桑志虎　王立蘭

摘 要 初中物理課程教學(xué)十分注重實驗，通過實驗的方式幫助學(xué)生理解物理現(xiàn)象及其背后的原理。對初中物理演示實驗教學(xué)應(yīng)用信息技術(shù)進行探討與分析，闡述運用信息技術(shù)的作用與效果，對信息技術(shù)的應(yīng)用策略進行研究。

關(guān)鍵詞 初中物理；演示實驗；信息技術(shù)；實驗教學(xué)；教學(xué)資源

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）09-0139-02

1 前言

當(dāng)前，信息技術(shù)與計算機技術(shù)廣泛滲透到各行各業(yè)中，并逐漸成為人們生產(chǎn)生活所必不可少的工具與技能，在教育教學(xué)工作中的應(yīng)用也逐漸凸顯其重要作用。初中階段的物理學(xué)科是奠定物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的重要科目，除了理論教學(xué)之外，實驗教學(xué)也是其必不可少的部分，而其中的演示實驗?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生建立物理概念，理解物理原理。在演示實驗中應(yīng)用信息技術(shù)，更能夠有效提升教學(xué)效率與質(zhì)量。

2 信息技術(shù)應(yīng)用于初中物理演示實驗的作用

能夠有效整合資源，便于開展物理演示實驗 將信息技術(shù)應(yīng)用于初中物理演示實驗教學(xué)過程中，能夠有效整合教學(xué)資源，提高物理實驗效率，有利于演示實驗的展示。當(dāng)然，信息技術(shù)的應(yīng)用決不能僅僅依靠網(wǎng)絡(luò)中隨處可見、質(zhì)量低下的教學(xué)課件這種單一形式，而應(yīng)更多地向資料性資源、工具性資源與系統(tǒng)性資源的整合方向發(fā)展。現(xiàn)階段，有許多質(zhì)量上佳的物理實驗平臺能夠?qū)虒W(xué)過程與實驗過程加以更好地展示。如NOBOOK虛擬實驗是一種專門為初中及高中教師打造的教學(xué)工具軟件，具有初高中物理通用的實驗制作工具，教師可以利用該軟件DIY并模擬物理實驗，甚至可以依據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的需要，進行在線課件開發(fā)，有效實現(xiàn)資源的整合與共享。

能夠?qū)ξ锢硌菔緦嶒灱右詢?yōu)化 初中物理演示實驗中運用信息技術(shù)，還可以對演示實驗加以優(yōu)化。在課堂實物實驗中，由于學(xué)生的認(rèn)知水平與動手能力的限制，常常會出現(xiàn)實驗上的誤差，比如電路接反、電流表與電壓表超過量程等，都有可能導(dǎo)致實驗設(shè)備與器材的損壞，造成不必要的損失。但在這個過程中，教師決不能呵斥學(xué)生或停止實物實驗，這樣會限制學(xué)生的動手操作能力，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師可以利用信息技術(shù)進行實驗?zāi)M，向?qū)W生展示更加規(guī)范化的操作與方法，提高學(xué)生對于操作過程的理解能力，以避免操作誤差。

能夠?qū)ξ锢硌菔緦嶒炦^程進行細微展示 許多物理實驗的過程都無法通過實物實驗來明確其變化過程與原理[1]，如動能與勢能實驗，教師通常會舉出籃球落地與反彈的過程來對動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化進行描述。但在實際的實物實驗中，僅僅以肉眼是無法明確辨別籃球下墜、與地面碰撞變形、恢復(fù)原形到重新彈起的過程，尤其是籃球形狀的變化過于細微與迅速，無法用肉眼捕捉到。此時就可以利用信息技術(shù)進行放大與放慢，將籃球的變化過程加以展示，以確保學(xué)生能夠充分了解勢能與動能之間的轉(zhuǎn)化過程，有效增強學(xué)習(xí)效果。

3 信息技術(shù)在初中物理演示實驗中的應(yīng)用

構(gòu)建物理教學(xué)情境 信息技術(shù)在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用，可以構(gòu)建合理的物理實驗教學(xué)情境。物理教學(xué)材料中提及的許多物理情境，在日常生活中是難以見到的，僅僅依靠平面化、靜止化的書本及教師的語言描述，學(xué)生會覺得物理現(xiàn)象過于乏味而艱深，影響學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)質(zhì)量。如在初中物理中，關(guān)于聲音的產(chǎn)生與傳播在教學(xué)材料上無法有效體現(xiàn)，而教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的時候，往往會讓學(xué)生邊說話邊用手指摸喉頭部分，以體驗發(fā)聲時喉嚨的振動；但這種方法過于簡單與單一，學(xué)生在一段時間的好奇之后就會失去興趣。

這時就可以利用信息技術(shù)構(gòu)建物理教學(xué)情境，向?qū)W生更加直觀地展示聲音產(chǎn)生時物體的振動。比如向?qū)W生播放敲鼓時鼓面振動的視頻，或者利用信息技術(shù)向?qū)W生展示聲音產(chǎn)生的演示實驗過程及原理，播放用小錘敲擊音叉時發(fā)出的聲音，以及敲擊音叉之后將音叉放入水中產(chǎn)生的水花四濺現(xiàn)象，以此幫助學(xué)生理解聲音產(chǎn)生的原理。同時通過這種方法，也能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進一步增強初中物理教學(xué)效果[2]。

信息技術(shù)的應(yīng)用需要分清主次 運用信息技術(shù)進行物理演示實驗教學(xué)，需要按照教學(xué)內(nèi)容與實驗方式分清主次，明確是否需要采用信息技術(shù)進行演示實驗教學(xué)。現(xiàn)階段，許多青年教師在初中物理教學(xué)活動中存在過度依賴信息技術(shù)的情況，使得課堂教學(xué)變成信息技術(shù)應(yīng)用的展示平臺，教學(xué)內(nèi)容被淡化，無法凸顯重點的教學(xué)內(nèi)容。

事實上，初中物理教學(xué)中運用信息技術(shù)來進行演示實驗，應(yīng)當(dāng)將教學(xué)的重點放在實驗環(huán)節(jié)，而非信息技術(shù)這種輔助性教學(xué)工具。如在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識并感知大氣壓強的時候，教師一定會提到著名的馬德堡半球?qū)嶒?，可以運用信息技術(shù)，通過動畫視頻的方式展示該實驗的具體過程。在這個過程中，教師需要對每一個具體的實驗環(huán)節(jié)進行詳細解說，以確保學(xué)生明確該實驗的具體內(nèi)容與實驗結(jié)論，加強對于大氣壓強的理解。

同時，教師也可以利用實物進行大氣壓強的課堂實驗，向?qū)W生展示大氣壓強的存在與威力。如準(zhǔn)備透明淺盤、一個玻璃杯、一張紙片與一盒火柴，在盤中注入一定量的水，將紙片點燃并迅速扔進玻璃杯中，馬上把玻璃杯倒扣在盤子中；隨著火焰熄滅，杯子中的水位會迅速上升。通過這樣的演示實驗，提高學(xué)生的好奇心與興趣。

相比之下，教師的實物實驗通常都較為簡單，且實驗材料大多隨處可見，學(xué)生也能夠自己進行實驗，其有效性會遠遠超過演示實驗。因此，在教學(xué)活動中必須分清主次，以實物實驗為主，以演示實驗為輔。

進行實驗數(shù)據(jù)采集與分析 初中物理課堂教學(xué)中，由于學(xué)生的認(rèn)知水平與學(xué)習(xí)能力還存在一定的限制，因此，許多需要計算的實驗數(shù)據(jù)通過學(xué)生計算，往往耗時較長；而教師直接將數(shù)據(jù)結(jié)果展示給學(xué)生，又會影響教學(xué)質(zhì)量與效果，此時就可以利用信息技術(shù)來進行實驗數(shù)據(jù)的采集與分析。如在教學(xué)物態(tài)變化的相關(guān)內(nèi)容時會接觸到“融化”與“凝固”的相關(guān)概念，并需要進行物理實驗以明確物體的物態(tài)變化。比如在進行硫代硫酸鈉的融化實驗時，對于硫代硫酸鈉加熱的時間、溫度與物態(tài)之間的關(guān)系，就需要進行詳細測量、統(tǒng)計、計算與分析，教師可以借助信息化辦公軟件，利用表格的計算與圖表功能來進行，通過數(shù)據(jù)處理繪制出硫代硫酸鈉的熔化溫度與時間之間關(guān)系的折線圖。對計算過程加以簡化的同時，也能夠向?qū)W生展示每個物理量之間的關(guān)系，提高教學(xué)效率，減少時間的不必要損耗[3]。

合理選擇演示實驗教學(xué)內(nèi)容 在初中物理教學(xué)過程中，并不是每一個實驗都需要以信息技術(shù)演示實驗的方式加以展示。馬德堡半球?qū)嶒?、托里拆利實驗等?guī)模較大、危險性較高的實驗，利用信息技術(shù)能夠更加直觀地加以展示。許多物理實驗可能存在時間過長或過短，或者現(xiàn)象過于細微等情況，利用信息技術(shù)加以調(diào)整，可以幫助學(xué)生了解物理現(xiàn)象發(fā)生的過程。實物實驗比利用信息技術(shù)加以展示的演示實驗更加真實和客觀，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，并且提高學(xué)生的動手能力，因此應(yīng)盡可能以實物實驗的方式加以呈現(xiàn)。如測定物體的密度、以電流表與電壓表測電阻等實驗，就可以通過實物實驗的方式，由學(xué)生分組動手實驗，加深學(xué)生對物理現(xiàn)象的印象與理解能力，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

在初中物理教學(xué)活動中，利用信息技術(shù)進行演示實驗，不僅需要教師充分掌握相關(guān)信息技術(shù)的應(yīng)用技能與實驗方法，還需要教師對于教學(xué)內(nèi)容及其重要性有明確的認(rèn)知，能夠合理選擇需要利用信息技術(shù)來進行的物理實驗，將演示實驗與實物實驗有效結(jié)合，真正提升初中物理教學(xué)質(zhì)量。

演示實驗中運用信息技術(shù)需要遵循生本原則 初中物理演示實驗中信息技術(shù)的應(yīng)用也需要尊重學(xué)生的主體性地位，秉持“以學(xué)生為本”的生本原則，尊重學(xué)生的主觀能動性，加強與學(xué)生之間的溝通，明確學(xué)生的疑問與訴求，并著重解答學(xué)生的疑惑，而非單純地操作信息技術(shù)向?qū)W生展示演示實驗。教師需要充分發(fā)揮其引導(dǎo)與啟發(fā)作用，注重信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用效果，將信息技術(shù)作為輔助性的教學(xué)工具，使其發(fā)揮畫龍點睛的作用。需要注意的是，教師應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與操作能力，提高學(xué)生的團隊協(xié)作能力與創(chuàng)新性思維能力，在利用信息技術(shù)進行演示實驗展示時，引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)的態(tài)度。

如在最初學(xué)習(xí)電路的相關(guān)知識時，學(xué)生普遍是第一次了解電路的相關(guān)知識，也是第一次接觸到電路的相關(guān)元件。此時教師可以利用信息技術(shù)，將電路元件進行放大并投影，向?qū)W生更加細致地介紹電路元件的功能及應(yīng)用原理。電路連接的教學(xué)，教師可以引導(dǎo)并啟發(fā)學(xué)生自己動手操作電路連接，培養(yǎng)其操作能力，并對學(xué)生加以鼓勵，提高其動手興趣。同時，教師利用信息技術(shù)向?qū)W生展示電路一旦連接錯誤或操作失誤帶來的短路、斷路等后果，要求學(xué)生對實驗過程加以警惕，幫助其樹立更加科學(xué)的實驗理念。

信息技術(shù)除了展示演示實驗、進行數(shù)據(jù)計算與分析等工作之外，還可以應(yīng)用于階段性復(fù)習(xí)等工作。對于實驗內(nèi)容進行復(fù)習(xí)過程中，由于實驗項目及實驗工具與設(shè)備數(shù)量眾多，運用傳統(tǒng)的教學(xué)方式顯然是不可行的，而重新進行實驗又會無端耗費過多的時間。此時利用信息技術(shù)進行實驗?zāi)M與展示，能夠有效提高實驗效率，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量與學(xué)習(xí)效率，讓學(xué)生更好地鞏固初中物理相關(guān)知識[4]。

4 結(jié)語

在初中物理演示實驗教學(xué)活動中，利用信息技術(shù)能夠更加直觀地對實驗過程及實驗原理加以展示。但在實際的應(yīng)用過程中，教師需要注意分清演示實驗與教學(xué)內(nèi)容及實物實驗之前的主次關(guān)系，不能一味地依賴信息技術(shù)，可以通過構(gòu)建教學(xué)場景、采集與分析實驗數(shù)據(jù)與合理選擇實驗內(nèi)容等方式來應(yīng)用信息技術(shù)，并注意遵循生本原則，考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與認(rèn)知水平，確保信息技術(shù)應(yīng)用的有效性。

參考文獻

[1]施小葉.初中物理演示實驗中信息技術(shù)的應(yīng)用探究[J].數(shù)理化解題研究，2016（9）：71.

[2]侯小霞.運用信息技術(shù) 優(yōu)化初中物理演示實驗教學(xué)[J].考試周刊，2017（63）：149.

[3]李琪.信息技術(shù)在初中物理課堂演示實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].成都：四川師范大學(xué)，2013.

[4]孫瑩.初中物理演示實驗中信息技術(shù)的應(yīng)用研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2015.