利用信息技術提升物理實驗探究的效能

錢文玲

摘要：信息化時代教育變革背景下，信息技術已深度融入各學科，對各學科的教學起到促進作用。在高中物理教學中，將信息技術運用在物理實驗教學中，可以豐富學生的課堂學習體驗，在信息技術的幫助下培養學生的創新能力，打破教學時間的限制，讓學生對于物理知識的認知更加深刻。基于此，文章闡述了信息技術與高中物理融合創新的教學探索。

關鍵詞：信息技術;高中;物理;數字化實驗

新課改背景下提倡學科之間的緊密聯系。從學科教學來看，信息技術是一門技能工具類的學科，物理學科是一門理科實驗性質的學科，信息技術與物理學科深度融合帶來了物理教學的創新，使教學內容、手段、時空等方面發生了深刻的變革，特別是在物理數字化實驗教學方面展現魅力，開創學科融合教學的新思路。

一、信息技術融入物理實驗的必要性

（一）改善教學結構

隨著信息技術的加入，以物理實驗為主題的教學活動，其結構可得到全面改善，這對提升教學質量、培育學生素養等目標的達成具有重大意義。以往所采取教學模式存在無法復現實驗過程與最終結果、實驗速度較快等不足，這也是導致教學效果不理想的主要原因[1]。另外，傳統模式還存在結構不科學的問題，即僅在課上對物理實驗進行教學，而忽略了課下鞏固及提升的重要性。對信息技術加以應用，可使實驗過程得到保留與復現，便于學生利用課余時間進行探究，在加深印象的前提下，使自身思維得到充分調動，教學效果自然可得到保證。

（二）激發學生興趣

高中引入物理實驗的目的，主要是利用直觀的實驗現象對抽象知識進行展示，降低學生理解并掌握所學內容的難度，使學生能力達到預期水平。以往開展物理實驗的模式較為單一，即由教師利用相關工具完成實驗，學生根據教師講解，記憶實驗所蘊含的物理知識。該模式無法使學生興趣得到激發，所能取得的教學成果自然難以得到保證。此外，少數物理實驗受原料或其他因素制約，無法在課堂上完成，對于這部分實驗，學生往往難以理解其背后的知識點，只有盡快解決該問題，才能避免學生受到不必要的影響。結合實踐所積累經驗可知，信息技術的加入可使上述問題得到解決，教師可借助信息技術開展物理實驗，在增加課堂趣味性的基礎上，確保學生能夠對實驗步驟、物理現象有更加系統且準確的了解，無論是學習興趣還是學習成果，均可因此而得到有力保證。

二、高中物理實驗教學與信息技術融合的原則

（一）適用性原則

信息技術的有效融合，是為了突破高中物理實驗教學的重點和難點，實現傳統教學無法實現的效果才使用。實驗教學中沒有條件做的實驗和不能操作的實驗可以用多媒體軟件去模擬，絕不是將所有的物理實驗都適用于信息技術的支持，對于有條件完成的實驗應當讓學生親手去做，在平時實驗教學過程中，教師要處理信息技術有效融合的實驗選擇，選擇適用或信息技術能更好地呈現結果的實驗進行課堂模擬操作[2]。

（二）輔助性原則

對于物理實驗的教學，重在實踐性，要求學生按照一定的程序規范操作，經歷實驗探究過程，才能對實驗的原理以及背后的規律有更深入的理解，才能領悟實驗中體現出的科學方法，從而形成良好的科學素養。因此，在實際教學中一定要明確信息技術的有效融合只是作為輔助教學手段，它不能代替真實的實驗操作和教師在實驗教學中的重要地位，而是對傳統實驗教學不足的有效補充。

三、物理實驗和信息技術的融合策略

（一）轉變教師教學理念

作為主導物理實驗開展的主體，教師所遵循的教學理念及所采取的教學方法，通常會對教學效果產生深遠影響，無論是教師沒有樹立起主動對信息技術加以應用的觀念，還是不具備靈活運用相關技術進行物理實驗的能力，均會使相關技術所取得的應用效果受到影響。由此可見，教師應充分利用空閑時間，對信息技術所涉及的先進理念與方法進行深入學習，確保自身應用能力得到顯著提升，在此基礎上，根據教學計劃和學生情況對信息技術進行科學利用，真正做到借助信息技術之手，推動物理實驗有序開展，為學生全面發展助力。

（二）在物理課堂概念講解中的應用

在物理演示實驗教學的過程中，滲透概念的教學可以讓學生對抽象的物理概念有深刻的認知。通過信息技術教學可以讓學生對物理實驗的各個環節有深刻的理解。在物理課堂上進行演示實驗，為學生演示物理規律、物理概念，逐步引導學生對問題進行解釋、說明，加深學生對知識的印象。

如在講解“牛頓第二定律”的時候，教師要引導學生熟悉定律的內容，聯系所學的知識進行知識的遷移。在傳統的課堂講解過程中，物理教師自己動手進行實驗并不能讓學生清晰地了解實驗過程中發生的現象，很多運動中的力學現象無法被肉眼觀察到，這時教師可以將牛頓第二定律實驗制成微課，放大實驗中需要注意的細節，使學生對知識的理解和認知更深刻。

（二）在物理課堂規律講解中的應用

物理規律的學習需求學生具有觀察、歸納、分析及總結的能力，為了讓學生對物理規律的認知有一個深刻的印象，教師在應用信息技術展現實驗的時候要引導學生對知識進行遷移應用，學會利用物理規律解釋實驗中的現象和出現的問題。

如在應用信息技術輔助“牛頓運動定律”實驗教學的過程中，教師可將牛頓三定律聯系在一起，構建一個較為全面的知識體系，運用圖片、視頻、課件等方式為學生展示牛頓三定律的內容，使學生在參與實驗之前有一個系統的知識認知。

在實驗反饋的階段教師可利用課件中知識圖象的變化來活躍學生的課堂思維，舉一反三，做好變式訓練，給高中生更多知識思考及運用的空間，以此來鍛煉提升學生對知識的靈活運用能力，提升課堂教學的效率。在接下來的課堂環節物理教師可以組織學生親自進行實踐操作，改善課堂教學結構，提升物理課堂的教學質量。在運用信息技術的物理課堂上，教師可以構建物理學習的平臺，利用校園網絡將物理實驗以微課的形式展現出來，使得學生可以隨時進行相關知識的查閱以及知識的總結回顧。教師針對學生的物理學習特點做針對性的知識推送，以此激發學生對物理實驗的興趣，培養學生良好的學習習慣。

總之，信息技術對高中物理實驗教學方式的變革具有重要影響。物理教師應在不斷的實踐與探索中推進技術與課堂的融合研究走向縱深，為學生今后生活和工作做準備，使學生養成終身發展所需的必備品格與關鍵能力，形成學生的物理學科核心素養。

參考文獻：

[1]盧家武.借助信息技術 創新物理實驗教學[J].高考，2020（13）：103.

[2]楊大鈞. 信息技術與高中物理實驗教學融合的實踐研究[D].信陽師范學院，2020.DOI：10.27435/d.cnki.gxsfc.2020.000201.