基于信息技術(shù)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方向

周文霞

【摘要】隨著教育技術(shù)水平的不斷發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)成了教育領(lǐng)域中的一個(gè)有力工具，將信息技術(shù)運(yùn)用于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)方式，起到提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)主動(dòng)性、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)意識(shí)、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果等方面的作用.本文闡述信息技術(shù)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極影響，針對(duì)信息技術(shù)下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方向進(jìn)行重點(diǎn)分析，以供參考.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，也是教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在，但是在以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的實(shí)驗(yàn)資源有限，部分實(shí)驗(yàn)操作難度較大，不僅學(xué)生無法實(shí)踐操作，就連教師也無法示范實(shí)操，此時(shí)教師一般會(huì)采取語(yǔ)言講授的方式，讓學(xué)生大致地了解實(shí)驗(yàn)操作過程以及產(chǎn)生的現(xiàn)象、獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)的了解程度不足，喪失了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性，不利于學(xué)生科學(xué)探索精神的形成.面對(duì)這種問題，信息技術(shù)的運(yùn)用可以有效地解決教學(xué)資源有限、實(shí)驗(yàn)操作難度大等教學(xué)問題，以信息技術(shù)攻克實(shí)驗(yàn)教學(xué)難關(guān)，通過更加直觀的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)深度的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí).

1 信息技術(shù)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極影響

1.1 有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，物理實(shí)驗(yàn)一般采取實(shí)驗(yàn)演示的方式，這種教學(xué)方法雖然可以在一定程度上達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，但是最終收獲到的教學(xué)效果并不高，原因在于教師所演示的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生并不能完全清楚地看到細(xì)微的實(shí)驗(yàn)變化.而利用信息技術(shù)開展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，則可以避免此類問題的出現(xiàn)，借助多媒體課件等技術(shù)對(duì)常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新與優(yōu)化，可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的細(xì)微觀察，在必要的時(shí)候教師可以暫停畫面播放，著重地進(jìn)行注意事項(xiàng)的講解，以此提高學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的研究熱情，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣[1].

1.2 有助于攻克教學(xué)難關(guān)

在物理學(xué)科中涉及到許多生澀難懂的物理公式與概念，學(xué)生在物理公式與概念的理解上具有一定的難度，這是學(xué)生物理學(xué)習(xí)之路上面對(duì)的巨大障礙.這些物理公式以及概念的獲取、解釋往往需要以物理實(shí)驗(yàn)為依托，信息技術(shù)的運(yùn)用可以幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中更為真切、形象地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)而總結(jié)出物理概念，加深對(duì)物理公式的理解程度，既降低了學(xué)生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)難度，也有助于教師攻克教學(xué)難關(guān)，促使學(xué)生在直觀感受的物理實(shí)驗(yàn)中獲得學(xué)習(xí)自信，做到真正意義上的理解與掌握.

1.3 有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律

物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)并不僅是簡(jiǎn)單地?cái)[弄實(shí)驗(yàn)器材，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生形成邏輯思維，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出科學(xué)規(guī)律.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開展中，需要學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)與歸納出物理規(guī)律[2].在以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只能依靠手寫記錄數(shù)據(jù)，若需要記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較多，很容易出現(xiàn)錯(cuò)記或漏記等問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)偏差，而信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，可以發(fā)揮出信息技術(shù)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，通過模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)置變量的方式，獲取數(shù)據(jù)相關(guān)信息，再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從事實(shí)中總結(jié)與發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握其中蘊(yùn)含的本質(zhì).

2 基于信息技術(shù)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新方向

2.1 豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的素材

與小學(xué)生相比，初中生的思維能力已經(jīng)得到了一定程度上的發(fā)展，有了一定的獨(dú)立思考能力以及對(duì)創(chuàng)新知識(shí)的思考，物理教材的編寫是建立在學(xué)生思維發(fā)展情況、知識(shí)基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等基礎(chǔ)之上.在初中物理教材中幾乎每一個(gè)單元都會(huì)有一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，其中不僅包含了實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟，還包含了許多物理知識(shí)，但是教材中所涉及到的物理實(shí)驗(yàn)素材始終是有限的[3].部分教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以教材為唯一素材，缺乏對(duì)課外素材的開發(fā)與運(yùn)用，從而導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材匱乏，學(xué)生接觸到的實(shí)驗(yàn)素材有限.在教育信息技術(shù)的背景下，要求教師活用教材，能夠?qū)⒄n本中的實(shí)驗(yàn)素材與課外實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行有機(jī)地融合，以彌補(bǔ)教材內(nèi)容上的缺失，讓學(xué)生接觸到更多優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)素材，豐富課堂教學(xué)資源.

例如 在“了解電路”一課的教學(xué)時(shí)，結(jié)合教材內(nèi)容以及本次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，教師可以從學(xué)生生活、學(xué)習(xí)等領(lǐng)域中搜集有關(guān)電的資源，讓原本看不到、摸不著的電更為直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前，此時(shí)學(xué)生不僅初步地了解了電路，還對(duì)電的工作原理產(chǎn)生了疑問，在生動(dòng)形象的電路實(shí)驗(yàn)資料展示中，促使學(xué)生將電路問題與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行有機(jī)地連接，這樣有助于學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中聯(lián)系生活，從生活經(jīng)驗(yàn)思考電學(xué)問題.

2.2 模擬不可操作的物理實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生所接觸的物理實(shí)驗(yàn)中，有一部分實(shí)驗(yàn)是可以直接動(dòng)手操作的，但是還有一部分實(shí)驗(yàn)由于受到各種因素的影響，師生無法直接操作，如有毒、有害等具備安全隱患的實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材有著極高的要求，不適宜非專業(yè)人士操作，因此無法在課堂中完成實(shí)驗(yàn)操作，若是就此放棄了這些實(shí)驗(yàn)的講解，則會(huì)讓初中生喪失許多物理知識(shí)學(xué)習(xí)以及增長(zhǎng)見識(shí)的機(jī)會(huì)[4].此時(shí)，教師可以運(yùn)用信息技術(shù)模擬不可操作的物理實(shí)驗(yàn)，解決一直以來教師面臨的問題.

例如 以“晶體融化”的實(shí)驗(yàn)為例，這一實(shí)驗(yàn)的開展是讓初中生正確認(rèn)識(shí)晶體與非晶體之間區(qū)別的關(guān)鍵.在晶體融化實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)使用萘，但萘是一種具有一定毒性的物質(zhì)，不適宜學(xué)生使用，因此在此后的實(shí)驗(yàn)中被禁用了.同時(shí)，晶體融化的速度極快，學(xué)生在實(shí)際操作中很難用肉眼觀察到晶體融合的過程，增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度.此時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)模擬不可操作的物理實(shí)驗(yàn)，先從網(wǎng)絡(luò)中找一些實(shí)驗(yàn)視頻資料，選擇優(yōu)質(zhì)的視頻作為教學(xué)資源，在課堂上呈現(xiàn)給學(xué)生，注意將晶體融化的過程調(diào)節(jié)成低倍速，以慢鏡頭播放的方式讓學(xué)生清晰地看到晶體融化的全過程.之后，教師在組織學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的模擬過程，用冰塊代表晶體，使用高壓火槍加熱冰塊使其融化，如此一來可以深化學(xué)生對(duì)于晶體融化的理解程度，進(jìn)一步地區(qū)分晶體與非晶體的區(qū)別.

2.3 科學(xué)處理物理實(shí)驗(yàn)圖像與數(shù)據(jù)

在物理實(shí)驗(yàn)操作過程中，想要從實(shí)驗(yàn)中得到正確的結(jié)論，獲取并詳細(xì)地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖象是十分關(guān)鍵的，準(zhǔn)確地記錄以及科學(xué)地處理實(shí)驗(yàn)圖象和數(shù)據(jù)，才能夠做到有效地參考.但是，物理實(shí)驗(yàn)中獲取的數(shù)據(jù)或者是涉及到的圖象都是相對(duì)復(fù)雜的，若是在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖像的處理中學(xué)生只是依靠口算，不能保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也就影響了最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論.為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，教師利用計(jì)算軟件、圖像自動(dòng)化處理軟件等，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)圖像導(dǎo)入其中進(jìn)行精準(zhǔn)化的處理，在將處理后的數(shù)據(jù)展示給學(xué)生，這樣學(xué)生就可以根據(jù)正確的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論，進(jìn)而得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

例如 以“水的沸騰”實(shí)驗(yàn)為例，在此次實(shí)驗(yàn)操作中需要學(xué)生經(jīng)過多次的測(cè)量，記錄每次測(cè)量時(shí)的水溫變化情況.為了讓學(xué)生更加清晰且準(zhǔn)確地了解數(shù)據(jù)變化情況，教師可以利用信息技術(shù)將數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，以曲線圖的形式將數(shù)據(jù)變化情況更為直觀地呈現(xiàn)出來，便于學(xué)生觀察，能夠讓學(xué)生從中更為清晰、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)水沸騰前、后的溫度變化情況，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)水在沸騰之前溫度處于不斷升高的狀態(tài)，但是在水沸騰之后，即使繼續(xù)加熱水的溫度也不會(huì)在增加了，而是處于保持不變的狀態(tài)，由此可以帶領(lǐng)學(xué)生在準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析中得出正確結(jié)論.

2.4 注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的一種方式，但是在以往的物理教學(xué)中許多教師只是按部就班的講解書本內(nèi)容，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不利于學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)以及創(chuàng)造能力發(fā)展，久而久之容易令學(xué)生養(yǎng)成定勢(shì)思維.利用信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，則可以避免學(xué)生思維受限問題發(fā)生的幾率[5].如，教師在物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中利用視頻等方式播放一些令人驚奇的、意想不到的趣味動(dòng)畫，在趣味動(dòng)畫中滲透物理學(xué)知識(shí)，有助于開拓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思路，敢于打破思維框架.同時(shí)，教師還可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中通過提問的方式，引發(fā)學(xué)生的思維互動(dòng)，采取合作學(xué)習(xí)任務(wù)布置的方式，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用不同的材料、多種方法完成實(shí)驗(yàn)，能夠從不同的角度開展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析以及結(jié)論總結(jié)時(shí)，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)意見分歧，在各自的意見表達(dá)中可以提高學(xué)生的思維活躍性，實(shí)現(xiàn)思維的碰撞.

例如 在“影響滑動(dòng)摩擦力大小因素”的實(shí)驗(yàn)探究中，教師可以讓學(xué)生嘗試運(yùn)用不同的物體作為材料，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生發(fā)現(xiàn)材料的不同會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)摩擦力大小不同，在此之后，教師再鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，思考摩擦力大小還可能與哪些因素有關(guān)，若是學(xué)生沒有思路，教師可以利用媒體設(shè)備模仿生活中有關(guān)摩擦力大小變化的視頻資料，讓學(xué)生在對(duì)生活事件觀察中獲得發(fā)現(xiàn)，如有的學(xué)生在看到視頻后認(rèn)為和滑動(dòng)的物體重量有關(guān)，還有的學(xué)生認(rèn)為和接觸面的壓力有關(guān)，由此讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，可以促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中形成創(chuàng)新意識(shí)，在驗(yàn)證猜想中鍛煉創(chuàng)新能力，強(qiáng)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力.

2.5 優(yōu)化與完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

評(píng)價(jià)是完整課堂教學(xué)的一部分，有效的評(píng)價(jià)反饋是學(xué)生學(xué)習(xí)情況的檢測(cè)以及鼓勵(lì)，可以促進(jìn)教師進(jìn)一步了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中的各種變化，發(fā)揮出評(píng)價(jià)的教學(xué)功能，是促進(jìn)學(xué)生良性發(fā)展的重要手段.在以核心素養(yǎng)培育為導(dǎo)向的背景下，要求教師關(guān)注學(xué)生的全方面發(fā)展，這不僅體現(xiàn)在教學(xué)過程中，還要滲透于教學(xué)評(píng)價(jià)中，因此要求教師優(yōu)化與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系.但是，目前仍然有一部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中以“結(jié)果”論成敗，堅(jiān)持分?jǐn)?shù)至上的錯(cuò)誤思想，對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中的各項(xiàng)表現(xiàn)關(guān)注度不高，評(píng)價(jià)內(nèi)容的不完善以及評(píng)價(jià)手段的滯后，在很大程度上削弱了教學(xué)評(píng)價(jià)的助學(xué)作用.

信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)線上評(píng)價(jià)與線下評(píng)價(jià)的融合，促進(jìn)結(jié)果性評(píng)價(jià)與過程性評(píng)價(jià)的有機(jī)結(jié)合，讓教學(xué)評(píng)價(jià)更加地客觀、科學(xué).一方面，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)反復(fù)、細(xì)致地觀察每一名學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的參與度、學(xué)習(xí)熱情程度、操作規(guī)范性以及同伴合作積極度等，以此改善教師在課堂中無法全面地觀察到每一名學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的問題，利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn).另一方面，教師應(yīng)建立多元主體評(píng)價(jià)機(jī)制，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)之中，而不是等待著被評(píng)價(jià)，如鼓勵(lì)學(xué)生自評(píng)，開展生生互評(píng)、小組互評(píng)、師生互評(píng)等活動(dòng)，以多元主體評(píng)價(jià)完善了線下評(píng)價(jià)模式，豐富了教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式，能夠促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)中自我反思與調(diào)整，助力全體學(xué)生的共同發(fā)展.

3 結(jié)語(yǔ)

信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，符合新課程改革的要求，教師應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，探索物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的新方向，找到信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的途徑，最大限度地發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體質(zhì)量的提升.

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