數字資源環境下的初中物理實驗教學

■文/王華玉

初中物理教學具有十分重要的實用性和應用價值，新課改要求教師在教學過程中充分發揮學生的主體地位，激發學生的主觀能動性。在初中物理教學中，實驗教學是其重要組成部分，也是教學的重難點。在以往的初中物理實驗教學中，為了保證安全，大都由教師為學生演示實驗過程，學生只能進行一些簡單的操作。在這種教學模式下，雖然能讓學生掌握部分實驗技能和技巧，但是無法將學生的學習積極性充分調動起來，影響了課堂教學效果。隨著現代教育技術的發展，新課程教育理念的推進，互聯網技術的普及，在如今大量優質數字資源存在的環境中，現代教育技術和物理教育的結合，尤其是與實驗教學相整合已經勢在必行。在數字資源環境下，教師開展初中物理實驗教學時，可以將多媒體技術與物理實驗教學充分結合，以提高課堂教學的質量，達到新課改的要求。

一、傳統初中物理實驗教學存在的問題

（一）學生缺少操作機會

在傳統的初中物理實驗教學中，大部分教師都是采用灌輸式的教學，不注重引導學生自己動手進行實驗，只讓學生了解實驗過程。很多學生雖然參與了物理實驗教學，但是無法完全理解實驗現象。這影響了物理實驗的教學效果，無法有效激發學生的學習興趣。

（二）教師不重視實驗教學

在初中物理教學中，部分教師沒有充分認識到物理實驗教學的重要性，只是為了完成教學任務開展實驗教學。他們不愿意花費時間和精力設計物理實驗教學方案，導致物理實驗教學缺少系統性，無法有效培養學生的動手實踐能力。

（三）教師的指導缺乏針對性

在開展初中物理實驗教學時，教師應提前制定和設計詳細的實驗方案，提高實驗教學指導的針對性。但是很多教師在實踐教學中缺少這方面的準備。比如，有的學生操作方法不當，缺少明確的實驗目的，不知道應該在實驗過程中記錄什么，甚至在實驗室中經常會出現缺少儀器或儀器損壞的情況，導致教師和學生在課堂上手忙腳亂，無法完全發揮出實驗教學的效果，學生更是無法完全理解實驗現象。之所以會出現這種情況，主要是因為教師在備課環節沒有提前對實驗課進行深入研究和分析，從而導致教師在實驗課上的指導缺乏針對性和有效性。

二、在數字資源環境下開展初中物理實驗教學的價值

（一）提高教學效率

在傳統的初中物理實驗教學中，一個實驗的時間十分短暫，一旦學生出現注意力不集中的情況，很可能會錯過其中的重要流程。教師在數字資源環境下開展初中物理實驗教學，通過播放視頻的方式講解實驗過程，能讓教學流程更加具有靈活性，有助于教師把控教學節奏，能幫助學生更加透徹地掌握相關知識。比如，學生在課后自主學習的過程中，能有效結合視頻內容進行學習；教師一旦發現學生對某個知識點還沒有完全理解，可以通過慢放和重新播放視頻的方式，引導學生深入、細致地觀察實驗過程和實驗現象，以增進學生對物理知識的理解和掌握，提高課堂教學效率。

（二）降低教學難度

初中物理實驗中有一些較為復雜或存在安全風險的實驗，對剛剛接觸物理實驗的學生來說有一定的難度，很多實驗都需要教師親自完成。但是，在數字資源環境下開展物理實驗教學，教師可以充分運用信息技術的手段模擬實驗過程，借助計算機完成整個實驗的演示過程，這能降低教師的教學難度，消除實驗中的不安全因素。

三、數字資源環境下的初中物理實驗教學策略

（一）激發學生學習興趣

教師運用數字資源開展初中物理實驗教學，可以將物理現象的變化過程充分展現在學生面前，讓學生更好地了解和掌握物理知識，幫助學生簡化學習過程，降低學習難度，激發學習興趣。

例如，教師在帶領學生學習“光的折射”相關內容時，首先可以使用多媒體教學軟件，為學生播放海市蜃樓的視頻，將學生的學習興趣激發出來，有效提升學生的課堂參與度。其次，教師通過提問的方式，開展實驗引導教學，將班級中的學生平均分成幾個小組，讓學生以小組為單位，在玻璃杯中對兩枚硬幣進行觀察、討論和探究，營造一個良好的探究氛圍，以吸引學生的注意力。最后，教師通過多媒體技術，幫助學生深入了解光的折射原理，從而有效增強初中物理教學的效果。

（二）開展輔助教學

數字資源環境下教師開展物理實驗教學，可以為學生展示豐富多彩的物理現象，其中很多現象是學生在生活中無法看到的。這種方式能夠有效打破時間和空間的限制，讓學生更好地學習物理知識。

例如，教師在為學生設計“物體的浮與沉”相關教學實驗時，首先通過生活中的浮沉現象來引入本節課的內容，為學生展示生活中的實際案例，讓學生對物體的浮沉原理和條件進行深入的了解和掌握。其次，教師帶著學生進行深入的聯想，思考在液體中物體的受力情況以及運動狀態的變化情況。然后，教師運用數字資源為學生提供一些物體浮沉條件，讓學生開展實驗活動，讓學生對物體浮沉的條件進行深入研究。在實驗過程中，教師要引導學生對物體的上浮、下沉和懸浮這三種現象進行深入觀察。最后，教師對學生的實驗過程和實驗結論進行總結，點評學生的表現。教師運用數字資源進行輔助教學，可以有效激發學生的探究興趣，引發學生主動思考，從而提高初中物理實驗教學的效率。

（三）拓寬學生的視野

在素質教育的背景下，教師應改變傳統灌輸教學模式，充分結合教育發展現狀，融合數字教學資源，拓展物理實驗教學范圍，促進學生更加深入地理解和掌握物理知識。

以“科學探究摩擦力”的教學實踐為例。在人們的日常學習和生活中，摩擦現象是一種十分常見的物理現象，因此，教師在進行教學時，可以先讓學生閱讀教材內容，引導學生進行科學實驗探究，在小組內進行討論，培養學生的自主學習能力。其次，在學生開展自主探究的過程中，教師可以充分運用多媒體教學軟件，使學生掌握利用不同條件增大和減小摩擦力的方法，幫助學生深入理解相關知識。最后，教師通過運用數字資源進行物理實驗，為學生展示與摩擦力相關的物理現象，幫助學生進一步了解生活中常見現象背后的物理知識，拓寬學生的視野。

（四）培養學生的探究精神

在傳統的物理實驗教學中，教師為了節省時間，很少帶領學生進行實驗，而是通過板書的形式將實驗步驟和結果展示在學生面前。除此以外，影響初中物理實驗教學的因素還有很多，如實驗設施、課堂時間和實際操作的難度等，因此，很多實驗無法在課堂上完成，教師只能給學生講解基本的實驗操作方法。在這種教學模式下，學生缺乏動手操作的機會，無法正常觀察實驗現象，對物理學習的興趣也會降低，這樣無法培養學生的科學探究精神。在數字資源環境下開展物理實驗教學，教師可以充分借助信息技術創建網絡實驗室，為學生創造一個良好的實驗探究情景，有效激發學生的操作興趣，促使學生積極主動地進行物理知識的探究。

例如，教師在帶領學生學習“電流和電路”這一節課的相關內容時，首先可以為學生下載一個與初中物理實驗教學相關的軟件，為學生創建一個網絡物理實驗室。學生在網絡實驗室中能夠進行實驗操作，對電流表的串聯現象和并聯現象進行觀察。這種教學形式不會占用教師過多的理論教學時間，還能讓學生在實驗操作中充分感受物理現象，從而激發學生的學習興趣，培養學生的探究精神。

（五）創造良好的教學情境

在傳統的初中物理實驗教學中，受實驗條件等多方面因素限制，有些實驗無法開展。比如，有些實驗原料本身存在一定的毒性，會對學生的身體產生危害，教師會限制學生在實驗中使用這些原料；有的學生在實驗過程中操作不當，可能會造成實驗器材損壞。因此，教師在實驗中會反復對學生強調實驗室的紀律和注意事項。以上這些因素導致學生在實驗中缺少自主性，限制了學生物理思維能力的發展。

教師通過運用數字教學資源開展初中物理實驗教學，可以有效解決這一問題。物理學科具有自然性和科學性的特點，生動有趣的物理現象能夠培養和激發學生的物理學習興趣。教師運用數字教學資源，在物理實驗教學中可以創造豐富的教學情境，加深學生對物理知識的理解。比如，教師通過多媒體課件，為學生展示完整的實驗過程，讓學生可以直觀地認識各種物理現象。對于難度較大的實驗，教師也可以通過多媒體等工具向學生進行展示，讓學生對實驗流程和物理現象有直觀、深入的了解。這有利于學生掌握物理知識，增強學生對物理知識學習的興趣。

（六）精心設計任務

教師在實際的教學過程中，應充分結合現有的實驗條件，借助數字教學資源的交互性、共享性和開放性特點，以學生為中心精心設計教學任務，引導學生進行科學探究。比如，教師在指導學生開展虛擬實驗操作時，可以為學生布置任務，引導學生利用數字教學資源探索復雜的物理現象，尋找其中隱藏的科學規律，并進行有效的總結。教師將數字教學資源與物理學科有效融合，引導學生圍繞教師設置的任務開展實驗，可以激發學生的自主學習興趣，讓學生感受到實驗成功的喜悅，進而有效培養學生的創新能力。

（七）促進學生個性化發展

數字資源環境能夠打破時間和空間的限制，為學生提供更加豐富的信息。教師在物理實驗教學過程中，要將數字教學資源的優勢充分發揮出來，不僅幫助學生改進學習方法，培養物理學習的興趣，還要結合學生的興趣愛好和能力水平，為學生選擇合適的學習內容，開展更加具有針對性的教學，促進學生的個性化發展。比如，在數字教學資源的支持下，教師可以組織學生以小組為單位進行學習，讓學生通過合作、交流和競爭，提升學生的物理素養，促進學生的個性化發展，最終達成物理實驗教學的目標。

總之，教師在數字資源環境下開展實驗教學是教育的發展趨勢，可以有效解決傳統物理實驗教學中存在的問題，有利于構建和諧的師生關系，激發學生的學習興趣，促進學生全面發展。