高效信息化課堂在高中物理實驗教學中的應用探析

摘 要：實驗教學在高中物理教學中占據至關重要的地位，是學生深入理解物理知識的關鍵。而物理實驗教學中很多實驗受多種因素影響，無法直觀進行呈現，這在一定程度上影響了學生的學習實效。隨著信息技術的發展，在教學中構建信息化課堂，為教育事業的發展帶來了更多可能。基于此，文章從模擬還原實驗現象、搭建仿真實驗環境、制作微課教學視頻等方面出發，概述了高中物理實驗教學中實施信息化課堂教學的路徑，以此切實強化實驗教學效果，促進學生的學科素養提升。

關鍵詞：高效信息化課堂；高中物理；實驗教學；應用探析

中圖分類號：G633.7

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8918（2023）50-0136-05

在當前的教育教學中，信息化教學已得到了大范圍普及，其是一種提升教學效率的有效方式，也在一定程度上緩解了我國傳統教育課堂中存在的弊端。而物理作為一門以實驗為主的學科，教師更應緊跟教育時代的發展步伐，積極探尋高效信息化課堂的構建路徑，以此為學生動態化呈現物理知識，讓學生對實驗概念、原理等有更深刻的認知，有效促進課堂多元化的建設，切實提升學生的學習效果，并助推學生的健康成長。

一、 高中物理實驗教學中打造高效信息化課堂的改變

（一）“學生學”的方面發生了變化

在高中物理教學中進行信息化實驗教學，既能使學生的學習體驗更加豐富和真實，也能使學生的學習方式充滿自主性和探究性，進而取得良好的學習效果。對學生學習方面的變化可從三方面予以概述：其一，學習形式有所變化。如教師在開展實驗教學時，可為學生提供信息化的實驗學習環境，提前為學生準備實驗視頻，運用PPT進行文字解說，讓學生通過直觀形象的方式熟悉實驗流程，了解實驗步驟，掌握實驗原理，明確操作要點。其二，實驗探究形式有所變化。在實驗教學中構建信息化課堂，借助信息技術輔助教學工作的開展，可加快信息數據的采集，在一定程度上拓寬了實驗研究的范圍，還能為學生提供更多自主設計實驗內容的時間，通過提問、假設、實驗設計，從而得出最終的實驗結果，整個學習過程不僅充滿趣味性，且能有效培養學生的實踐探究能力。其三，師生交流形式有所變化。在傳統的物理實驗課堂中，教師的說多于學生的做，學生只一味承接教師知識的傳輸，很少有交流討論的時間。而構建信息化課堂，師生可借助網絡發表自己的所思所想，這有效轉變了師生交流的形式，使得物理實驗教學逐漸從以往的封閉向多元開放發展。

（二）“教師教”的方面發生了變化

縱觀傳統的高中物理實驗課堂，教師作為教學的組織者，在依照教材內容與學生學情設計各個教學環節后，就按部就班地向學生講解實驗的原理、步驟等，而后讓學生依照教師規劃好的思路進行實驗，最后得出預期的實驗結果即可，此種陳舊單一的教法，不僅限制了學生思維意識的發展，也不利于學生創新意識的培養。而構建高效的信息化課堂，可使“教師教”的方面有所變化，具體可從兩方面予以概述：其一，教師可有效運用先進技術設備，搭設實驗情境，給學生帶來更加安全且動態化的實驗體驗，這時勢必能激活學生潛在的學習動機，使學生以高漲的學習興致參與其中。其二，教師可利用網絡技術更廣泛地搜集實驗資源、物理信息等，從而使課堂更加多元，有效拓展學生的知識邊界，夯實學生的物理實驗學習功底。

二、 高中物理實驗教學中打造高效信息化課堂的優勢

（一）有利于促進實驗可視度的提升

實施演示實驗是開展物理教學的一種重要方式，這一實驗的呈現可讓學生明確物理知識的原理與規律等。而在傳統的實驗課堂中，因教師長期沿用單一的演示教法，若有些學生出現“分神”情況，很難實效高效的學習，也會影響整個實驗教學效果。而打造信息化課堂，教師在開展演示實驗教學時，可提前錄制知識內容，而后在課堂上直觀呈現，若中途學生有不理解的地方還可適當重復播放，這使得實驗課堂的可視度有所提升，也能讓學生專注地沉浸其中。

（二）有利于促進學生探究能力的提升

受安全及實驗場地、器材等方面影響，眾多實驗并不能在課堂中直觀展示，這不僅影響了學生對物理知識的理解和掌握，也在一定程度上削弱了學生的探究意識。而構建信息化的高效課堂，教師則可充分借助先進技術的力量，立足教材知識內容設計仿真實驗，而后鼓勵學生自主選擇實驗儀器，模擬實驗操作，這時不僅為實驗課堂增添了新的趣味，還能激活學生的探究興致。

（三）有利于更準確地統計實驗數據

物理教學中實施實驗教學，是為了讓學生對物理知識有更深刻的理解，通過實驗獲得更加精確的數據，從而有效總結與提煉物理規律。而眾所周知，傳統的實驗是在教師人為操作下完成的，這導致在收集與記錄實驗數據時存在一定偏差，影響了實驗結果的精確度。而打造信息化課堂，因信息技術具有高速及智能化的特征，可使數據運算時間有所縮短，還可使數據運算精度有所提升，規范了實驗過程中數據的處理方式。

三、 高中物理實驗教學中打造高效信息化課堂的要點

（一）應把握輔助性要點

信息技術進課堂的教學模式已屢見不鮮，但其畢竟是一種輔助教學工作開展的工具，主要目的是讓傳統抽象的物理實驗，能以更生動的方式予以呈現，更方便學生的理解學習。因此，教師在開展實驗教學時，應明確其不能以物化主，更不能以物易主，不可讓其取代自身在課堂中的主導地位，而應充分發揮其輔助教學的作用，構建更多元的思考探究契機，促進學生思想意識的發展，增強學生對物理實驗步驟的具象認知。

（二）應把握創造性要點

一位著名教育家曾表示：“教師的創造性是學生創造性的源泉。”也就是說，想要構建高效的信息化實驗課堂，教師還應懂得創造，而不是只按部就班地借助其制作的教學課件，或者將其作為呈現實驗知識的“黑板”，長此以往不僅難以激活學生積極參與學習的動機，還會讓學生腦中生成一種信息化教學“不過如此”的錯覺。因此，為使信息化輔助實驗教學工作的開展更加有序、順利，教師應注重創新型教學，以此為培養學生的創新意識奠基。

（三）應把握主體性要點

學生是學習的主人，在構建信息化課堂開展實驗教學時，教師也應以學生為中心，始終把握以學生為主體的要點，在實施具體教學時，認真研讀新課標，詳細了解教材實驗教學內容，而后基于學生的實際學情，設計與學生認知相符的實驗教學內容，在這個過程中，教師為學生提供更多表達、探究的機會，給予學生適時的引導，強化學生對物理實驗知識的認知，切實發揮學生的主體意識。

四、 高中物理實驗教學中打造高效信息化課堂的路徑

（一）借助信息化技術模擬還原實驗現象

在高中物理教學中，實驗是其重要的組成部分，對學生更好地掌握物理知識、鍛煉學生的思維意識具有重要幫助。而因為受到場地以及實驗器材等因素的影響，部分實驗內容以及實驗過程無法在課堂上一一呈現，如果教師一味以“口耳相傳”的方式進行描述，不僅會使學生產生學習困惑，也會影響學生學習物理知識的興致，直接制約了物理實驗教學質量的提升。基于此，教師就可借助先進技術，構建信息化實驗的課堂，充分借助其直觀、生動的特征，結合實驗內容對實驗現象進行模擬還原，從而將整個實驗過程以動態化的方式予以呈現，以此將學生的注意力集中在實驗課堂，為學生深入理解物理知識做好輔助，切實提升學生的學習效果。

例如，以人教版《萬有引力的定律》這一課程的教學為例，本課要求學生對該定律有所了解，并通過學習將知識逐漸掌握內化，明確該定律的普遍性。而萬有引力本就是一種看不見且摸不著的科學力量，如果教師只進行文字性的講述，學生無法產生具象的認知，自然也難以進行更深入的學習。這時，教師為達到這一教學目標，就可積極構建高效性的信息化實驗課堂，結合實驗內容，對實驗現象進行模擬還原，將太陽與各大行星之間的引力關系以視頻的方式予以呈現，從而讓學生對太陽與各大行星間相互吸引的運動軌跡進行更真切的觀察，并在觀看完模擬實驗視頻后，讓學生將所觀看的實驗內容與教材知識相對應。此種模擬還原實驗現象的方式，遠比教師口述性教學效果要好得多，既可讓學生對所學物理知識有更深的學習感悟，還能切實激活學生參與學習的動機，使學生保持高漲的學習熱情，獲得良好學習力的提升。

（二）借助信息化技術搭建仿真實驗環境

實驗性與實踐性兼具是高中物理學科的主要特征，可以說兩者貫穿于高中物理教學的整個過程。而想要高效地開展實驗教學工作，對實驗的時間、實驗的場地，以及外界條件等都有著嚴格的要求，而且實驗教學必須經過多次重復的驗證，才能使所獲得的物理數據更加精準。顯然，傳統的物理實驗課堂教學無法實現這些教學目標。而部分教師為了讓學生更精準地掌握實驗結果，直接口述結果，這其實并不利于學生更深刻地掌握物理知識。因此，在當前的物理實驗工作開展中，教師就應積極構建高效的信息化課堂，并為學生搭建仿真實驗環境，從而將物理實驗過程更細致、更準確地予以呈現，以此強化學生實驗學習的效果，為學生學科綜合能力的提升奠基。

例如，以人教版《電源和電流》這一課程的教學為例，本節課的教學目標是理解和掌握電源的形成過程以及電流的產生，并通過學習培養學生知行合一、遷移運用的能力，從而有效利用所學知識解決物理問題。而本節課的內容如果進行實驗教學，存在一定的危險性，且學生所要觀察的對象是不能觸摸的，也不能通過肉眼進行觀察。為有效達成教學目標，教師在構建高效的信息課堂時，就可搭建與實驗需求相符的仿真實驗情境，引導學生進行實驗過程的模擬，以此對電流等實驗現象進行觀察，教師再指導學生結合教材中的知識點進行更深入的理解。此種仿真實驗環境的構建，有利于讓學生產生不同的學習感知，使學生對實驗知識的理解更為直觀，且在這樣的學習環境下，還有利于鍛煉學生實際操作水平，使學生將所學知識運用于生活實踐，有效促進學生學科綜合能力的發展提升。

（三）借助信息化技術制作微課教學視頻

物理實驗教學具有一定的抽象性，很多時候即使教師運用了多媒體設備輔助教學，也使學生產生了高漲的學習熱情，學生在學習時也對所學內容有了一定了解，但隨著時間的不斷推移，對一些實驗中的重難點內容，學生仍會存在畏難的學習情緒，影響了實際的學習效果。而立足所學知識，將重難點知識以微課的方式予以呈現，是近年來備受歡迎的一種自主學習形式，正好契合高中生的年齡特征，有利于學生在產生困惑之時，反復學習觀看，進一步夯實學生的學習基礎。因此，在當前的高中物理實驗教學中，教師在構建高效的信息化課堂時，可針對實驗教學的內容，有效制作微課教學視頻，供學生學習觀看，以此加深學生對實驗過程的印象。

例如，在教學人教版《牛頓第二定律》這一課程內容時，本節課要求學生掌握該定律的相關知識，并明確控制變量法，逐漸培養學生實驗動手與分析概括知識的能力。對部分學生來說本節課的知識存在一定的學習難度，這時教師就可制作微課視頻，將實驗的操作步驟、實驗原理以及實驗結果等內容進行詳細講解，并在視頻中加入動畫效果和實物演示等元素，使學生能夠更加直觀地理解和掌握實驗內容。在實驗教學中，教師將微課視頻播放給學生觀看，讓學生按照視頻中的操作步驟進行實驗。同時，教師還可在視頻中加入互動環節，與學生進行在線問答，并對學生的實驗過程進行指導和解答，以此提高學生的實驗能力和自主學習能力。此種通過制作一份高質量微課視頻開展高中物理實驗教學的方式，學生可以更加方便地學習和掌握實驗內容，理解牛頓第二定律的概念與應用，同時也能夠提高學生的實驗能力和自主學習能力，促進學生學科素養的顯著發展和提升。

（四）借助信息化技術創新改進演示實驗

在借助信息化技術開展實驗教學時，想要進一步發展學生的思維，使每一位學生的物理知識學習能力有所提升，教師還應遵循創造性的教學要點。即在解讀和把握物理教材中演示實驗的基礎上，立足學生實際學情，以信息技術環境為基，創新演示實驗，并進行視頻的錄制，而后進行針對性的指導教學，以此激活每位學生的學習興致，促進高效物理實驗課堂的構建，使實驗教學工作能夠更加有序且順利地進行，在強化學生物理學習能力的同時，有效培養學生的創新思維，為學生學科綜合能力的提升奠基。

例如，在教學人教版《自由落體運動》這一課程內容時，本節課的知識與運動學規律的知識相關，旨在通過學習讓學生明確自由落體運動的條件及性質，能運用勻變速直線運動規律，對有關自由落體運動的問題進行分析和解決。在信息化課堂的實驗教學中，為深化學生的學習效果，促使學生切實掌握實驗內容，并能學以致用，教師應從不同的角度出發，對知識點課題中呈現的演示實驗進行深度把握，并切實落實以生為本的教育理念，將培養學生的學科素養作為指導，創新改進該演示實驗。這時，教師可從實驗演示的方式、過程以及效果等方面著手，有效運用信息技術設備，以及多元且豐富的網絡教育資源，進行演示實驗的創新，但值得注意的是，教師在利用網絡資源時，應對文字、視頻以及音頻等進行科學合理的篩選，而后有機整合教材中的實驗內容，接著教師可以運用手機連拍功能，創新演示實驗的教學，從而使其能以協調統一的表現形式予以呈現，并在動靜結合的模式下，錄制實驗視頻，以此有效增強該演示實驗的亮點，之后教師可設置相關的問題，布置實驗操作任務，讓學生思考探究，有效提升學生的學習力。

（五）借助信息化技術完善實驗教學評價

評價是教學活動中非常重要的環節之一，不論是對教學質量的提升，還是學生學習效果的強化，都有極為關鍵的促進作用。而傳統課堂中所開展的評價工作，往往是由教師的主觀意識決定的，存在一定的局限性，無法將學生完整的學習狀態以及實踐探究能力更全面、更客觀地反映出來，不利于學生更有針對性地學習。因此，在當前的高中物理信息化實驗課堂教學中，教師還可有效借助信息技術實時記錄、全方位觀察等特征，對學生的整個實驗過程進行更立體、更多元的評價，以此促使學生獲得更長足的成長和發展。

例如，電子評價表及在線互動工具的運用，就可對學生的學習情況以及實驗探究能力進行更全面、更科學的評價，以電子評價表來說，教師可通過信息技術軟件等工具，對學生在實驗過程中所獲得數據與結果進行記錄，這樣教師就能更有力地評價學生的實操水平以及分析所獲得實驗結論的能力，并且該信息化評價工具的運用，還可通過數據分析以及可視化的方式，使教師更直觀地了解學生在實驗過程中遇到的難題與困惑，進而對學生展開更具針對性的指導，這既實現了多元化的教學評價，也更有利于學生實驗學習效果的提升。同時，還可通過在線互動進行評價，即以發送電子郵件或者在線討論等形式為師生提供更為快速且便捷的交流渠道，這樣在進行具體的信息化實驗教學時，教師可及時反饋學生實驗操作中存在的錯誤與不足，并且還可在學生進行實驗探究的過程中，引導學生提出相關的問題，通過在線互動評價的形式，既能加深學生對所學知識的印象，也能強化教師與學生之間的交流互動。

五、 高中物理實驗教學中打造高效信息化課堂的思考

首先，想要打造高效的信息化實驗教學課堂，教師不僅要有過硬的專業知識本領，還應具備較強的信息素養及操作能力，這也是新時期社會發展背景下教師必須具備的一種根本能力。因此，為適應社會日新月異的變化，教師不能止步不前，而要努力與時代接軌，不斷強化自身的信息意識與能力，自主積極地關注了解新媒體、新技術，學習信息化輔助教學的實操模式，從而在開展實驗教學時能夠游刃有余地進行運用，這不僅有利于強化物理實驗教學的質量，還能為學生呈現豐富多彩的課堂，促進學生以飽滿的熱情投入學習狀態。

其次，在構建信息化的高效實驗課堂時，教師還應對信息技術進行合理恰當的運用，必須從根本上明確信息技術設備只是一種輔助教學工具，并不能完全取代傳統的實驗教學模式，徹底丟棄以往的教法，而應作為傳統教法的一種有力補充，在彌補現有教學模式不足的同時，打造更高效、更全面的課堂，有效為信息技術課堂增色賦值，使課堂變得更加有趣生動，從而切實激活學生潛在的學習動機。具體實驗教學中，教師需要對信息技術進行合理選擇，可把握以下兩點：其一，注意使用的時機，也就是說必須考慮如何運用，在什么情況下運用，所傳遞的實驗信息是什么；其二，應注意使用的適度性，并不能完全脫離傳統模式教法，過度依賴信息技術教學，這是不科學的。

最后，在構建信息化的高效實驗課堂時，還應重視互動性的實驗教學。教師應充分發揮自身的引導者作用，在實踐教學中選擇合適的實驗教學內容，并借助網絡仿真軟件，向學生提出相應的問題，讓學生以小組為單位進行自主性的學習、思考和探究，通過此種依托信息技術合作學習的方式，不僅能使學生擦出與眾不同的思維火花，也能使學生對所學知識產生更深刻的印象，還能對學生的求解、邏輯思維進行鍛煉，并有效強化學生的團結協作意識，促進學生學科綜合能力的發展和提升。

六、 結論

總而言之，物理學科的重要標志之一就是實驗，這一教學內容是學生更好地理解物理知識的關鍵，值得教師予以高度重視。而在傳統的高中物理實驗課堂中，教師一味地沿用單一的實驗教法，不僅會因受到場地、器材等因素影響，無法安全高效地開展實驗教學，還會削弱學生參與學習的積極性，從而影響學習的實效。而構建信息化的課堂，通過借助信息化設備輔助教學工作的開展，在實際教學中，通過模擬還原實驗現象、搭建仿真實驗環境、制作微課教學視頻、創新改進演示實驗以及完善實驗教學評價的方式，切實提升物理實驗教學的效果，為課堂增添新的發展生機，促進學生良好物理思維的建立。

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作者簡介：陳臻榮（1978～），男，漢族，江蘇張家港人，蘭州市第七十一中學，研究方向：高中物理（部編人教版）。