想到石蠟是非晶體、海波則是晶體，大膽地猜測，這種不同又表現(xiàn)在晶體和非晶體身上.[3]

師 大家的猜測到底對不對呢？下面咱們用這個仿真實驗平臺來驗證一下吧.

由于學生比較好奇自己的論證是否真實，所以帶著好奇和探究心，跟著教師進一步的探索.

師 大家都知道松香是非晶體，所以，我用它來做實驗.大家可以仔細看一看，它是怎樣進行晶體和非晶體、液態(tài)及固態(tài)的轉(zhuǎn)化等.大家要詳細的記錄你看到的現(xiàn)象、寫出你的結(jié)論.

通過仿真實驗平臺的演示，學生發(fā)現(xiàn)，松香一開始是固態(tài)的，在熔化成液體的過程中，溫度也在不斷的上升，溫度最高的時候達到了74度，整個過程花費了18分鐘.但轉(zhuǎn)化為固態(tài)花的時間比較少，只需要11分鐘.

師 下面我準備了一個晶體，硫代硫酸鈉.大家來看一看它的熔化過程吧！

學生通過實驗，能夠發(fā)現(xiàn)，它的最高熔化溫度是53.5度，只用了6.5分鐘，就成為了液體.但這個過程一直都是固液共存狀態(tài)的.凝固得也很快，只用了6分鐘.這個過程也是固液共存的.學生大膽地總結(jié)，無論是晶體還是非晶體，在熔化時，都會從固態(tài)變成液態(tài)，在凝固時則是相反的狀態(tài)，但它們的凝固過程是不同的.這也證實了學生的猜想.

教師先是大力的表揚了部分學生的猜想，又系統(tǒng)性地總結(jié)并講解了知識，加深了學生對知識點的記憶.

這個過程教師充分利用了電子白板，通過測試掌握了學生的學情，又利用多媒體視頻提升了學生的探究興趣、吸引學生大膽的猜測，又利用仿真實驗平臺完成了實驗演示，驗證了學生的猜想.這不僅簡化了操作流程，更突破了實驗過程中的局限性.

3 巧用智慧教室平板，完成實驗探究

智慧教室平板的功能比較多，學生可以通過該平板提交作業(yè)，系統(tǒng)會自動評分、智能排行.教師也可以通過該平板，為學生推送一些視頻、布置一些課堂作業(yè)等.如果教師能夠巧用智慧教室平板，讓學生開展一些自主實驗探究的活動，也能夠提高學生的動手能力，讓學生的思維更加靈活.

以探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律為例，由于學生已經(jīng)學習了有關(guān)電壓的知識，所以教師選擇直接導入新課.

師 大家看視頻，這是長江上的輪船，她要想從長江的上游順利到達下游，就必須要經(jīng)過三峽大壩.這個過程中，要完成五級跳躍，才能夠順利通過.大家知道是什么原因嗎？那么，我們想減弱電壓的時候，是不是也可以采取這種分階段的方法呢？[5]

教師通過給學生設(shè)置一個生活化的問題，來引導學生探索課堂問題，能夠幫助學生更直觀的了解為什么總壓力可以分階段，分階段的目的又是什么.

師下面給大家一分鐘的時間，思考一下，如何設(shè)計實驗原理圖，并通過平板畫出你們的設(shè)計方案，提交到系統(tǒng)上.

教師隨機選擇一些設(shè)計方案，與大家共同探討，最終，學生們選定了統(tǒng)一的實驗方案.

師 平板上有一些實驗器材，大家可以自己動手將它們連接在一起.

在學生設(shè)計的過程中，教師會通過平板給學生推送一些在實驗過程中極易出現(xiàn)的問題或是意外情況.學生則參考這些問題調(diào)整設(shè)計方案，完善自己的電路圖，并自己動手完成實驗.

學生每完成一個步驟后，系統(tǒng)都會把頁面提交給教師端，教師就能夠?qū)崟r了解學生的完成情況.

在學生完成實驗后，教師可以選擇一些典型案例，投放到大屏幕上給其他的學生觀看，讓大家共同評價.并選出一些比較優(yōu)秀的原理圖或許設(shè)計方案，把它們儲存到資源庫里.通過這個實驗，學生也能夠逐步的探索出串聯(lián)電路中電壓之間的規(guī)律.

師 下面有兩道選擇題，大家可以通過平板提交答案.

選擇題涉及到了換、測用電器兩端電壓時的電壓表量程選擇.

教師能夠根據(jù)學生的選擇，了解學生答題的正確率，系統(tǒng)也能夠生成一些行為數(shù)據(jù)，幫助教師查看學生的選擇過程.這樣教師就能夠針對學生的實際情況進一步的分層，為下一個階段的教學、鞏固奠定基礎(chǔ).教師也可以直接給不同層次的學生推送相關(guān)的微課視頻，讓學生補課、鞏固知識.

4 結(jié)語

當前，越來越多的教師開始嘗試在物理實驗教學的過程中應(yīng)用信息技術(shù)，在具體應(yīng)用時積極嘗試、探索新的教學方法，能夠充分的發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，調(diào)動學生的參與興趣，讓學生積極地進行物理實驗探究、解決各種學習上的難點、發(fā)展自身的思維.

參考文獻：

[1]馬科.探究信息技術(shù)環(huán)境下初中物理實驗探究教學模式[J].赤子（上中旬），2015（17）：328.

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[3]江銀燕.信息技術(shù)環(huán)境下初中物理實驗教學[J].江西教育，2018（09）：32-33.

[4]貝婧一.立足核心素養(yǎng)優(yōu)化物理實驗——初中物理實驗教學策略研究[J].中學教學參考，2017（05）：59-60.

[5]陸水明.基于核心素養(yǎng)的初中物理實驗教學的創(chuàng)新與實踐探究[J].數(shù)理化學習（教研版），2017（06）：78-7.9.

[6]劉長文.基于信息技術(shù)的初中物理實驗教學開展[J].讀寫算.2021（32）

[7]鄭丹.信息技術(shù)與初中物理融合教學芻議[J].數(shù)理化解題研究.2020（05）

[8]周強.信息技術(shù)與初中物理教學的優(yōu)化整合[J].中學課程輔導（教師通訊）.2021（11）

[9]龐兆恒.大數(shù)據(jù)背景下的初中物理作業(yè)設(shè)計[J].新課程研究.2020（28）