淺談如何利用信息技術(shù)優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

湯翠玉

（南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校方山分校，江蘇 南京 211112）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，信息技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為時(shí)代的標(biāo)志，對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著顯著的促進(jìn)作用。同樣，信息技術(shù)也在悄無(wú)聲息地改變著初中物理教學(xué)。物理知識(shí)具有一定的抽象性，解題難度大，這也是很多學(xué)生認(rèn)為物理難的原因。此外，現(xiàn)有學(xué)校設(shè)施和教學(xué)條件有限，一些物理現(xiàn)象的解釋和物理實(shí)驗(yàn)的操作會(huì)受到限制，這將對(duì)物理教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。隨著信息技術(shù)在物理教學(xué)中的應(yīng)用，上述問(wèn)題得到了有效解決。信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用，有利于優(yōu)化物理教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)新教學(xué)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。教師通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)方式方法，可使初中物理教學(xué)更生動(dòng)、更有效率。“新課標(biāo)”背景下，要加強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用，將信息技術(shù)與初中物理教學(xué)有效融合，不斷改善傳統(tǒng)教學(xué)方式方法，根據(jù)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)來(lái)科學(xué)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)內(nèi)容，以此來(lái)優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、信息技術(shù)應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

（一）能夠便捷演示物理實(shí)驗(yàn)

借助多媒體設(shè)備演示初中物理實(shí)驗(yàn)，不受場(chǎng)地的限制，不受環(huán)境條件的影響，而且能夠反復(fù)觀看，可以倒退和加速，能讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的慢過(guò)程，也能通過(guò)倍速讓學(xué)生看到真實(shí)的物理現(xiàn)象。這對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的要求不高，具備多媒體教學(xué)設(shè)備的各個(gè)學(xué)校都能夠進(jìn)行。

（二）能夠豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

通過(guò)信息技術(shù)，教師可以上網(wǎng)搜集一些有助于更好展示教學(xué)內(nèi)容的音頻和視頻，或是借鑒一些全國(guó)優(yōu)秀的課堂教學(xué)視頻，豐富學(xué)生的初中物理學(xué)習(xí)方式、方法，讓學(xué)生充分共享海量的優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。

（三）能夠構(gòu)建生動(dòng)形象的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境

在初中物理教學(xué)中，學(xué)生的抽象思維能力還不太成熟，物理中很多現(xiàn)象解釋對(duì)他們來(lái)說(shuō)有一定的難度，教師一味地用言語(yǔ)描述，學(xué)生可能仍會(huì)一知半解，而利用信息技術(shù)可以將一些物理現(xiàn)象形象地呈現(xiàn)出來(lái)，如，教師借助一些動(dòng)畫(huà)視頻形式，將一些物理現(xiàn)象放大或縮小看、高速或慢速播放，讓學(xué)生能夠真正感受一些物理變化或現(xiàn)象形成的過(guò)程，從而加深對(duì)物理知識(shí)系統(tǒng)的理解，促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

同時(shí)，信息技術(shù)教學(xué)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，在課堂上引入信息技術(shù)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)出來(lái)，對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生了好奇心，學(xué)習(xí)的氛圍濃厚，學(xué)生在學(xué)習(xí)中感受物理的學(xué)科魅力，從而愛(ài)上物理學(xué)科的學(xué)習(xí)。

二、信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

物理是一門(mén)比較側(cè)重于實(shí)驗(yàn)的自然科學(xué)類(lèi)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程能夠讓學(xué)生真正去了解物理知識(shí)，體驗(yàn)事物的各種變化過(guò)程，同時(shí)也能夠讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理感興趣，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的一種有效手段。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中的一些重難點(diǎn)變得更容易被學(xué)生所接受，借助信息技術(shù)，可以將一些學(xué)生難以理解，或是受現(xiàn)實(shí)條件限制無(wú)法操作的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng)形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，提高初中物理教學(xué)效率。

（一）借助信息技術(shù)將抽象物理情境具體化、形象化

物理的學(xué)習(xí)是一個(gè)認(rèn)識(shí)事物、了解事物的過(guò)程，是學(xué)生對(duì)事物發(fā)展規(guī)律的深入認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。“新課標(biāo)”要求培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，讓學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維和能力。但是在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)過(guò)程中，很多物理實(shí)驗(yàn)受教學(xué)硬件資源或是教學(xué)環(huán)境的限制，無(wú)法動(dòng)手操作，教師一味地通過(guò)語(yǔ)言的解釋力圖讓學(xué)生明白其中的規(guī)律，學(xué)生聽(tīng)起來(lái)、理解起來(lái)比較困難，也容易讓學(xué)生覺(jué)得物理學(xué)習(xí)是一個(gè)枯燥乏味的過(guò)程，在一定程度上挫傷學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，對(duì)初中物理教學(xué)極為不利。

而借助于信息技術(shù)設(shè)備，教師可以在上課前搜集一些與課程教學(xué)相關(guān)的音頻、視頻或是動(dòng)畫(huà)資料，通過(guò)多媒體設(shè)備展示給學(xué)生，讓教學(xué)內(nèi)容更加形象化、生動(dòng)化。例如，在學(xué)習(xí)聲波的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，聲波是我們感受不到的，但又是確實(shí)存在的，在講解聲波的傳遞時(shí)，教師就可以利用信息技術(shù)，用動(dòng)畫(huà)視頻演示的方式，將抽象的聲波的各種規(guī)律通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示出來(lái)，講給學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生在對(duì)聲波的各種知識(shí)有了深入了解后，也會(huì)真正掌握其中的規(guī)律。再比如，在光的反射和折射的教學(xué)中，教師只是通過(guò)在黑板上畫(huà)各種光線的路線圖講解，學(xué)生會(huì)有一定的了解，但并不深入，利用視頻動(dòng)畫(huà)，可以將光的折射、反射現(xiàn)象的形成過(guò)程展示出來(lái)，學(xué)生就會(huì)通過(guò)過(guò)程的理解來(lái)掌握光的各種規(guī)律，學(xué)習(xí)效果事半功倍。

例如，在教授“聲音特性”相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)更形象地展示相關(guān)的物理現(xiàn)象。在設(shè)備的幫助下，聲波以模擬圖像的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。聲波在空氣中形成“音軌”，就像水中的圖案一樣。通過(guò)圖像的展示，可以使學(xué)生更直觀地了解物理知識(shí)的內(nèi)容，降低學(xué)生的理解難度，將抽象的物理知識(shí)具體化、形象化，克服教學(xué)難點(diǎn)，讓學(xué)生感受物理的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究的熱情。

（二）借助信息技術(shù)感受宏觀和微觀物理規(guī)律

在物理教學(xué)中，很多的物理知識(shí)和規(guī)律在現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法演示，因?yàn)槲锢淼难芯糠秶珡V，從微觀的分子、原子、電子到宏觀的天體運(yùn)動(dòng)，這些物理現(xiàn)象和規(guī)律是不具有可操作性的，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)理解的重點(diǎn)難點(diǎn)。然而這些物理現(xiàn)象和思維邏輯的建立，對(duì)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)又至關(guān)重要。在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，教師只能用語(yǔ)言講給學(xué)生聽(tīng)，讓學(xué)生通過(guò)抽象的思維來(lái)想象這些規(guī)律和現(xiàn)象，這對(duì)于初中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)存在一定的難度。而信息技術(shù)的產(chǎn)生，利用動(dòng)畫(huà)演示，教師可以將一些抽象的分子運(yùn)動(dòng)、電荷的運(yùn)動(dòng)、電流的產(chǎn)生以及一些熱學(xué)的現(xiàn)象展示給學(xué)生。使得傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生難以理解的分子運(yùn)動(dòng)、分子之間引力和斥力的表現(xiàn)形象地展示出來(lái)。學(xué)生在教師展示過(guò)程中，就會(huì)對(duì)這些抽象的概念和規(guī)律有一個(gè)很清楚的認(rèn)識(shí)。

比如，在天體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中，宇宙之大，學(xué)生難以想象，宇宙的運(yùn)動(dòng)也無(wú)法借助其他的物體來(lái)演示，但是借助于信息技術(shù)，教師可以讓學(xué)生在視頻動(dòng)畫(huà)中看到各個(gè)行星的模擬運(yùn)動(dòng)軌跡和運(yùn)行周期，以及自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)現(xiàn)象。將微觀和宏觀的事物在物理課堂有限的空間和條件下展示給學(xué)生看，能讓學(xué)生在頭腦中對(duì)這些知識(shí)有一個(gè)形象的理解，從而建立起系統(tǒng)的知識(shí)架構(gòu)，這對(duì)學(xué)生物理思維的培養(yǎng)具有重要的意義。同時(shí)也能夠讓學(xué)生在初中物理課堂上見(jiàn)識(shí)到世界的奇妙，認(rèn)識(shí)到事物發(fā)展的規(guī)律。

（三）借助信息技術(shù)將現(xiàn)實(shí)物理現(xiàn)象仿真模擬

在初中物理課堂上，為了培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，可以將一些生活中了解到的物理現(xiàn)象利用視頻動(dòng)畫(huà)的形式仿真模擬出來(lái)。例如，在物理課堂上，可以將神舟十二號(hào)載人航天飛行的過(guò)程，將新聞上神舟十二號(hào)的發(fā)射過(guò)程視頻中的一些物理原理分享給學(xué)生，將借助神舟十二號(hào)中的三名航天員在太空中表現(xiàn)出來(lái)的各種行為現(xiàn)象，結(jié)合物理知識(shí)講解給學(xué)生。教師還可以根據(jù)神舟十二號(hào)載人飛船在返回過(guò)程中飛船的飛行路線和地面服務(wù)人員的相對(duì)運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)出來(lái)的一些速度和路程之間的物理規(guī)律，講給學(xué)生聽(tīng)，讓學(xué)生明白飛船飛行速度如此之快，為什么地面上的人員還能夠及時(shí)地到達(dá)飛船的著陸地點(diǎn)。通過(guò)這些教學(xué)過(guò)程，學(xué)生就會(huì)感受到物理在生活中的應(yīng)用，以及在我國(guó)科研事業(yè)中的重要作用，感受物理的學(xué)科魅力。

例如，在學(xué)習(xí)有關(guān)變阻器的相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器的工作原理較難理解，借助信息技術(shù)，教師展示給學(xué)生變阻器的結(jié)構(gòu)和工作原理，通過(guò)視頻動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生清楚地看到滑片運(yùn)動(dòng)過(guò)程中燈泡的亮度變化，通過(guò)觀察電路中電流的大小變化，使學(xué)生從本質(zhì)上明白變阻器接入電阻的變化，對(duì)變阻器的工作原理有更加深入的認(rèn)識(shí)，這對(duì)于以后電路的教學(xué)有很重要的意義。借助信息技術(shù)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬教學(xué)，能夠節(jié)省課堂教學(xué)時(shí)間，使學(xué)生在模擬實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察物理現(xiàn)象的變化，對(duì)物理現(xiàn)象有深刻的認(rèn)識(shí)，從而試著去總結(jié)一些實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的規(guī)律，在提高學(xué)生觀察能力的同時(shí)，也鍛煉了學(xué)生的思考問(wèn)題、總結(jié)規(guī)律的能力。通過(guò)這種方式，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握會(huì)更加牢固，印象更加深刻。

（四）借助信息技術(shù)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)可視化教學(xué)

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師在一些實(shí)驗(yàn)的操作中，產(chǎn)生的一些物理現(xiàn)象并不特別明顯，學(xué)生很難觀察到，或者是物理現(xiàn)象只能在講臺(tái)上展示出來(lái)。對(duì)于整個(gè)班級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，如果想要清楚地全部都看到物理現(xiàn)象是困難的。特別是一些物理現(xiàn)象可能持續(xù)的時(shí)間比較短，讓學(xué)生一個(gè)一個(gè)地來(lái)講臺(tái)上看是不現(xiàn)實(shí)的，很多學(xué)生就會(huì)看不到明顯的物理現(xiàn)象。這樣的教學(xué)是低效率的，不利于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而借助信息技術(shù)，教師可以使用多媒體教學(xué)設(shè)備，將物理實(shí)驗(yàn)的操作臺(tái)投影到顯示屏上，更方便學(xué)生的觀察。例如，在學(xué)習(xí)光的折射、反射以及凸透鏡、凹透鏡的相關(guān)知識(shí)時(shí)，光線比較弱，教師可以借助信息技術(shù)工具進(jìn)行展示，學(xué)生在偌大的顯示屏上就能夠清楚地看到光線的各種規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)高效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。再例如，在學(xué)習(xí)磁場(chǎng)的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，有些物理現(xiàn)象過(guò)程很短暫，學(xué)生要想全部看到，需要反復(fù)操作，非常浪費(fèi)課堂教學(xué)時(shí)間，而借助信息技術(shù)，學(xué)生就能夠清楚地看到磁場(chǎng)中鐵屑的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，教師只需要進(jìn)行一次操作即可，學(xué)生也不用跑到講臺(tái)上去觀察，很大程度上節(jié)省了課堂教學(xué)時(shí)間。利用多媒體將實(shí)驗(yàn)過(guò)程展示給學(xué)生，提高了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可視度，方便了教學(xué)活動(dòng)，也使學(xué)生的學(xué)習(xí)更便利，觀察更直觀。

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何更好地利用信息技術(shù)，優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，是現(xiàn)在初中物理教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，需要廣大初中物理教師不斷探索和努力。在這一過(guò)程中，我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充當(dāng)?shù)闹匾巧矐?yīng)該注意，運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，只是一種教學(xué)手段，在實(shí)際教學(xué)中，絕不能忽視實(shí)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用。實(shí)物實(shí)驗(yàn)是探索事物發(fā)展規(guī)律最基本的教學(xué)途徑，實(shí)物實(shí)驗(yàn)具備視頻演示所不可比擬的真實(shí)性、可信度，教師在實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中也能夠加深與學(xué)生的情感交流，增進(jìn)師生之間的感情，給學(xué)生更真實(shí)的實(shí)驗(yàn)感受。

綜上所述，傳統(tǒng)的實(shí)物實(shí)驗(yàn)和借助信息技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)具有各自不同的教學(xué)優(yōu)勢(shì)和不足，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，要將兩者結(jié)合起來(lái)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮兩者的作用，使其相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)，更好地服務(wù)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師要不斷創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法，將信息技術(shù)更好地融入初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。相信在廣大物理教師的共同努力下，一定能創(chuàng)新、豐富、完善信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠讓信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，真正發(fā)揮其重要作用，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更便捷，教學(xué)成果更加豐富。