信息技術與高中物理實驗教學的優化整合探討

黃文鍇

【摘要】現代教學理念不斷地推陳出新，新的教學理念要求教學活動必須要更加注重對學生綜合素質的培養，并要注重融合現代教學手段，這就為今后的教學活動明確了改革方向。隨著信息技術在社會當中大放異彩，信息技術在促進行業發展方面發揮著巨大作用，這也為教學工作實現新的效果提供良好的教學手段。高中物理對于學生來說是十分重要的一門學科，也是學習難度較高的一門學科，有必要將信息技術運用到物理教學當中，豐富物理教學內容，創新物理教學手段，實現新的物理教學格局，促進教學工作的開展。

【關鍵詞】信息技術? 高中? 物理實驗教學? 整合

【課題項目】2020年度寧德市中學教育科研立項課題：新課程背景下現代信息技術優化高中物理演示實驗教學研究，立項批準號：FJNDKY20-504。

【中圖分類號】G633.7;G434? 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）24-0059-02

一、高中物理實驗教學的重要性

（一）激發學生學習興趣。傳統的物理課程教學，大多都是實驗室作為輔助教學，教師不太注重實驗過程，對于實驗目的、注意事項、實驗器材等都會提前口述給學生，一旦有突發情況，教師一般都會選擇以課本結論收尾，學生的學習熱情難以被激發。但是高中物理實驗教學打破了傳統模式，將實驗教學搬到課堂上來，增強了學生的動手實驗能力，有疑問可以及時提出，教師可以引導得到解決，調動學生學習熱情，激發學生學習動力，變被動為主動。動手實踐過程中培養了學生探索知識的精神和獨立思考的能力。

（二）提升效果，發展素養。在市級課題《新課程背景下現代信息技術優化高中物理演示實驗教學研究》得出的心得，我們都知道，在新課程改革的旗幟下，實施核心素養教育已成為物理教學的重中之重。要做好這項工作，物理教師必須創新教學形式和教學觀念。信息技術的滲透不僅可以豐富物理教學的內涵和形式，而且可以為實施核心素養教育提供幫助。教師不僅可以根據信息技術的便利性進行微格教學、翻轉教學等教學模式，還可以根據信息手段的便利性，打造智能化、信息化的物理學習平臺，突破現實教育的壁壘，為學生提供更廣闊的學習和復習途徑，不僅有利于提高學生的學習效果，也有利于學生身體素質的發展。

（三）培養學生解決問題的能力。實驗教學的魅力就在于探索的過程，因為實驗結論是理論知識，需要靠實驗得出結論，學生能一次次從驗證結論的過程中學習知識、消化知識。探索的過程是未知的，會面對很多情況，引導學生自己動手實踐，也是一種開放式教學，幫助學生在探索中遇到問題的時候，培養解決問題的意識，教師從旁指導，幫助學生提高解決問題的能力，一場成功的實驗能夠樹立學生學習物理的自信心。

二、信息技術在實驗教學中的應用瓶頸

（一）實驗教學過于形式化。部分教師并沒有完全理解新課改下的實驗教學的理念，仍堅持使用傳統的教學，為了盡快完成教學任務，沒有給實驗教學預留出空間和時間，會采用口述實驗的方式達到教學目的，也有的安排了實驗教學，但只是按部就班地去完成，沒有進行創新。也不注重實驗過程，更沒有引導學生對問題進行思考，目光更多地放在了完成教學任務上面，忽略了教學質量。

（二）教學內容單一。在信息技術背景下，很多物理教師開始將多媒體設備等教學輔助手段引入了教學課堂。但是，他們中很少有人能結合學生的實際需要，從網絡上尋找適合的教學資源與物理授課內容結合，這些教師更喜歡將教材中的知識“數據化”，即用PPT、Word等軟件將課本中的知識點進行總結。這種形式上的信息化教學并不能擴展學生的物理學習內容，甚至會在無形中增加教師的備課負擔，降低物理授課效率。此外，部分教師在學會一種信息化教學手段后，便很少對其進行更新，這樣很容易使學生產生疲勞感，對其構建物理知識體系非常不利。

（三）應用形式單一。雖然在高中教育改革的背景下，絕大部分高中課堂都獲得了創新，但由于教師對高中物理實驗教學重視度不夠，迫使這一教學內容也沒有獲得應有的創新，誘發當下高中物理實驗教學存在明顯的模式單一、內容局限問題，削弱學生主動參與這一實驗課程的積極性，導致這一課堂教學效果大打折扣。比如，現代化技術在高中物理教學中的普及，現代化的技術也開始被應用到高中物理實驗教學過程中，很多教師就開始利用現代化技術代替示范實驗，雖然對于部分現場示范效果不佳的物理實驗而言，應用現代化多媒體演繹這些實驗能幫助學生更精準地掌握實驗規律，但如果全部實驗都采取這一教學方式，那么學生參與高中物理實驗教學的興趣也將被大幅縮減，導致高中物理實驗教學失去本應有的意義，更無法實現這一教學對高中生核心素養培育的積極影響。

三、信息技術與高中物理實驗教學的優化整合策略

（一）靈活構建實驗教學情境。實驗探究問題是促使學生深入思考實驗探究內容的關鍵因素，也是整體實驗教學活動順利推進的前提。受自身物理認知水平和物理知識儲備的限制，學生需要在一定的教學指導下幫助自己構建具體的物理實驗探究問題。與傳統教學中的實驗情境不同，以信息技術為支撐的實驗情境可以引導學生從多角度構建實驗探究問題，促進學生在情境中有效拓展物理思維，構建由新舊認知沖突驅動的具體實驗探究問題，使學生在正式實驗學習前掌握實驗探究的本質和方向，便于預測和假設實驗內容，然后在教師的指導下完成實驗探究任務，從而增強自己的實驗探究素養。同時，實驗教學情境的內容可以涵蓋生活情境、問題情境、物理演示情境等，便于學生在多種情境的引導下完成具體物理過程和抽象物理知識概念的思維轉化過程，在實驗學習中樹立正確的物理觀念，增強學生的核心素養，全面提高實驗教學的有效性。

（二）借助網絡實驗資源，提升學生實驗能力。在學習物理的過程中，學生具備相應的實驗能力是非常關鍵的，它能讓學生更好地將實驗內容與所學知識進行聯系，從而產生新的思考，進而讓高中學生能夠更加主動地探究物理實驗中更深層次的知識內容。事實上，物理科目對實驗的依賴性非常強，學生若是能在學習物理知識的過程中具備較好的實驗能力，可以通過親自動手驗證所學知識，方可全面提升自身物理知識水平。在傳統物理實驗教學中，很多學生往往只是觀看教師進行物理實驗操作，自己結合教師的實驗步驟寫一下實驗結果，這樣并不能幫助他們養成良好的實驗精神。學生只有真正深入到物理實驗的操作過程中，才能領悟物理實驗的真諦，加深對所學物理知識的印象，從而養成更加完善的實驗探究精神，將被動的物理知識接收轉變為主動獲取相應物理知識內容，進而形成良好的物理學習習慣。在實驗教學中，教師可以借助信息技術，從網絡上為學生尋找一些優質的實驗資源，彌補教學環境的不足，讓學生對一些物理現象、理念產生更深的理解，并通過這些網絡資源，幫學生更加深入地了解不同物理實驗的步驟，使其從更為直觀、感性的方向對物理知識產生深入理解。

（三）利用仿真軟件，構建真實實驗環境。在實驗教學中，有的學校不具備開展實驗的環境和條件，沒有相應的實驗器材，同時有些電學實驗具有較高危險性，也無法直接進行實驗操作。在這種情況下，教師可以利用信息技術，如希沃電子白板自帶的仿真實驗功能，在虛擬的仿真實驗室內進行實驗教學，替代真正的物理實驗演示，這種方式突破了傳統實驗手段受時間、空間的限制，為學生觀察復雜和危險實驗過程提供了可能。

（四）進行仿真模擬實驗。高中物理教學中包含大量的物理實驗，由于受到學生課程及其他原因的影響，導致許多實驗學生都不能親手去做。加上受到實驗場地及相關儀器設備的影響，學生能夠到實驗室親手做實驗的次數就變得更少。另外，在眾多實驗中不乏一些條件復雜、特殊、在實驗室無法進行的實驗。面對上述難題，在信息技術發展下出現的仿真實驗技術，就可以完美解決上述難題。在仿真實驗系統中，可以完全真實地重現實驗場景，學生可以根據相關實驗，自主選擇儀器設備，根據實驗步驟進行操作，就會出現實驗的結果。

（五）爭取計算機輔助的物理實驗教學模式。在這個大數據飛速發展的時代，對中學物理實驗教學模式產生了一定的影響。計算機技術在各個行業都發揮著一定的作用，在教育中也會有很多應用，計算機技術對物理實驗教學有一定的幫助，可以提高實驗在使用過程中的科學性和可視性。同時，現有的一些設備無法實現，本實驗可以用數字仿真代替，以補充現有實驗的不足。它不僅能使學生觀察事物的現象，而且能提高教學效率，使學生能更仔細地觀察物理現象。例如，在講解磁場實驗時，學生很難理解較為抽象的概念，但很難直接操作實驗。這時，我們可以利用計算機模擬實驗現象，使肉眼難以觀察到的抽象實驗現象變得生動、具體，提高實驗教學的有效性。

四、結論

總之，高中物理是一門探究性很強的學科。新課程標準對學生實驗探究能力的培養提出了更高的要求。要求學生在探究中學習，教師在教學過程中積極探索新的教學模式，以提高新課標意義上的物理實驗教學效果。實驗教學是高中物理教學的有效支撐，教師在教學過程中應更加注重實驗教學的發展和學生實驗操作能力的培養，不斷改進教學模式，提高教學質量，實施新課程標準，促進高中物理教學的發展。

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