信息技術在初中物理演示實驗教學中的應用

楊朋兵

摘 要：隨著社會的發展和科技的進步，信息技術在為生活帶來便利的同時，也開始了與教育教學領域的結合。在新課程改革的過程中更是突出強調了信息技術在學科中的應用。初中階段的物理是一門以實驗為基礎的學科，所以物理課堂演示實驗教學在初中物理教學中占了很大的比重，并且對于課堂教學質量和效率起著重要的作用。因此，應用信息技術進行初中物理課堂演示實驗教學是教育信息化發展的必然趨勢，也是當前網絡環境下實現物理教學改革創新的必由之路。

關鍵詞：信息技術;初中教學;物理實驗

物理是初中階段學校教育的重要科目之一，不僅影響著學生的整體成績，更關系到學生的綜合成長和發展。而實驗則是物理教學中的關鍵環節。開展實驗教學，尤其是重視物理演示實驗教學，通過信息技術在教學過程中的應用來實現教學效率的提升是當前環境下物理教學改革的主要方向。

一、初中物理實驗教學的發展現狀

對于物理學科的課堂教學來說，實驗既是不可或缺的部分，更是提高課堂教學效率和效果的重要手段。隨著教學改革的不斷深入發展，大部分的物理教師已經逐步認識到實驗對于物理教學的重要性，并且在課堂上增加了這一部分的占比。但是從實際的教學效果來看，初中階段的物理實驗教學還存在著一些問題。首先是教師在進行物理實驗教學的過程中缺乏科學的流程設計。受長期存在的素質教育思想理念和應試教育思想理念的影響，即便是在教師已經關注和重視物理實驗教學的情況下，對于其教學過程的研究和探討仍然出于初步發展的階段。這也就導致了實驗教學在開展的過程中出現了一些不符合學生學習規律以及不符合學科特點和要求的問題和現象，進而影響了學生的物理學科知識內容綜合性學習，阻礙了學生實驗操作能力的強化和發展。其次，學校方面存在實驗條件不足的情況。學校方面或是存在未能購置配備必要性物理學科實驗探究器材設施的問題，或是實驗器材不足以保證所有學生親自參與到物理實驗的操作過程中，這也就使得學生在操作實驗上的能力發展受到一定的限制，從而影響了整體的教學效果。而這些問題的存在也成為初中階段的物理學科教師積極開展教學探究，實現實驗教學改革和創新的巨大推動力。

二、信息技術的應用對于物理演示實驗教學的意義

面對物理課程，大部分的初中學生都是初次接觸系統化的物理知識。相比于學生已經習慣，并且有所了解的語文、英語等學科，物理學科無論是知識內容還是教學方式對于學生來說都是比較陌生的。同時從物理學科本身的特點來看，物理知識與數學知識類似，都具有較強的邏輯性，并且理論知識內容的抽象性更為明顯。也就是說一些知識內容僅僅只依靠教材中的文字解釋學生是無法在腦海里建立其相關的概念和畫面的。這就使得物理學科成為學生學習的一個難點和障礙。正因如此，教師在課堂上開展實驗教學并且進行物理實驗的演示就成為必不可少的部分，起到幫助學生理解的作用。而隨著信息技術和網絡多媒體的迅速發展，其在教育教學領域的作用也逐步凸顯，使得其與課堂教學的聯系更加緊密。對于演示實驗教學來說，信息技術的應用一方面能夠為演示實驗創造一定的條件，提供便利，為一些復雜的，危險性較高的實驗提供了演示的可能和機會，另一方面信息技術也能夠在學生的實驗觀察方面提供便利條件，從而起到強化演示實驗教學效果和提高演示實驗課堂教學效率的作用。

三、信息技術在初中物理演示實驗教學中的應用策略

（一）創設網絡實驗應用提供物理演示實驗條件

物理實驗不僅是幫助學生理解抽象化的物理知識，使其以具體的實驗現象表現出來便于學生掌握的重要途徑，更是培訓和強化學生動手能力和實驗操作能力的重要過程。正因如此，實驗是物理課堂上必不可少的一個部分和環節。而在開展實驗教學的過程中，除了要保證學生有機會親自參與實驗之外，教師對于實驗過程的演示也是十分重要的。在學生完成具體的實驗操作之前，教師的實驗一方面能夠幫助學生熟悉整體實驗操作的過程，尤其是熟悉具體的實驗操作以及實驗現象的觀察方向，使教材上文字性的實驗描述逐步在學生的腦海中形成初步的畫面，對學生起到一定的方向指導作用;而另一方面教師的演示實驗也是對學生開展實驗安全教育的主要平臺。對于物理實驗教學來說，保證學生在實驗過程中的安全是首要任務，所以在實驗開始之前進行安全教育也是必不可少的。但是對于大部分學生來說，他們缺乏直觀的體會，使得他們對于實驗安全教育的內容并不重視，容易導致一些安全事故的發生。而通過演示實驗教師能夠將容易出現問題的操作和實驗環節進行重點的講解，通過直觀的實驗現象來告訴學生安全操作的重要性，以增強學生在完成物理實驗過程中的安全意識。所以綜合來看，物理演示實驗是課堂教學中不可或缺的一個環節。但是我們不可否認的是，在課堂教學的環境下，一部分的實驗是缺乏開展的環境和條件的，同時一些危險性較高的實驗操作也無法直接進行演示，也就是說教師利用現有條件是無法直接進行實驗的。在這樣的情況下，教師就可以利用信息技術來實現實驗過程的還原和演示。除了實驗的相關視頻之外，教師還可以使用一些用于網絡實驗教學的軟件完成模擬的物理實驗過程，并且通過屏幕為學生展示整個演示的過程，從而替代真正的物理實驗演示，在降低危險性的同時也能夠讓學生加深對于這一實驗的理解，為學生觀察復雜實驗過程創造了條件，提供了可能。所以這一方式和途徑成為信息技術應用于物理演示實驗教學的體現，也能夠成為物理實驗課堂教學的一部分，為提高課堂教學質量和效率提供幫助。

（二）利用信息技術強化物理演示實驗教學效果

物理演示實驗是初中階段物理課堂上教師開展教學必不可少的一種手段和方式，通過教師的演示學生才能夠對文字性的實驗過程有一個更加直觀的認識，同時也是幫助學生掌握實驗安全操作的主要方式。所以說，進行物理演示實驗是物理課堂上的一個重要環節。但是，在教師進行演示實驗的操作過程中，卻存在著一些影響其教學效果的問題，如實驗現象比較細微，實驗操作比較精細，學生難以通過直觀的觀看來體會這些操作中的差別并且掌握。在這種情況下，為了保證教學的效果教師往往可以利用信息技術和多媒體教學用具來對演示實驗進行輔助。其中最為常用的就是多媒體投影和3D動畫演示軟件。多媒體投影的作用就在于幫助教師將其實驗的過程進行放大，使學生能夠在屏幕上觀看教師的演示實驗過程，強化演示實驗的效果。利用投影技術，一方面能夠解決由于班級內學生過多，教室過大導致學生和教師之間的距離較遠，一部分學生難以清楚地觀察到演示實驗過程的這一問題，對于兼顧班級內所有學生的教學效果上有所幫助;另一方面演示實驗過程中難免會涉及一些比較細微的實驗操作，如果教師不輔助以口頭的講解學生往往很難在觀察的過程中注意到。而即便是教師在實驗的過程中通過口頭講解的方式加以強調，學生在無法實際觀察的情況下也很難產生概念，從而在自己實驗操作的過程中出現一些問題和狀況。而投影能夠對這樣的一些實驗操作過程和實驗現象起到放大的作用，幫助學生更好地觀察教師的演示實驗。而3D動畫演示軟件的使用同樣也是為了放大教師的實驗操作過程。在完成整個的演示實驗之后，教師可以在軟件上對整個實驗操作過程進行重復演示，將其中一些比較細微的、容易被學生忽略的以及容易出現安全問題的實驗操作進行重點強調，以強化演示實驗的教學效果，同時也更加便于學生對整個實驗過程的觀察和對實驗操作的掌握，從而也提高了學生自己完成實驗時的效率。

（三）通過實驗視頻提高物理實驗教學課堂效率

在初中階段的物理教學課堂上開展實驗教學主要的目的就是為了強化學生的實踐和操作能力，同時也加深學生對于抽象化的物理知識的理解，便于學生在日常生活中對物理知識的應用。基于這樣的一個目的，教師在開展課堂教學的過程中最好是能夠為學生提供親自動手參與實驗的條件，讓學生能夠親自完成實驗過程，體會實驗中各種條件對其結果的影響以及原理的體現。但與此同時，初中階段的物理課堂既包括了實驗的部分，也包含了理論知識教學的部分，這也意味著課堂上留給學生完成實驗的時間是有限的。而于此相對立的是學生完成物理實驗并且得出結論往往并不能夠一蹴而就。尤其是對于初中階段的一些電和磁相關的較為復雜的實驗，學生要完成整個實驗過程，觀察實驗現象并且總結實驗結論一般來說需要學生多次重復地完成實驗。而實驗過程中一些外界因素的影響也會導致學生實驗結果出現誤差，需要學生重新進行。這樣一來，學生完成實驗演示需要的課堂時間就會增多，進而影響教師整體的教學計劃。因此要實現物理實驗課堂教學的順利進行，教師需要做好這兩者之間的兼顧，而信息技術的發展就為此提供了實現的方式和路徑。其具體過程主要是對實驗視頻以及相關應用的利用。在課堂上教師需要保證學生能夠有條件和時間親自完成一次實驗，體會實驗操作的過程并且觀察現實實驗條件下可能會導致實驗結果誤差的因素。之后，在學生需要補充觀察實驗現象以及討論實驗結論的時候教師就可以充分地利用實驗演示視頻來讓學生重復觀看，起到提高課堂教學時間利用效率的作用。除此之外，教師也可以利用一些網絡的物理實驗演示軟件來為學生多次重復實驗的操作過程。這樣利用視頻資料和網絡應用來替代學生重復實驗的過程能夠有效地提高課堂時間的利用效率，做好學生參與和課堂教學效率的平衡，以實現課堂教學效果的最大化。

四、結語

物理學是建立在實驗基礎上的學科，所以實驗教學是初中物理教學中極其重要的環節，不僅能加深學生對物理規律的理解，而且對培養學生的思維和動手能力具有重要的意義。所以，教師在初中階段的物理課堂教學中可以充分發揮信息技術對實驗教學的輔助作用，在激發學生興趣的同時便利教師的實驗演示過程，強化實驗課堂教學的效果。

參考文獻：

[1]郭秀虎.信息技術在初中物理演示實驗教學中的應用[J].西部素質教育，2019（16）.

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