信息技術在初中物理課堂演示實驗教學中的應用

黃月美

隨著信息科技的快速發展，信息技術在初中物理教學中的應用也越來越廣泛.物理是一門以實驗為基礎的學科，教師在教學中需要通過大量物理實驗來輔助教學.信息技術在初中物理課堂演示實驗教學的應用能夠有效提高教學效率，提高學生學習的興趣，優化初中物理教學.

1信息技術在物理演示實驗教學中的實際作用

1.1豐富教學內容以及教學方式

物理教材的內容基本上都是固定的內容，缺乏與時代的聯系，教師如果只依靠物理教材進行教學，會使得教學較為單一枯燥，無法有效激發學生學習的興趣.但如果結合現實生活中的物理知識的應用，能夠讓學生充分感受到物理在生活中的價值，對物理產生親近感，從而更好的學習物理知識.并且通過在教學中舉出學生經常能夠接觸的問題，能夠更好地調動學生的興趣，同時也能豐富物理課堂的教學內容.并且教師通過合理利用信息技術，能夠將一些抽象的物理知識直觀地展示給學生，讓學生能夠更輕松地發現事物之間的聯系，從而形成更加完善的知識體系，養成更好的思維習慣.并且通過信息技術能夠使物理學習過程更加自主化、互動化，學習資源也能得到共享，豐富教學方式.如教師在物理教學中可以給學生安排分層的課堂練習，通過在計算機上練習、檢測等，將對學生的評價、指導等信息及時反饋給學生，讓學生能夠及時了解到自身的不足和可取之處，從而得到更大的進步.并且通過這種學習方式，學生能夠及時了解自身的學習狀況，并且教師也能夠從中獲得更多學生信息，結合自身的教學進行反思，及時調整自身的教學模式，促進初中物理課堂教學效率的提高.

1.2優化物理課堂演示實驗教學

信息技術在初中物理課堂演示實驗教學中的應用，能夠有效解決課堂中無法直觀展示一些物理情境的問題，能夠讓學生體會和觀察到更多的物理現象和物理規光屏，成像原理是物體在兩倍焦距外成倒立縮小的實像.學生再通過看視頻來鞏固照相機成像的原理.

方案乙首先展示照相機的圖片，簡單介紹相機的重要構造（鏡頭和膠片），指導學生自制簡易照相機并研究照相機是如何成像的，以及相機拍近景和遠景時是如何調節的.

對于一個知識內容的學習，教師教學的方法有很多，如教師列舉實例講解，學生列舉實例，教師展示圖片、演播視頻、實物演示和學生操作體驗等.從進行物理學習的根本目標來看，按順序分別采用這些教學方法進行教學，教學效果是越來越有效.方案乙動手實驗，讓學生自己動手制作一架照相機模型，并探究照相機看近景和遠景時怎樣調節的，這樣既分解了教學的難點，又增加了思維含量；既鍛煉了學生的動手能力，又讓學生有了具體的感性認識；既提高了學生的學習興趣，又讓學生體會到了成功的喜悅.

3在科學探究模塊的開放度和側重點上優化

視力的矯正模塊屬于科學探究內容，在探究中是否落實三維目標，是物理課堂是否高效的關鍵所在.

方案甲投影步驟，讓學生按步驟操作.（1）將燭焰和光屏中心調整到凸透鏡的主光軸上；（2）固定凸透鏡，蠟燭固定在兩倍焦距外；（3）給眼睛（凸透鏡）帶近（遠）視眼鏡，前后移動光屏找到最清晰的像，用粉筆記下光屏位置，即視網膜的位置；（4）取下近（遠）視眼鏡，光屏上像清晰嗎？（5）移動光屏，找到清晰的像，記下位置；（6）分析原因.

方案乙先從測視力的活動開始，近視的同學不戴眼鏡看不清楚，戴上眼鏡就能看清，引出戴眼鏡怎么會達到如此效果這個問題，來激發學生探究的欲望.通過探究讓學生知道看清物體是因為物體的像清晰地落在了視網膜上，看不清物體是因為物體的像沒有落在視網膜上.學生通過對人眼晶狀體的了解，知道雖然形狀不同，但是都成像，那么像成在哪里了？讓學生分組設計探究方案并交流，確定探究的方法并實驗，再交流小結.

方案甲已經沒有科學探究的味道，屬于驗證性實驗，學生僅僅是機械動手，思維含量低；方案乙放手讓學生動手實驗、動眼觀察、動腦思考、動口交流，充分地發揮學生主動性和創造性，讓學生“在實驗探究中找到快樂，在快樂中積極教學探究”，同時也輕松地解決了本節課的難點. 通常，科學探究涉及提出問題、猜想與假設、設計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等要素.探究式教學的設計，要循序漸進，既要整體考慮學生科學探究能力目標的逐步達成，又要分別考慮每次探究活動的側重點.由于課時所限，不可能在每次探究活動中各個要素都面面俱到.一次科學探究活動可以側重某些探究要素，通過一系列的探究活動，使所有要素對應的探究能力都得到培養，這不僅有利于在有限的課堂時間內完成科學探究任務，而且能使所側重的探究過程更加深入、具體，這有利于提高學生的科學探究能力.律，激發學生學習的興趣.并且信息技術在演示實驗教學中的應用能夠很好地克服演示實驗時間和空間上的限制，也不用總受到實驗器材的影響，課堂中使用的模擬輔助課件能夠給學生提供一個形象生動、直觀有效的觀察平臺，并且能夠創設出完善的物理情境，吸引學生的注意力，更好地打開學生的思維，讓學生更好地投入到教學活動中來.并且通過信息技術在物理課堂演示實驗中的應用，能夠有效優化初中物理理論教學和習題教學，并在此過程中提高學生的邏輯思維能力.并且信息技術在物理演示實驗中的應用能夠很好地豐富實驗形式和內容，能夠為學生展示豐富多彩的實驗，有利于學生思維能力和觀察能力的提高.并且通過應用信息技術能夠將一些難以演示和觀察的實驗展示出來，做好初中實驗教學內容的補充.教師通過將常規儀器實驗和通過信息技術展示的實驗有機結合起來，有效優化初中物理課堂演示實驗教學模式，幫助學生更好地獲取物理知識，提高學生的物理素養和實踐能力，促進學生思維能力的提高.

2信息技術在物理演示實驗教學中的具體應用

2.1瞬間轉化為定格分析

初中物理很多實驗需要分析一些瞬間的信息.如在學習內能時，需要驗證物體對外做功內能減小的結論，教材中使用的是演示實驗，具體過程是：將試管裝上水，然后用酒精燈加熱，經過觀察發現試管內的氣體由于受熱膨脹將活塞推出，而從試管中沖出的氣體變成了白色，經過分析發現氣體變成白色是由于液化的原因，因此可以得出沖出的氣體對外做功內能減少.但在這個實驗過程中會發現，氣體從試管中沖出是在一瞬間完成的，學生在實驗過程中幾乎看不到試管氣體顏色的變化，學生沒有通過清楚的觀察，對得出的結論也難以信服.但教師可以通過照相機的錄像功能將整個實驗過程錄下來，然后再通過計算機處理照相機中的錄制的氣體沖出試管的畫面，到學生在實驗過程中沒有及時觀察到實驗現象時，教師可以將準備好的照片展示給學生看，讓學生清楚地觀察到實驗現象，從而更好地理解實驗的內容和實驗現象的本質，更有效地消化內能的相關知識.又如在學習機械能的轉化這一部分內容時，為驗證動能和彈性勢能能夠相互轉化這一結論.教師在演示過程中可以先準備好實驗器材，然后將一根彈簧固定在導軌的一端，讓小球沿著導軌向彈簧方向滾過去，小球滾到彈簧處并產生撞擊后，小球的速度先逐漸減小到零，然后小球被彈簧彈出，向相反方向運動.其中小球撞擊后速度逐漸減小到零的過程中彈簧也被逐漸壓縮直到形變量達到最大，通過觀察和分析這個過程的現象能夠得出小球的速度減小，動能減少，彈簧形變量逐漸在增加，彈性勢能不斷變大，動能轉化成彈簧勢能.同理，彈簧將小球彈出，形變減小，彈性勢能轉化成動能.從而得出開始要驗證的動能與彈簧勢能能夠相互轉化的結論.但這個實驗過程時間也很短，學生無法及時觀察到實驗現象.因此教師也可以通過照相機將整個實驗過程錄下來，然后通過計算機播放器的慢放功能將實驗過程慢放給學生看，讓學生能夠清楚地觀察到小球的速度變化和彈簧的形變，讓學生能夠順利從實驗現象中得出相應的結論，更加深刻的理解動能與彈性勢能能夠相互轉化的本質含義.

2.2動態轉化成靜態分析

初中物理實驗中有很多都需要觀察其動態變化過程，因此為實驗觀察造成一定難度.如在機械能轉化的教學中，教師可以通過單擺來研究動能和重力勢能相互轉化，讓擺球從某一高處擺到最低點，這個過程中擺球的高度變小，擺球的速度逐漸增加，從而可以得出重力勢能轉化成動能的結論.同時觀察小球從最低點運動到最高點的過程，可以得出擺球動能轉化成重力勢能的結論.在這個實驗過程中，其中擺球的高度還能夠直接通過觀察得出，但小球在擺動時從最高點到最低點用的時間很短，很難對擺球的速度變化進行觀察，影響學生對實驗現象的觀察和分析，不利于學生得出正確的結論.但通過信息技術能夠有效解決這個問題.教師在實驗過程中可以通過利用單擺的頻閃照片來對小球的速度做出正確的計算和分析，然后準確得出動能和重力勢能能夠相互轉化的結論，更好地理解機械能轉化的相關知識.并且這種頻閃照片也能夠用于勻速直線運動教學中，通過向學生展示物體下落的頻閃照片，讓學生能夠清楚準確地觀察到小球下落位置的變化，幫助學生更好地理解自由落體運動.

2.3抽象轉化為直觀分析

初中物理中有很多比較抽象的知識點，信息技術在初中物理演示課堂中的應用能夠很好地化抽象為直觀，幫助學生更加輕松地理解物理知識和現象.如在學習滑動變阻器這一部分內容時，學生在學習識別滑動變阻器接入電路的有效電阻時存在一定的困難.并且通過滑動變阻器的電流看不見，學生需要在頭腦中進行想象，建立起對應的模型，這個過程對于一部分缺乏想象力的學生存在一定的難度，因此也使得學生無法有效理解，分不清楚接入電路的到底是哪一段電阻.因此為突破這一難點，教師可以借助信息技術來解決，教師可以通過Flash腳本里的相關函數以及其中的影片、幀等制作相關的模擬動畫.如可以將電流流過的滑動變阻器部分設置成紅色顯示模式，當滑動變阻器的滑片發生變化時，電流流過變阻器的部分的紅色區域也發生相應的變化，這樣學生就能直觀地觀察到電流流過滑動變阻器的路徑，幫助學生更有效地理解滑動變阻器的相關知識.同時借助信息技術還能向學生展示一些平時無法演示的實驗，如原子彈爆炸、宇宙飛船等一些大場面，這些都可以通過視頻及模擬的方式展示給學生，讓學生能夠有更加直觀的認識，增長學生的見識，激發學生學習物理知識的興趣.

總之，信息技術在初中物理課堂演示實驗教學中發揮著重要的作用，教師應合理將其與教學內容結合起來，提高學生的學習效率和思維能力，優化課堂教學模式，促進初中物理課堂演示實驗教學質量的提高.