“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中物理實驗有效教學方法探析

劉 輝

（長沙市北雅中學 湖南長沙 410000）

在以往的初中物理實驗教學活動過程中，傳統(tǒng)的教學方式主要依靠教師講解，容易受到其他因素的制約和影響。但隨著時代的發(fā)展，多媒體等現(xiàn)代化媒體設備逐漸應用于教學活動，更容易培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐動手能力。初中物理是一門以探究為核心的自然科學課程，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，將信息技術(shù)應用于初中物理實驗教學是大勢所趨，有利于推動初中物理實驗教學方法的改革。

一、研究初中物理實驗有效教學方法的重要意義

（一）提升學生實踐操作能力的必然選擇

在初中物理實驗的教學過程中，教師花費了大量的時間在敘述實驗原理與實驗方法上，學生的操作時間較少。部分學生認為理論知識枯燥乏味，缺乏學習興趣，且缺乏與教師的有效溝通，導致難以消化和理解實驗的難點與重點，從一定程度上造成了初中物理教學效率低下的現(xiàn)象，嚴重影響了教學質(zhì)量和教學效果。研究初中物理實驗有效教學方法有利于有效提升教學效果，幫助學生掌握物理實驗操作技能。目前，部分初中物理教師對學生物理實驗設計能力的重視程度不夠，學生往往缺少相應的實際操作機會。這個問題阻礙著初中物理實驗教學的整體改革，因此物理教師要依托“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代背景，開展初中物理實驗有效教學方法研究。隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)教學技術(shù)被廣泛應用于各行各業(yè)，給教育領域帶來了新的生機與活力。將初中物理實驗教學課堂與互聯(lián)網(wǎng)科技相融合，能夠?qū)鹘y(tǒng)單一的實驗教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣虒W模式。

（二）滿足學生自主學習需求的必要方式

“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，虛擬實驗室的建設讓學生可以在虛擬環(huán)境中操作儀器，體驗完整的實驗流程，從而更好地提高學生對物理學科的興趣和動手實踐能力。但是目前國內(nèi)部分學校還沒有建立自己的虛擬實驗室，因此學校需要加強虛擬實驗室建設，為教師開展教學活動提供技術(shù)支持。我國大多數(shù)中學都有電教室，它可以滿足學生“一人一機”的學習需求，同時還能為老師提供豐富多樣的教學資源，方便學生及時了解最新教學進度及信息。傳統(tǒng)的初中物理實驗在教學過程中存在一些問題，例如學生對物理實驗存在一些誤解、學生缺乏動手實踐機會。為了改變這種局面，教師應該更加注重虛擬實驗教學方法的研究和探索。微信、QQ 等通信軟件已經(jīng)應用到人們生活的各個方面，這為師生之間的溝通提供了便利。微課作為一種全新的教學模式，為教師提供了新的教學方式方法，微課教學可以突破空間限制，其內(nèi)容豐富又短小精悍，有利于滿足學生自主學習需求。在教育信息化進程不斷推進的今天，如何借助移動設備開發(fā)出符合中學生需求的物理實驗微課十分重要。微課是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在初中物理實驗教學過程中，教師可以利用智能手機或平板電腦，整合各種實驗信息資源，通過互聯(lián)網(wǎng)渠道呈現(xiàn)給學生，實現(xiàn)在線互動交流。

（三）提升初中物理教學效果的必要措施

在初中物理實驗課堂，教師需要采用多種方式引導學生參與到實驗活動當中。教師制定相應的多媒體教學課件向?qū)W生展示物理實驗的重點內(nèi)容，激發(fā)學生探究物理實驗本質(zhì)的興趣，節(jié)約物理實驗操作時間，提升物理實驗效率，培養(yǎng)學生自主操作物理實驗能力，使學生在進行實驗的過程中掌握物理知識。初中物理實驗的微課制作要依托現(xiàn)有的教學環(huán)境，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺將視頻資源分享給學生，有利于學生提前了解實驗內(nèi)容，提升初中物理教學效果。部分學校物理實驗教學內(nèi)容還不夠豐富，開展教學時還存在一些問題，例如，缺少必要的硬件設備、缺乏科學的教學方法與評價機制等。研究“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中物理實驗有效教學方法，有利于優(yōu)化相應的物理教學模式，促進初中物理實驗教學的改革。

（四）時代發(fā)展的必然選擇

傳統(tǒng)初中物理實驗教學更注重學生按部就班地進行實驗，教師對學生實驗結(jié)果的評價重于對實驗過程的評價。在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，傳統(tǒng)的物理實驗課已經(jīng)不能適應時代的需要，為了適應現(xiàn)代社會對人才培養(yǎng)的要求，必須對現(xiàn)有的教學方式進行改革，建立合理有效的實驗評價機制，將課堂評價與網(wǎng)絡評價相結(jié)合，讓學生家長參與物理實驗評價過程，利用網(wǎng)絡對實驗操作流程進行評估，讓學生更好地了解物理知識和實驗原理，從而推動初中物理實驗教學的整體改革。在初中物理實驗教學過程中存在教學難點和重點內(nèi)容，將相關(guān)信息技術(shù)準確應用于物理實驗，在探究重點內(nèi)容、講解難點內(nèi)容的過程中引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過計算機建模優(yōu)化物理實驗教學過程，完善實驗步驟，提高學生動手操作能力，增加知識密度，提高課堂容量，在有限的課堂時間內(nèi)創(chuàng)造更多的教學收益。

十三四歲是青少年生長發(fā)育最快、可塑性最大的階段，在此階段加強中學生科學素質(zhì)教育具有非常重要的意義。隨著網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，利用網(wǎng)絡平臺進行教學已經(jīng)成為一種趨勢。結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”初中物理實驗教學，以信息化為載體，構(gòu)建開放高效課堂，這是時代賦予教師新的歷史使命，也是當前基礎教育課程教學改革的重要內(nèi)容之一。所謂“互聯(lián)網(wǎng)+實驗”，就是運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將各種先進的教學理念引入課堂教學活動，優(yōu)化教學資源的配置和整合，促進師生教學方式的轉(zhuǎn)變，全面提高教育教學質(zhì)量，通過科學猜想方法，提高實驗設計水平，提升學生實驗駕馭能力，創(chuàng)造自主性成果。

二、初中物理實驗有效教學方法改革的具體策略

（一）多種技術(shù)并用提升初中物理實驗教學效果

1.應用多媒體技術(shù)

多媒體以文字、圖像、聲音、動畫等信息傳輸手段為載體，教師采用多媒體技術(shù)進行初中物理實驗教學主要有以下幾個方面：一是利用視頻展臺輔助教學，通過其演示實驗情境，幫助學生構(gòu)建模型，提高學生的分析能力，突破難點。二是利用課件輔助教學，借助圖片資料強化記憶，突破重點。三是加強師生互動，拓展思維空間，創(chuàng)設情境，激發(fā)學生學習興趣。以使用計算機演示“磁鐵吸引鐵粒子做圓周運動”（圖1）實驗為例，教師通過視頻展臺讓實驗形象化，實現(xiàn)實驗設計的交叉比對，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識。

圖1 磁鐵吸引鐵粒子做圓周運動

2.虛擬網(wǎng)絡仿真技術(shù)

在初中物理實驗教學中，學生需要直接觀察到真實的物理現(xiàn)象，網(wǎng)絡仿真技術(shù)是實現(xiàn)這一目標的新選擇。將計算機與傳統(tǒng)實驗教學相結(jié)合，可以有效解決傳統(tǒng)實驗問題，在網(wǎng)絡仿真技術(shù)的基礎上，開發(fā)一種以計算機網(wǎng)絡為基礎的虛擬網(wǎng)絡實驗設計系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過服務器端實時更新數(shù)據(jù)信息，并提供交互界面，使用圖形化編程語言方便學生進行一些不能在實驗室中完成的實驗，有利于調(diào)動學生的學習積極性。該系統(tǒng)對不同類型的運動物體進行受力分析并建立力學模型，通過計算得到相應的摩擦力大小。其不僅可以快速解決教學難點，更有利于幫助學生理解和掌握相關(guān)知識，使學生能更好地運用理論解決實際問題。網(wǎng)絡仿真技術(shù)為傳統(tǒng)教學模式提供了強有力的支撐，通過兩者結(jié)合提高學生對抽象內(nèi)容的直觀認識和形象記憶。網(wǎng)絡仿真實驗室還可以構(gòu)建一個高度虛擬化的實驗教學環(huán)境，給學生沉浸式體驗，有利于構(gòu)建學生思維，為其探索物理奧秘提供動力，提高實驗教學的有效性。

（二）加強小組合作，開展相關(guān)活動提升初中物理實驗教學效果

實驗的結(jié)束并不是學習的終結(jié)，如何讓實驗課堂煥發(fā)活力是每位教師都需要思考的問題。初中物理教師應注重提高自身素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，在物理實驗教學過程中，有針對性地設計課外作業(yè)，以作業(yè)為載體，強化課堂教學效果，培育學生創(chuàng)新精神。通過安排開放性實驗報告，增強學生的自主實踐能力；組織開放式實驗操作比賽，提升學生的合作與協(xié)作能力；建立多元化的評價機制，充分調(diào)動學生的參與意識和積極性，優(yōu)化實驗教學手段，改進考核方式，利用網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建開放實驗教學體系，豐富課外活動形式。讓學生從不同角度分析實驗現(xiàn)象，獲得實驗結(jié)果。注重科學方法的滲透，使學生通過親身體驗培養(yǎng)其觀察、思考及創(chuàng)新能力。豐富實驗內(nèi)容，通過小組合作、自主探索等方式，提高學生動手實踐能力。同時要加強學生與家長、學校、社會的聯(lián)系和互動，創(chuàng)造平等對話氛圍，開展“小實驗、小制作、小調(diào)查”等活動，拓展學習空間，共享實驗探索的樂趣。要積極引導學生發(fā)散思維，進一步利用課內(nèi)和課外學習資源，拓展和推廣課堂實驗學習成果，踐行“課內(nèi)與課外溝通融合”的科學理念。

（三）聚焦實驗教學難點，提高實驗教學效率

以“杠桿的平衡條件”實驗為例（圖2），其教學難點在于力臂的確定。傳統(tǒng)的實驗教學常常采用教師演示、學生觀看的方法。這種教學方式存在以下幾方面的問題：一是教學時間有限，學生不能及時反饋教學信息；二是場地等客觀因素限制，不利于提高教學質(zhì)量；目前部分學校開展實驗室內(nèi)的教學時間有限，這樣既浪費了教學資源，又不利于學生理解概念和相關(guān)規(guī)律；三是不利于教學創(chuàng)新。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，微課堂已成為教學改革和發(fā)展的新方向，其通過網(wǎng)絡來傳播優(yōu)質(zhì)教學資源，并提供免費服務，將信息技術(shù)應用到物理學科實驗教學之中。微課的優(yōu)點是短小精悍、形象生動，適用于課堂教學?；谖⒄n的初中物理實驗的設計與分析有以下優(yōu)勢：以生活為基礎，可以直觀展示教學內(nèi)容豐富的物理實驗；它具有開放性、靈活性和互動性等特點；微課將實驗操作聚焦于鏡頭，通過網(wǎng)絡直播或錄屏等方式將實驗內(nèi)容完整展示給學習者；學生可根據(jù)自己的情況選擇不同的策略參與到實驗中去，為后續(xù)教學提供指導依據(jù)。

圖2 杠桿的平衡條件

（四）資源共享，提升學生學習積極性

物理教學實驗與情境現(xiàn)實是分不開的，當前部分初中生不喜歡物理實驗的原因之一就是其主觀上認為實驗課程枯燥乏味。學生如果不能調(diào)動探究問題、解決問題的主動性，不能對學習的內(nèi)容進行深刻的理解和運用，初中物理實驗課的目標就很難實現(xiàn)。在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下，學生可以利用共享的網(wǎng)絡資源學習，這也為教師提供了更豐富的教學方法。當學生動手操作遇到困難時，教師可以要求其通過互聯(lián)網(wǎng)搜索，找到問題的解決方案。當遇到學生操作不當導致實驗失敗的情況時，教師要及時地引導學生進行反思總結(jié)，鼓勵其積極勇敢面對，給予其正確評價。教師可以使用不同教學資源，如課件展示、視頻展示等方式讓學生完整觀看正確實驗過程，掌握實驗方法?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”環(huán)境為學生提供了足夠的學習資源，其對于物理教學具有積極影響，有利于學生掌握物理實驗過程中出現(xiàn)的基本理論，并將其應用到實踐活動中，從而完成學習目標。

結(jié)語

總之，在初中物理實驗教學改革過程中，教師要依托互聯(lián)網(wǎng)資源，加強自身資源整合能力。在探索“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的初中物理實驗有效教學方法時，授課教師要利用現(xiàn)有條件與技術(shù)攻堅克難，為學生提供更多物理實驗學習機會。傳統(tǒng)初中物理實驗教學方法要與信息技術(shù)、相關(guān)多媒體設備結(jié)合起來，提高初中物理實驗教學水平，有效加強初中生創(chuàng)新能力，促進我國教育事業(yè)的發(fā)展。