教育信息化背景下高中物理實驗教學策略探析

吳自祥

（甘肅省天水市武山縣第三高級中學 甘肅天水 741000）

通常情況下，物理教師在組織實驗教學時會以理論分析為主，而且也不能將分析活動用到具體的實驗中，導致高中物理教學中的實驗內容處于相對薄弱的環節。這樣的教學環境下很難培養高中生的探究意識，也不利于引導他們總結物理知識的規律，以至于物理教學難以達到應有的教學目的。在網絡技術的推動下，高中階段的物理實驗教學有了一定的進步，能夠將部分實驗內容借助多媒體設備呈現出來，在一定程度上提升了學生的探究能力和意識。因此，物理教師需要積極地轉變教學理念，在實驗教學中充分利用信息化教學手段，提升實驗教學質量。

一、信息化技術給高中物理實驗教學帶來的優勢

1.讓高中物理實驗教學內容變得更加豐富

實驗是物理教學中的關鍵環節。在高中生的認知中，對物理學科的興趣主要源于其豐富的實驗內容，他們在實驗中可以感受到其他學科沒有的樂趣。但是，在真正的實驗操作中，會有很多的因素影響學生的體驗以及最終的實驗成果。而在信息化手段的支持下，高中物理實驗教學能夠以更加豐富的形式呈現出來。但學科知識與現代多媒體技術相互融合時，學生可以通過視頻感受物理實驗的趣味性。在此教學模式下，學生除了可以自己進行實驗操作外，還可以通過視頻了解自己不能操作的實驗內容，極大地豐富了高中物理實驗教學內容。

2.有利于提高學生學習物理的興趣

對于高中生而言，物理學科是新開設的內容，既陌生又熟悉。這個階段的物理教學需要教師重點培養學生學習物理的興趣，這也是該階段物理實驗教學中的重要內容。在整個教學活動中，學生最感興趣的就是實驗內容，將其放在信息化模式下，實驗資源得到豐富、實驗形式得到優化，能夠進一步激發學生對物理教學的興趣。在興趣的推動下，學生對物理知識的理解力、動手力以及創新的能力都會在興趣的推動下，得到一定程度的進步。

3.有利于構建高質量的物理實驗課程

現階段的教學活動越來越注重高效性，旨在幫助學生充分利用課堂學習時間，達到較好的學習效果。教師將信息化教學手段應用到高中物理實驗教學中，能夠適當地擴充課堂教學容量，在保證學生掌握物理知識的前提下，引導學生探索更多的物理知識。此外，針對物理中的重點和難點知識，教師可以借助信息化手段將課本中沒有的實驗內容，直觀地呈現出來，有利于縮短學生的理解時間，也極大地提升了課堂教學效率[1]。

二、高中物理實驗教學中存在的問題

在任何情況下，教學活動都不可能達到完美的狀態。但是，各學科教師都在積極地探究更加有效的教學方式，彌補當下教學活動中的不足。現階段，物理實驗教學中存在諸多的問題，但是隨著教育領域的不斷完善，這些問題都會得到解決，讓物理實驗教學質量更上一層樓。

1.難以培養學生的物理思維

大部分學生在進行物理實驗的過程中都是以教師的講解為主，將自己的實驗操作放到驗證教師的結論上。在這樣的實驗教學環境下，學生的動手能力得到了一定的提升，但是物理思維并沒有得到建立。雖然現階段大部分教師都在積極地嘗試新的實驗教學模式，以此來培養學生的探究物理的精神。但是，在教學過程中依然采取以講為主的模式，其本質并沒有脫離傳統的物理教學。比如，在實驗教學中，教師通常會將學生分為小組，但是大部分學生只是積極地參與到操作中，并沒有對實驗過程進行思考。在這樣的情況下，學生的學習能力得不到真正的提升，也很難訓練他們的物理思維[2]。

2.課時安排不合理

物理實驗需要教師引導學生對實驗結果進行猜想，在具體的實驗操作中，會出現各種情況，需要實驗操作者進行反復的完善。因此，一個完整的物理實驗需要進行多次操作，完善缺乏的地方，最終實現驗證結果的目的。但是在有限的課時內，教師很難通過這樣的過程，組織學生體驗實驗內容，只能按照實驗步驟完成基本的操作。同時，部分教師在教學中，不注重課堂的延伸，學生在課下也不會積極主動地展開物理實驗，使得課時安排不合理這一問題更加突出，經常會出現時間不夠用，實驗做一半的窘境中，極大地抑制了物理實驗教學效率的提升。

3.實驗器材不足

實驗器材是物理實驗中的重要內容，需要以精良且全套的器材作為保障。但是，大部分高中學校并沒有專門的物理實驗教師，所準備的實驗器材和設備也并不完善，這樣就會影響一些實驗內容的有效進行。此外，在高中階段，實驗內容并沒有太大的危險性，但是有些實驗操作起來比較煩瑣，而且對實驗器材要求比較苛刻，也難以達到應有的實驗效果。對此，部分教師不愿意在教學中安排這些實驗內容。另外，在一些條件有限的地區，大部分高中學校或農村的初級中學，不僅在數量上缺乏，在品類上也比較缺乏，甚至有些實驗器材使用的年限比較長，無法保證提供精準的數據。比如，有些量杯上的刻度出現脫落，有些卡尺不夠靈敏等，這些都會降低物理實驗的最終結果。這樣的情況也會影響學生的物理思維，物理實驗注重的是嚴謹與科學，但是實驗器材上存在的漏洞，影響在實驗課程中培養學生的嚴謹性。

三、教育信息化背景下高中物理實驗教學注意事項

1.協調好與傳統實驗的關系

在信息化環境下，物理教師可以更好地呈現物理知識，但就實驗內容而言，其不能完全取代傳統的教學模式。反而在實驗教學部分，教師需要讓信息化技術輔助線下的實驗教學。原因就在于，信息化的實驗內容無法取代線下的實際操作，只有讓學生通過實際操作才有助于培養他們的物理思維、操作能力以及思考如何優化實驗過程。因此，在制定實驗教學策略的過程中，教師需要結合教學活動的不同特性，合理地規劃方式方法的選擇，協調兩者的應用關系。

2.適度使用多媒體教學手段

在教學改革的需求下，各學科教師都在積極地開展信息化教學活動。但是教師如果頻繁地借助互聯網技術，將大部分知識點都通過多媒體來呈現，這樣反而影響教學效率。此外，在互聯網的助力下，物理課堂可以釋放大量的知識內容，同時也對學生的接受能力發出了考驗。學生之間存在一定的差異，如果頻繁地釋放大量的知識點，反而會影響物理教學的實際效率。因此，教師在制定相關的教學方案時需要充分結合學生的整體情況，控制多媒體課堂的容量，適度地采用多媒體教學手段。

四、教育信息化背景下高中物理實驗教學開展路徑

1.構建網絡化平臺，豐富實驗教學內容

實驗作為物理教學中的重要內容，也是培養學生物理學科素養的重要渠道，需要學校給予足夠的重視。首先，學校可以利用信息化的技術為實驗教學構建相應的網絡平臺，讓學生通過這樣的平臺完成探究實驗內容的任務。在網絡化的物理實驗探究中，信息化技術能夠收集更多的實驗教學資源，為學生提供豐富的學習資料，還能夠進一步完善物理教學的結構，讓整個教學過程更加清晰。為此，學校可以構建實驗探究平臺，讓平臺具備創設實驗情境的功能，幫助學生在虛擬環境下完成一個探究性物理實驗。在這樣的信息化平臺上，學生完成一個實驗之后，可以總結一下過程中遇到的問題，與身邊的同學一起探討，也可以一起請教于物理教師。通過這樣的設計，能夠在一定程度上培養學生的探究性思維，有利于培養他們的探究能力和分析能力。

比如，在進行一些復雜性試驗教學時，教師可以將實驗內容發布到教學平臺上，讓學生根據相應的內容，設計詳細的探究步驟。以“用打點計時器測速度”這部分實驗內容為例，在傳統的實驗模式下，受實驗器材的影響，導致學生得出的數據存在一些問題。因此，教師可以將這部分實驗放到網絡環境下，讓學生在信息化的教學平臺上進行實驗操作。在信息化平臺上，由于物體的運動時間和長度受到計算機的控制，得出的數據相對來說比較準確，也方便學生進行多次操作，得出不同情況下的各種數據。因此，教師可以結合實際的教學情況，將實驗內容放到信息化平臺上，借助其模擬功能培養學生的物理實驗思維。再比如，教材內的物理實驗方式或內容相對滯后，教師與學生可以通過信息技術大數據的有事對其進行優化，讓學生能夠認識更先進、新穎的實驗模式，從而驗證物理問題與現象。

2.創設多媒體情境，增進學生掌握程度

在信息化教學活動中，多媒體是教師經常使用的輔助工具。教師利用多媒體設備能夠將抽象化的學科知識進行具體化處理。比如，在物理學科中，有很多原理性的內容只憑借單純的講解很難讓學生真正地理解其涉及的含義。對此，教師可以借助互聯網設備，將其以動畫或視頻的方式呈現出來。這樣既可以增加物理課堂的趣味性和直觀性，也可以幫助學生更好地理解物理中的相關知識。但是教師在展示的過程中，要及時為學生講解實驗知識，使學生不僅能處于具體的情境中，還能掌握真實的物理知識。

例如，教師在“單擺的周期與哪些因素有關”這一實驗教學中，發現很多學生對本節知識理解程度不深，且不能很好地理解實驗內涵。針對這一情況，教師可以在課堂上運用軟件，首先將相關問題呈現，幫助學生界定實驗范圍和因素：單擺周期與小球質量、擺長、振幅等因素有關嗎？如何測量擺長？如何計算出周期？怎樣獲得明確的時量關系？其次，教師將學生劃分為幾個學習小組，并讓他們討論。隨后，教師為學生播放了相關內容的微課，讓學生圍繞微課學習實驗內容進行學習，了解實驗的大致步驟和注意事項，并將學生帶入到實驗室。最后，教師可以錄制學生實驗過程，隨后將其中存在問題的內容篩選出來，讓學生通過觀察視頻分析自身在實驗中的不足之處，進一步培養學生思維能力，充分發揮信息技術和物理實驗的應用價值。

3.搜集生活化元素，增強學生實踐能力

在新課標下，高中物理實驗教學需要充分結合學生的實際生活，將實驗內容放到真實的情境下，培養學生應用學科知識解決實際問題的能力。對此，物理教師可以借助網絡資源，搜集生活化的物理現象，通過多媒體讓學生看到生活中的物理現象。這樣能夠提升學生學習物理實驗的興趣，讓他們認識到物理實驗不是局限在實驗室，它需要與我們的生活和生產活動相互結合的。但是教師需要注意，互聯網的數據十分龐大，教師在檢索相關信息之后，需要對其進行精簡與挑選，使其更符合自身的教學內容，為學生帶來更有效的學習資源[3]。

例如，在講授完“彈簧伸長與受到拉力成正比”的實驗課程時，我們可以設計一個課外實驗任務，即讓學生從生活中取材，自行制作一個簡易的彈簧測力計。同時，我們要結合具體的實驗細節來確定好課外實驗要求，如這個測力計要有著很好的測試準度，同時標注好刻度等等，通過此舉來讓學生在課后進行趣味實踐，在延續他們物理學習熱情的同時，為其實踐動手意識、知識運用意識以及自主創新意識的發展奠基。又如，在講授完“單擺”的知識點時，我們可布置一個“單擺制作”的實驗任務，引領學生通過自制的單擺來驗證周期公式。同時，為了激發學生的課后實驗熱情，增添課后實驗的趣味性，我們還可布置一個視頻錄制任務，即讓學生在進行這一課后實驗的同時，運用手機錄制相關視頻，然后上傳到班級QQ群當中，與學生一同分享和打分評價，讓整個課外實驗過程更具魅力。還如，在講述完“電能表”的知識點之后，我們指引學生去做一做“電能表測試電壺功率”的實驗，其間讓他們在家長的協助下去進行實驗計劃設計和測定實踐。在此基礎上，我們可以讓他們在進行課外實驗嘗試的同時，寫下實驗報告，然后將報告在班內進行分享。由此可見，借助信息技術手段去創設生活化情境，能夠引導學生去感受物理科學當中的知識與美麗，助力其物理學習有效性提高以及實踐、動手、思維、創新等能力的發展。

結語

綜上所述，在教育信息化發展的背景下，高中物理實驗教學需要合理地借助多媒體設備優化實驗教學。在進行教學改革的過程中，教師需要充分了解現階段實驗教學中存在的問題，科學地安排實驗教學內容，讓信息化技術得到合理的使用，提升物理實驗教學效率。在此過程中，教師需要結合實驗教學內容，靈活開展實驗教學，讓信息技術起到輔助實驗教學的作用，最大化地提升實驗教學效率。同時，教師也需要注重培養學生的探究能力和操作能力，發揮實驗教學在學生培養工作中的作用。