信息技術在初中物理教學中的應用

郝磊

［摘 要］隨著互聯網的快速發展，信息技術已經深入到各行各業當中，將信息技術應用到初中物理教學，不僅能夠提高教師的教學效率，還能激發學生的學習興趣和學習熱情。文章從物理理論知識教學與物理實驗教學的維度分析信息技術的基本應用，再結合專業知識和實踐經驗，從創設教學情境、進行虛擬實驗、突破難點、開展遠程教學四個方面進行分析探討，最后以“光的折射”為例，從備課環節、授課環節和作業環節三個層面進一步研究信息技術在初中物理教學中的具體應用。

［關鍵詞］信息技術；初中物理；實驗教學

［中圖分類號］ ? ?G633.7 ? ? ? ?［文獻標識碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號］ ? ?1674-6058（2022）23-0049-03

在互聯網迅速發展的背景下，信息技術逐漸改變了中小學教育教學活動的傳統理念和模式。就初中物理教學而言，信息技術豐富了課堂教學的內容與形式，提升了教學的趣味性和直觀性，強化了學生對物理現象的感知和理解?？傮w來說，在初中物理理論知識教學和實驗教學中信息技術發揮著重要的作用。因此，一線教師必須高度重視信息技術的應用，具體可以通過創設教學情境、開展遠程教學、進行虛擬實驗等方式，使信息技術成為初中物理教學的重要手段，提高初中物理教學的趣味性和實用性。

一、信息技術在初中物理教學中的作用

（一）在理論知識教學中的作用

在傳統教學中，初中物理理論知識的教學主要依靠教師的口頭說教，由于缺乏形象化的演示，整個教學過程枯燥乏味，學生難以理解抽象的理論知識，導致學生缺乏學習物理的興趣，很多學生一學期下來，基本不理解折射、反射、重力、浮力和壓力等概念，物理成績不盡如人意，少部分學生甚至產生了害怕上物理課的心理，一上物理課就犯困。而在信息技術的支持下，物理理論知識的教學發生了重要的變化，主要體現在三方面：一是信息技術豐富了物理教學方式，通過應用多媒體、慕課與微課等教學手段，改變了單一的教學模式，學生可直觀了解物理知識的本質，形成物理概念，提高物理知識的運用能力。而且在信息化的教學過程中，教師和學生可以充分互動、交流，及時解決學習疑問，使物理教學的質量和效率得到提升；二是信息技術能為學生提供豐富的感性材料，例如磁場的分布狀態、內燃機的工作原理、電流的傳輸等，將復雜的理論知識簡單化、直觀化，使學生能夠輕松理解和掌握，提高學生的自主學習效率；三是信息技術提高了物理教學的趣味性，尤其是運用微課和慕課，能將復雜的物理知識和現象以生動有趣的形式呈現出來，便于學生感知和理解，使學生迅速掌握學習內容，讓學生體驗到學習的樂趣，進而提高學生學習物理的興趣和信心。

（二）在實驗教學中的作用

根據新課程標準的相關要求，初中物理教師應當注重實驗教學，通過多元化的實驗教學幫助學生理解理論知識，同時開闊學生的視野，培養學生的實踐應用能力與自主探索精神?？傮w來說，信息技術在初中物理實驗教學中的應用主要有以下幾點。一是部分電學、光學與聲學實驗操作具有特殊性，實驗現象出現的時間較短，實驗過程變化較快，學生通過肉眼很難清楚地觀察實驗細節。而運用三維動畫能夠慢速呈現實驗過程，使學生對具體的實驗變化有清晰直觀的認識，確保物理實驗教學的有效性與科學性。二是初中物理實驗教學具有一定的復雜性，部分實驗的開展需要理想化的條件和環境，這些實驗難以在實驗室中完成，而運用多媒體技術，能夠向學生演示理想實驗的操作過程，幫助學生直觀理解物理現象。三是在初中物理實驗教學中存在一些抽象實驗和特殊實驗，例如電流的形成、交流電的變化等。出于教學效果和安全的考量，教師可以通過信息技術模擬這類實驗，使學生輕松理解復雜的物理現象和知識。

二、信息技術在初中物理教學中的應用策略

（一）創設教學情境

物理屬于自然科學的范疇，學生在學習過程中會碰到很多難以理解的知識點，為了增強學生的學習興趣，使課堂氣氛生動活潑，提高教學質量與效率，教師要善于運用信息技術創設豐富有趣的教學情境，讓學生在有趣的教學情境中體驗學習的樂趣。例如，在“比較物體運動快慢”的教學中，教師可以運用三維動畫演示龜兔賽跑的故事，讓學生詳細觀察烏龜和兔子奔跑的速度和時間，以此導入教學主題與內容，并向學生提出問題，將學生帶進特定的教學情境中，激發學生的好奇心與探索欲，使學生在快樂的氛圍中學習新知識。總之，基于信息技術的應用，教師可以通過三維動畫、視頻投影、課件演示等方法，創設和營造適宜的教學情境和課堂氛圍，為物理教學的順利進行奠定基礎。

（二）進行虛擬實驗

初中物理教材中的實驗內容較多，主要涉及光學、電學、力學與聲學等，部分實驗較抽象、復雜，有的實驗對外部環境條件的要求較高，難以在實驗室條件下開展。也有一些物理現象出現的時間較短，學生難以捕捉實驗現象變化的細節。同時，一些實驗的開展條件較為特殊，嚴格按照標準進行操作存在一定的安全風險，往往只能轉換實驗內容，以類似的實驗來代替。此外，部分初中學校受經濟條件的制約，物理實驗器材較為短缺，有的甚至大部分實驗都無法有效開展。針對上述問題，除改善學校的基礎設施外，也應當充分發揮信息技術的作用，通過微課、慕課與多媒體等技術，為學生呈現虛擬的實驗操作過程，讓學生全面認識實驗內容、實驗操作步驟及實驗結果，幫助學生深入理解復雜的物理現象和理論知識。

（三）突破難點

初中生的邏輯思維能力有限，往往難以理解一些復雜的物理知識和現象。因此，為了將抽象的知識形象化，使學生能夠直觀清晰地理解和掌握，教師通常會運用有趣的三維動畫呈現重難點知識，同時注重與學生的雙向互動，提高課堂教學的趣味性與有效性，幫助學生理解知識點。例如，分子運動較抽象，難以通過具體的實驗操作進行觀察，但通過三維動畫能夠清楚地演示分子與微粒的碰撞現象，讓分子和微粒的運動過程不再模糊和抽象，強化學生對分子運動知識的理解和掌握。又如在平面鏡成像教學中，通過教師的口頭說教，學生是難以理解這一過程的，而通過多媒體展現光的反射過程，學生能夠清晰地了解平面鏡成像的過程和原理。初中物理教學中，教師可將重難點知識加以整理歸納，以多媒體的形式呈現出來，讓抽象、復雜的知識形象化、簡單化，有效降低學生的學習難度。由此可見，在信息技術的幫助下，學生不僅能夠相對輕松地掌握重難點知識，而且能加深對復雜知識的理解，形成完整的知識體系。

（四）開展遠程教學

在當前社會環境下，中學生也擁有手機、筆記本電腦等移動終端設備，這為開展遠程教學提供了良好的條件。與傳統教學相比，遠程教學有利于集中優勢資源，打破教學時空局限，使學生能夠根據自身的節奏進行學習。一般而言，學生是在家里學習遠程教育課程，這樣的環境更加輕松、自由，學生的學習效率也得到了有效提升。例如，教師可以針對重難點知識制作系統性的微課，鼓勵學生利用課余時間進行自主學習。也可以通過網絡，要求學生在線學習。在疫情期間，很多中學均開展了遠程教學，教師在遠程教學中，通過信息技術將一些抽象的電流、電壓等知識轉化為形象的河流和水壓，讓學生直觀、形象地了解電流、電壓的產生過程，取得了良好的教學效果。同時，教師也可以為學生推薦一些有趣的網絡課程，培養學生對物理的學習興趣，調動學生的內生動力，促進物理教學的高效進行。

三、信息技術在“光的折射”教學中的應用

在現代信息技術的支持下，初中物理教學的理念與方式發生了變化，教師更加注重學生物理學科核心素養的形成。在此以“光的折射”一課為例進行分析探討。實際教學中，筆者運用了翻轉課堂教學模式，改變了傳統的課堂教學模式，使教學過程更加生動有趣，使課堂教學充滿創造力和互動性。下面從備課環節、授課環節、作業環節簡要概述信息技術在“光的折射”教學中的應用。

（一）備課環節

通過之前的學習，學生對光學知識有了基本了解。因此，筆者基于學生的認知水平，設定了有針對性的三維教學目標：一是知識與技能，通過課件展示，帶領學生認識光的折射現象，讓學生明白光路的可逆性；二是過程與方法，采取隨堂實驗、分組討論的方法，強化學生對折射現象的理解；三是情感態度與價值觀，通過播放多媒體視頻，使學生體驗自然界的折射現象，提升學生的認知實效，開闊學生的視野。同時激發學生對自然與生活的熱愛之情，培養學生科學嚴謹的態度。此外，圍繞光的折射現象制作微課視頻，也在網上下載了優質的教學資源，包括圖文展示、視頻講解等。將上述資料打包發送給學生，要求學生在上課之前進行自主學習。同時提出了幾個問題，即當介質不均勻時，光如何傳播？如果改變入射角的大小，則折射角如何變化？為何在岸上看到清澈的河水變淺了？等，鼓勵學生在自主學習后進行思考。

（二）授課環節

課堂教學以隨堂實驗與小組合作的方式展開，先通過演示“水杯中的筆”與“硬幣出現了”兩個小實驗，使學生對光的折射現象有初步的認識，接著要求學生5人一組討論課前提出的問題，15分鐘后由小組代表總結發言。在此過程中，教師需要在課堂上巡視，留意學生的狀態，及時為學生提供幫助。教師也可以參與學生的討論，向學生提出更多的問題，通過層層遞進的問題支架，引導學生更深入地理解光的折射現象及相關知識。在小組探究環節，學生自主分配學習任務，圍繞問題自由表達看法，在交流意見的過程中，學生逐漸理解了光的折射現象，并且學到了思考和解決問題的新方法。在學生自由發言后，教師對討論結果進行總結、概括，向學生闡述光的折射現象，使學生理解光路的可逆性。并且通過多媒體播放生活中常見的光的折射現象，進一步歸納光的折射規律。通過恰當運用隨堂實驗、合作探究、多媒體技術等，幫助學生深刻理解和牢固掌握光的折射規律，并且對學生進行了情感態度與價值觀方面的教育。

（三）作業環節

為了幫助學生鞏固課堂學到的知識，在課程教學結束時，教師給學生布置了相應的課后實踐作業，鼓勵學生充分發揮自身的想象力和創造力，自主設計和完成光的折射小實驗（課堂展示的實驗除外）。同時，要求學生將實驗過程拍成照片或制成視頻發給教師，在下一節課進行多媒體演示，向大家講解實驗的過程和原理，實現師生共同分享和交流，著重讓學生講述實驗過程中用到的方法以及收獲，教師充分肯定學生所拍攝的視頻以及其中的優點。同時，在學生制作的視頻中挑選出優秀的視頻推薦到學校的公共平臺進行播放，激發學生自主創作的熱情。根據學生的特點對學生進行分組，并設計多層次的在線作業，分為挑戰型作業、鞏固型作業、基礎型作業，讓學生根據自己的分組情況選擇完成。作業的設計具有開放性、實踐性的特點，激發了學生對折射現象的好奇心，使學生在鞏固物理知識的同時體驗學習的樂趣。

綜上所述，在初中物理理論知識的教學中，運用信息技術能夠為學生提供豐富多彩的學習資料，強化課堂教學的互動性，使教學過程生動有趣。在物理實驗教學中，信息技術也能在一定程度上解決學校實驗器材不足的問題，通過虛擬化的實驗操作，使學生對復雜的物理現象有更加直觀的認識和理解?？傊?，借助信息技術，教師能為學生創設特定的教學情境，幫助學生突破難點。另外，通過虛擬實驗、遠程教學，充分體現“互聯網+教育”的教學優勢，提高初中物理教學質量。同時，教師在運用信息技術時，也應綜合考慮具體的教學主題和內容，在備課環節、授課環節與作業環節全面運用信息技術，實現信息技術與物理教學的深度融合，以提高初中物理教學的有效性。

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（責任編輯 易志毅）