初中物理演示實驗中信息技術應用探討

桑志虎　王立蘭

摘 要 初中物理課程教學十分注重實驗，通過實驗的方式幫助學生理解物理現象及其背后的原理。對初中物理演示實驗教學應用信息技術進行探討與分析，闡述運用信息技術的作用與效果，對信息技術的應用策略進行研究。

關鍵詞 初中物理；演示實驗；信息技術；實驗教學；教學資源

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）09-0139-02

1 前言

當前，信息技術與計算機技術廣泛滲透到各行各業中，并逐漸成為人們生產生活所必不可少的工具與技能，在教育教學工作中的應用也逐漸凸顯其重要作用。初中階段的物理學科是奠定物理學習基礎的重要科目，除了理論教學之外，實驗教學也是其必不可少的部分，而其中的演示實驗能夠幫助學生建立物理概念，理解物理原理。在演示實驗中應用信息技術，更能夠有效提升教學效率與質量。

2 信息技術應用于初中物理演示實驗的作用

能夠有效整合資源，便于開展物理演示實驗 將信息技術應用于初中物理演示實驗教學過程中，能夠有效整合教學資源，提高物理實驗效率，有利于演示實驗的展示。當然，信息技術的應用決不能僅僅依靠網絡中隨處可見、質量低下的教學課件這種單一形式，而應更多地向資料性資源、工具性資源與系統性資源的整合方向發展。現階段，有許多質量上佳的物理實驗平臺能夠對教學過程與實驗過程加以更好地展示。如NOBOOK虛擬實驗是一種專門為初中及高中教師打造的教學工具軟件，具有初高中物理通用的實驗制作工具，教師可以利用該軟件DIY并模擬物理實驗，甚至可以依據教學目標與教學內容的需要，進行在線課件開發，有效實現資源的整合與共享。

能夠對物理演示實驗加以優化 初中物理演示實驗中運用信息技術，還可以對演示實驗加以優化。在課堂實物實驗中，由于學生的認知水平與動手能力的限制，常常會出現實驗上的誤差，比如電路接反、電流表與電壓表超過量程等，都有可能導致實驗設備與器材的損壞，造成不必要的損失。但在這個過程中，教師決不能呵斥學生或停止實物實驗，這樣會限制學生的動手操作能力，影響學生的學習效果。教師可以利用信息技術進行實驗模擬，向學生展示更加規范化的操作與方法，提高學生對于操作過程的理解能力，以避免操作誤差。

能夠對物理演示實驗過程進行細微展示 許多物理實驗的過程都無法通過實物實驗來明確其變化過程與原理[1]，如動能與勢能實驗，教師通常會舉出籃球落地與反彈的過程來對動能與勢能之間的轉化進行描述。但在實際的實物實驗中，僅僅以肉眼是無法明確辨別籃球下墜、與地面碰撞變形、恢復原形到重新彈起的過程，尤其是籃球形狀的變化過于細微與迅速，無法用肉眼捕捉到。此時就可以利用信息技術進行放大與放慢，將籃球的變化過程加以展示，以確保學生能夠充分了解勢能與動能之間的轉化過程，有效增強學習效果。

3 信息技術在初中物理演示實驗中的應用

構建物理教學情境 信息技術在初中物理實驗教學中的應用，可以構建合理的物理實驗教學情境。物理教學材料中提及的許多物理情境，在日常生活中是難以見到的，僅僅依靠平面化、靜止化的書本及教師的語言描述，學生會覺得物理現象過于乏味而艱深，影響學習興趣與學習質量。如在初中物理中，關于聲音的產生與傳播在教學材料上無法有效體現，而教師在引導學生學習相關內容的時候，往往會讓學生邊說話邊用手指摸喉頭部分，以體驗發聲時喉嚨的振動；但這種方法過于簡單與單一，學生在一段時間的好奇之后就會失去興趣。

這時就可以利用信息技術構建物理教學情境，向學生更加直觀地展示聲音產生時物體的振動。比如向學生播放敲鼓時鼓面振動的視頻，或者利用信息技術向學生展示聲音產生的演示實驗過程及原理，播放用小錘敲擊音叉時發出的聲音，以及敲擊音叉之后將音叉放入水中產生的水花四濺現象，以此幫助學生理解聲音產生的原理。同時通過這種方法，也能夠調動學生的學習興趣，進一步增強初中物理教學效果[2]。

信息技術的應用需要分清主次 運用信息技術進行物理演示實驗教學，需要按照教學內容與實驗方式分清主次，明確是否需要采用信息技術進行演示實驗教學。現階段，許多青年教師在初中物理教學活動中存在過度依賴信息技術的情況，使得課堂教學變成信息技術應用的展示平臺，教學內容被淡化，無法凸顯重點的教學內容。

事實上，初中物理教學中運用信息技術來進行演示實驗，應當將教學的重點放在實驗環節，而非信息技術這種輔助性教學工具。如在引導學生認識并感知大氣壓強的時候，教師一定會提到著名的馬德堡半球實驗，可以運用信息技術，通過動畫視頻的方式展示該實驗的具體過程。在這個過程中，教師需要對每一個具體的實驗環節進行詳細解說，以確保學生明確該實驗的具體內容與實驗結論，加強對于大氣壓強的理解。

同時，教師也可以利用實物進行大氣壓強的課堂實驗，向學生展示大氣壓強的存在與威力。如準備透明淺盤、一個玻璃杯、一張紙片與一盒火柴，在盤中注入一定量的水，將紙片點燃并迅速扔進玻璃杯中，馬上把玻璃杯倒扣在盤子中；隨著火焰熄滅，杯子中的水位會迅速上升。通過這樣的演示實驗，提高學生的好奇心與興趣。

相比之下，教師的實物實驗通常都較為簡單，且實驗材料大多隨處可見，學生也能夠自己進行實驗，其有效性會遠遠超過演示實驗。因此，在教學活動中必須分清主次，以實物實驗為主，以演示實驗為輔。

進行實驗數據采集與分析 初中物理課堂教學中，由于學生的認知水平與學習能力還存在一定的限制，因此，許多需要計算的實驗數據通過學生計算，往往耗時較長；而教師直接將數據結果展示給學生，又會影響教學質量與效果，此時就可以利用信息技術來進行實驗數據的采集與分析。如在教學物態變化的相關內容時會接觸到“融化”與“凝固”的相關概念，并需要進行物理實驗以明確物體的物態變化。比如在進行硫代硫酸鈉的融化實驗時，對于硫代硫酸鈉加熱的時間、溫度與物態之間的關系，就需要進行詳細測量、統計、計算與分析，教師可以借助信息化辦公軟件，利用表格的計算與圖表功能來進行，通過數據處理繪制出硫代硫酸鈉的熔化溫度與時間之間關系的折線圖。對計算過程加以簡化的同時，也能夠向學生展示每個物理量之間的關系，提高教學效率，減少時間的不必要損耗[3]。

合理選擇演示實驗教學內容 在初中物理教學過程中，并不是每一個實驗都需要以信息技術演示實驗的方式加以展示。馬德堡半球實驗、托里拆利實驗等規模較大、危險性較高的實驗，利用信息技術能夠更加直觀地加以展示。許多物理實驗可能存在時間過長或過短，或者現象過于細微等情況，利用信息技術加以調整，可以幫助學生了解物理現象發生的過程。實物實驗比利用信息技術加以展示的演示實驗更加真實和客觀，能夠激發學生的好奇心與學習興趣，并且提高學生的動手能力，因此應盡可能以實物實驗的方式加以呈現。如測定物體的密度、以電流表與電壓表測電阻等實驗，就可以通過實物實驗的方式，由學生分組動手實驗，加深學生對物理現象的印象與理解能力，增強學生的學習效果。

在初中物理教學活動中，利用信息技術進行演示實驗，不僅需要教師充分掌握相關信息技術的應用技能與實驗方法，還需要教師對于教學內容及其重要性有明確的認知，能夠合理選擇需要利用信息技術來進行的物理實驗，將演示實驗與實物實驗有效結合，真正提升初中物理教學質量。

演示實驗中運用信息技術需要遵循生本原則 初中物理演示實驗中信息技術的應用也需要尊重學生的主體性地位，秉持“以學生為本”的生本原則，尊重學生的主觀能動性，加強與學生之間的溝通，明確學生的疑問與訴求，并著重解答學生的疑惑，而非單純地操作信息技術向學生展示演示實驗。教師需要充分發揮其引導與啟發作用，注重信息技術在課堂教學中的應用效果，將信息技術作為輔助性的教學工具，使其發揮畫龍點睛的作用。需要注意的是，教師應當著重培養學生的動手能力與操作能力，提高學生的團隊協作能力與創新性思維能力，在利用信息技術進行演示實驗展示時，引導學生樹立科學的態度。

如在最初學習電路的相關知識時，學生普遍是第一次了解電路的相關知識，也是第一次接觸到電路的相關元件。此時教師可以利用信息技術，將電路元件進行放大并投影，向學生更加細致地介紹電路元件的功能及應用原理。電路連接的教學，教師可以引導并啟發學生自己動手操作電路連接，培養其操作能力，并對學生加以鼓勵，提高其動手興趣。同時，教師利用信息技術向學生展示電路一旦連接錯誤或操作失誤帶來的短路、斷路等后果，要求學生對實驗過程加以警惕，幫助其樹立更加科學的實驗理念。

信息技術除了展示演示實驗、進行數據計算與分析等工作之外，還可以應用于階段性復習等工作。對于實驗內容進行復習過程中，由于實驗項目及實驗工具與設備數量眾多，運用傳統的教學方式顯然是不可行的，而重新進行實驗又會無端耗費過多的時間。此時利用信息技術進行實驗模擬與展示，能夠有效提高實驗效率，提高復習質量與學習效率，讓學生更好地鞏固初中物理相關知識[4]。

4 結語

在初中物理演示實驗教學活動中，利用信息技術能夠更加直觀地對實驗過程及實驗原理加以展示。但在實際的應用過程中，教師需要注意分清演示實驗與教學內容及實物實驗之前的主次關系，不能一味地依賴信息技術，可以通過構建教學場景、采集與分析實驗數據與合理選擇實驗內容等方式來應用信息技術，并注意遵循生本原則，考慮學生的學習能力與認知水平，確保信息技術應用的有效性。

參考文獻

[1]施小葉.初中物理演示實驗中信息技術的應用探究[J].數理化解題研究，2016（9）：71.

[2]侯小霞.運用信息技術 優化初中物理演示實驗教學[J].考試周刊，2017（63）：149.

[3]李琪.信息技術在初中物理課堂演示實驗教學中的應用研究[D].成都：四川師范大學，2013.

[4]孫瑩.初中物理演示實驗中信息技術的應用研究[D].西安：陜西師范大學，2015.