沈麗

【摘要】隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化教學(xué)進(jìn)入初中各科教學(xué)課堂上，促進(jìn)課堂的高效進(jìn)行.教育信息化是指將信息技術(shù)與教育相結(jié)合，根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容將信息技術(shù)融入課堂學(xué)習(xí)中，提高課堂教學(xué)效果.在不斷強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的大背景下，教師要通過正確的方法將信息技術(shù)正確運(yùn)用到學(xué)科教學(xué)中，更高效、更深入地提升課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量.本文結(jié)合初中物理學(xué)科的教學(xué)理念，探討在信息技術(shù)大背景下提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的相關(guān)策略.

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1 信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

1.1 拓展學(xué)生素材積累，輔助學(xué)生理解

在物理課堂學(xué)習(xí)過程中，很多物理知識(shí)都是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，從而得到相關(guān)結(jié)論.

控制變量法是在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常采用的一種操作方式，那么什么是控制變量法呢？主要是將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的條件定量化，只改變眾多條件中的一個(gè)變量，根據(jù)條件變化記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果的狀況，觀察實(shí)驗(yàn)規(guī)律，從而得出最終的結(jié)論.

在目前的實(shí)驗(yàn)條件下，很多物理課堂由于受到硬件設(shè)施的限制，難免會(huì)出現(xiàn)控制變量能力不足的情況，無法得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.如在學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)過程中，涉及研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)，在進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可能僅能提供幾組有限的電阻，依靠這幾個(gè)固定的電阻進(jìn)行試驗(yàn)，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不具有說服力，缺乏普遍性.這時(shí)如果采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)完成實(shí)驗(yàn)操作，就可以隨機(jī)設(shè)置多個(gè)不同的參數(shù)，使計(jì)算結(jié)果更具隨意性，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理解和記憶.

1.2 有利于完成條件較高的物理實(shí)驗(yàn)

在初中物理教學(xué)過程中，很多物理結(jié)論都是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的引導(dǎo)下得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)一步延伸出相關(guān)實(shí)驗(yàn)規(guī)律.

有些物理實(shí)驗(yàn)對(duì)條件要求比較苛刻，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的呈現(xiàn)必須在非常理想的狀態(tài)下，而這種狀態(tài)在現(xiàn)實(shí)生活中是完全不存在的，這就給課堂實(shí)驗(yàn)帶來了很大的困難.例如，在進(jìn)行慣性的定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)，要觀察慣性的現(xiàn)象，必須要求物體在合力為零的條件下才能夠進(jìn)行，但是所受合力為零的前提在實(shí)際生活中是不存在的，因此現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件無法滿足，這便會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察.

在遇到這種情況時(shí)，教師可以通過信息技術(shù)為學(xué)生演示慣性物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)慣性定律的理解.

1.3 展示細(xì)節(jié)，將抽象內(nèi)容具體化

在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，很多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)間短暫，學(xué)生難以對(duì)其進(jìn)行細(xì)致觀察.

比如在進(jìn)行電學(xué)章節(jié)的教學(xué)過程中，要求學(xué)生對(duì)直流電電機(jī)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，但是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速度非?？欤瑢?duì)整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過程都難以觀察清楚，因此學(xué)生只能依靠自己對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解來總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律.如果將速度降低，采用低轉(zhuǎn)速進(jìn)行觀察，很容易影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，轉(zhuǎn)子甚至?xí)霈F(xiàn)突停的情況.這時(shí)如果教師采用信息技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)以一種三維動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，交換了機(jī)器運(yùn)行的速度，學(xué)生可以清晰地觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程，理解轉(zhuǎn)換機(jī)的工作原理，從而提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知水平.

又如在為學(xué)生展示分子運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，雖然學(xué)生可以觀察到實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，但是不利于學(xué)生對(duì)分子運(yùn)動(dòng)知識(shí)的理解，教師可以結(jié)合多媒體視頻為學(xué)生展示分子碰撞的過程，讓學(xué)生了解分子的運(yùn)動(dòng)形式，將抽象的知識(shí)具體化，幫助學(xué)生建立直觀的認(rèn)知.

1.4 通過模擬完成特殊實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)過程中有些對(duì)條件要求比較復(fù)雜，而且安全系數(shù)較低，對(duì)于這種實(shí)驗(yàn)，教師可以通過信息技術(shù)手段來為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理解和應(yīng)用.

比如在做電池相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師多是通過降壓，在一個(gè)相對(duì)安全的環(huán)境下讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，但是有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在220V的電壓下并不能完成，這種情況下，教師便可以借助信息技術(shù)來為學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)過程.如在研究大氣壓與高度的關(guān)系這一物理實(shí)驗(yàn)的課題時(shí)，由于現(xiàn)實(shí)中的高度有限，因此教師可以通過信息技術(shù)為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)過程，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有說服力.

2 信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用策略

2.1 利用信息技術(shù)將物理知識(shí)具體化

初中物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)涉及一些基本原理，而這種原理對(duì)于學(xué)生來說理解起來比較抽象復(fù)雜，難免會(huì)打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不利于學(xué)生較好地掌握.因此在物理教學(xué)過程中，教師可以以信息技術(shù)作為教學(xué)手段，將視頻軟件融入課堂實(shí)驗(yàn)過程中，以聲像結(jié)合的方式為學(xué)生呈現(xiàn)出具體的物理原理以及物理概念，將抽象的知識(shí)簡(jiǎn)化，為學(xué)生提供生動(dòng)形象的感性材料，輔助學(xué)生更好地理解課堂內(nèi)容，記憶物理相關(guān)原理，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

例如 在學(xué)習(xí)《色彩原理》時(shí)，首先，教師可以做好課前準(zhǔn)備工作，通過互聯(lián)網(wǎng)搜集色散原理實(shí)驗(yàn)需要的相關(guān)視頻資料，對(duì)這些視頻資料進(jìn)行刪減、整合，通過二次加工制作出符合學(xué)生課堂學(xué)習(xí)要求的“光的分解”實(shí)驗(yàn)演示稿.在做好實(shí)驗(yàn)的相關(guān)概念和理論相關(guān)視頻以后，完善課堂教學(xué)課件，在課上為學(xué)生播放多媒體實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生通過多媒體觀察光發(fā)生色散的過程，這種直觀的方式能夠?yàn)閷W(xué)生動(dòng)態(tài)展示光的色散相關(guān)原理，加深學(xué)生的理解和記憶，使學(xué)生對(duì)復(fù)色光分解為單色光整個(gè)過程進(jìn)行直觀的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生本章節(jié)的學(xué)習(xí)搭建一個(gè)形象的認(rèn)知平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生準(zhǔn)確理解色散的概念和原理，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

2.2 利用信息技術(shù)豐富課堂教學(xué)內(nèi)容

初中是培養(yǎng)學(xué)生思維方式和認(rèn)知能力的關(guān)鍵時(shí)期，這一時(shí)期學(xué)生主要依靠以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和已有認(rèn)知進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)需要依靠豐富的實(shí)驗(yàn)素材來支撐.所以，在進(jìn)行初中物理課堂教學(xué)過程中，教師要充分利用信息技術(shù)這一高效的教學(xué)途徑，為學(xué)生制作微課視頻，通過這種方式將課外相關(guān)物理知識(shí)引入到課堂物理實(shí)驗(yàn)過程中，豐富課堂實(shí)驗(yàn)素材，為學(xué)生提供大量的實(shí)驗(yàn)材料作為參考，不斷培養(yǎng)學(xué)生的形象思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.

例如 在教師為學(xué)生講解《探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系》這一實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容時(shí)，教材上關(guān)于這一課時(shí)的內(nèi)容多是以書面文字的方式呈現(xiàn)出來，對(duì)于實(shí)驗(yàn)所需要的素材提供較少.因此，教師在為學(xué)生分享這一課題的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過信息技術(shù)搜集網(wǎng)絡(luò)上這一實(shí)驗(yàn)相關(guān)素材，比如實(shí)驗(yàn)視頻或者實(shí)驗(yàn)圖象等，將多方面的學(xué)習(xí)資源融入實(shí)驗(yàn)過程中，通過微課課件的方式為學(xué)生分享其內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生親自動(dòng)手參與到實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，使學(xué)生深入探究電流與電壓之間的關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)方面達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果.

2.3 利用信息技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

由于初中物理實(shí)驗(yàn)一些現(xiàn)象比較短暫，稍縱即逝，而且有些實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性，不利于學(xué)生在物理課堂上直接操作.

然而，由于物理學(xué)科比較抽象，如果學(xué)生無法清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)論就需要依靠學(xué)生的想象.對(duì)此，教師可以利用信息技術(shù)，以多媒體視頻的方式為學(xué)生呈現(xiàn)一些抽象的物理現(xiàn)象，通過直觀的方式加深學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和認(rèn)知.

信息技術(shù)可以為學(xué)生呈現(xiàn)多方面的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，首先，教師可以借助Flash動(dòng)畫為學(xué)生模擬微觀物理世界;其次，利用信息技術(shù)可以為學(xué)生呈現(xiàn)時(shí)間比較短暫的物理現(xiàn)象，比如教師可以借助多媒體，通過暫停、放大等功能，為學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程完整地呈現(xiàn)出來，加深學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的理解.另外，有些物理實(shí)驗(yàn)難免會(huì)有危險(xiǎn)，這種實(shí)驗(yàn)不宜在課堂上操作，教師可以通過視頻的方式為學(xué)生展示這類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，避免學(xué)生親自操作而發(fā)生不必要的危險(xiǎn).

例如 在學(xué)生學(xué)習(xí)《擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)》時(shí)，這一實(shí)驗(yàn)在日常的課堂實(shí)驗(yàn)操作中不易進(jìn)行，學(xué)生雖然可以看到紅棕色的二氧化氮?dú)怏w在空氣中逐漸擴(kuò)散，但是無法對(duì)二氧化氮分子的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行觀察，難以直觀地了解微觀現(xiàn)象.在遇到此類實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以通過flash動(dòng)畫為學(xué)生模擬二氧化氮分子在空氣中的擴(kuò)散過程，幫助學(xué)生觀察微觀世界中的分子運(yùn)動(dòng)形式，進(jìn)而讓學(xué)生學(xué)習(xí)擴(kuò)散現(xiàn)象的本質(zhì)，即分子的運(yùn)動(dòng)過程.其次，在學(xué)生學(xué)習(xí)《皮球落地的能量轉(zhuǎn)化》這一實(shí)驗(yàn)過程中，雖然皮球落地又彈起的過程中發(fā)生形變，可是由于時(shí)間較短，學(xué)生難以對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致觀察.為此，教師可以在課前將皮球落地的能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程錄制成視頻，在課堂上通過多媒體以0.5倍速的方式為學(xué)生呈現(xiàn)出來，通過將皮球落地的過程進(jìn)行暫停和放大等，幫助學(xué)生直觀地觀察形變現(xiàn)象，讓學(xué)生理解在皮球落地及彈起過程中所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換.

另外，帶有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)不易課上操作，教師也可以參考上述方式將其實(shí)驗(yàn)過程轉(zhuǎn)化為視頻，用于在課上對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，避免學(xué)生親自操作而出現(xiàn)的一些不安全狀況.

2.4 利用信息技術(shù)處理物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

在進(jìn)行初中物理實(shí)驗(yàn)的過程中，很多實(shí)驗(yàn)結(jié)論往往需要依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，而有些數(shù)據(jù)比較復(fù)雜，對(duì)學(xué)生來說畫出相關(guān)圖象比較困難，通過簡(jiǎn)單的紙筆計(jì)算會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，而且不易保證畫出的圖象相關(guān)關(guān)系之間的準(zhǔn)確性.因此，為了提高實(shí)驗(yàn)效果的準(zhǔn)確性，教師可以基于信息技術(shù)，通過計(jì)算軟件和圖象處理軟件等對(duì)物理結(jié)果進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)確處理，在處理完成以后，以多媒體的形式為學(xué)生展示到大屏幕上，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行討論，得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

例如 在學(xué)生學(xué)習(xí)《水的沸騰》這一實(shí)驗(yàn)過程時(shí)，教師可以將實(shí)驗(yàn)過程中涉及的溫度監(jiān)測(cè)次數(shù)等數(shù)據(jù)輸入圖象處理軟件，通過曲線模型為學(xué)生呈現(xiàn)出水沸騰過程溫度的變化情況，從而幫助學(xué)生理解水在沸騰過程中發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.另外，學(xué)生通過曲線圖能夠直觀地觀察水在沸騰過程中溫度是始終保持不變的，從而得到的結(jié)論為：水在沸騰過程中，沸水持續(xù)吸熱，而溫度保持不變.由于水沸騰過程中涉及檢測(cè)次數(shù)以及水溫的變化，所以學(xué)生依靠紙筆計(jì)算會(huì)加大實(shí)驗(yàn)難度，不利于學(xué)生準(zhǔn)確畫出曲線模型，因此依靠圖象處理軟件，簡(jiǎn)化學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率.

3 結(jié)語

物理實(shí)驗(yàn)在初中物理學(xué)習(xí)過程中占據(jù)重要的位置，它可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確掌握物理知識(shí)，加深學(xué)生的理解和記憶.因此，為了提高初中物理課堂教學(xué)效果，教師應(yīng)該將信息技術(shù)靈活運(yùn)用到課堂物理教學(xué)過程中，利用信息技術(shù)將抽象的物理知識(shí)具體化，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)質(zhì)量，豐富學(xué)生物理課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容.

另外，教師還可以通過信息技術(shù)為學(xué)生形象地演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解決課堂實(shí)驗(yàn)的諸多限制，促進(jìn)學(xué)生直觀地得到物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論.綜上所述，為了保證初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，教師應(yīng)該將信息技術(shù)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合，通過多種方法充分促進(jìn)信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)過程中的融合作用，發(fā)揮信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì).

參考文獻(xiàn)：

[1]夏敏，夏德勤.淺談信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程學(xué)習(xí)：下，2012（8）：1.

[2]周義林.在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的方法研究[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2020，（06）：71-71.

[3]高周.探討分層教學(xué)法在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用[J].教育研究，2019，2（10）.

[4]陳小惠.多媒體信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].新一代：理論版，2020（21）：1.

[5]董豐文.初探信息技術(shù)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].速讀（上旬），2014，000（005）：239-239.