朱修

（宿州市靈璧中學(xué)，安徽 宿州 234200）

在高中物理教學(xué)中，信息技術(shù)是一種推動課堂深度交互的積極手段，其可以幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的學(xué)習情境，并由此引發(fā)學(xué)生對實驗問題或?qū)嶒灛F(xiàn)象進行探討交流。通過信息數(shù)據(jù)分析等功能的使用，為課堂營造出積極向上、和諧輕松的課堂氛圍，在一定程度上彌補教學(xué)中實驗環(huán)境、儀器短缺的不足，針對物理實驗中存在的問題做出優(yōu)化，確保學(xué)生獲得具象化的物理現(xiàn)象，并因此發(fā)揮重要的作用。

一、高中物理實驗課堂教學(xué)信息化特點

信息技術(shù)與高中物理實驗課堂的充分融合，在無形中對教師專業(yè)化素養(yǎng)提出了更高的要求。教師需要在教學(xué)理念、教學(xué)觀念等方面做出轉(zhuǎn)變。同時，由于信息技術(shù)自身具備資源共享、信息量大等特征，這也對學(xué)生的學(xué)習方式提出了一定的要求，因此這一融合過程對高中物理實驗課堂具有一定的挑戰(zhàn)性。通過信息技術(shù)的應(yīng)用，為物理教學(xué)過程的開展提供了多元化的感性認知材料，同時在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了真實的教學(xué)氛圍和情境[1]。教師可以通過這一方式調(diào)動學(xué)生的多重感官體驗，從根本上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。例如，學(xué)生可以應(yīng)用信息技術(shù)，針對實驗裝置、現(xiàn)象進行模擬，通過這樣的方式達成輔助學(xué)生實踐的目的，并且在這一過程中，學(xué)生也能夠感受到實驗的樂趣。

（一）活潑性

融入信息技術(shù)的物理實驗課堂具備出色的生動性。通過運用信息技術(shù)，可以為學(xué)生提供多元化的視聽體驗，調(diào)動學(xué)生感官享受，激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維。學(xué)生可以通過獨立探索或互相合作的方式，獲得最終的實驗結(jié)果，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)學(xué)習氛圍，這有助于強化學(xué)生創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，為物理實驗的進行提供新思路。

（二）挑戰(zhàn)性

由于信息技術(shù)的引進，這也使得物理實驗課堂教學(xué)出現(xiàn)了很大不同。信息化高中物理實驗課堂要求教師擁有專業(yè)化的信息素養(yǎng)，并在課堂設(shè)計、教學(xué)觀念等方面融入信息技術(shù)，發(fā)揮出信息技術(shù)的積極作用。以學(xué)生角度而言，信息化物理實驗課堂的出現(xiàn)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)學(xué)習形式，學(xué)生在課堂中不再過于依賴教師，學(xué)習形式也不局限于原有的物理模仿，而是以創(chuàng)新意識為導(dǎo)向?qū)W習物理知識，并在基礎(chǔ)理論的前提下創(chuàng)新拓展，提升信息處理實踐能力，合理運用網(wǎng)絡(luò)平臺中的共享資源，科學(xué)利用物理理論知識。

（三）完整性

實驗儀器、實驗室環(huán)境等因素在高中物理實驗教學(xué)中受到了極大限制，因此有些物理實驗無法清晰呈現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生不能完全掌握學(xué)習流程。通過運用信息技術(shù)手段可以處理這一問題，盡可能完整復(fù)原物理實驗教學(xué)，幫助學(xué)生獲得完善的實驗教學(xué)效果，掌握物理實驗原理，推動信息化物理實驗教學(xué)有序開展。

二、信息化物理實驗教學(xué)的變化

（一）學(xué)生學(xué)習的變化

第一，先進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為學(xué)生提供了更加廣泛、真實的教學(xué)體驗，且?guī)訉W(xué)生學(xué)習方式向自主性方向發(fā)展，可以獲得更豐富的學(xué)習體驗和顯著的學(xué)習效果[2]。同時，在教學(xué)形式上，打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)存在的局限性，擁有更為多樣性的教學(xué)手段。例如，教師提前錄制實驗教學(xué)視頻，明確對應(yīng)的實驗步驟，同時通過微課、網(wǎng)絡(luò)平臺上傳等形式，幫助學(xué)生掌握實驗過程的基本原理，并明確存在于實驗教學(xué)過程中的關(guān)鍵問題。從某種程度上講，信息技術(shù)對學(xué)校的物理實驗環(huán)境做出了優(yōu)化和完善，大幅度提升了物理課堂實踐能力，學(xué)生擁有了較為先進的實踐操作平臺，其能夠進一步開展物理實驗操作及觀察活動，通過這樣的方式深入實踐探究。此外，學(xué)生還可以依據(jù)仿真實驗室，進一步開展教學(xué)實驗，在強化實驗流程熟練程度的同時，大幅度提升實驗儀器的操作熟悉程度[3]。

第二，在實踐探究過程中，通過信息技術(shù)的應(yīng)用，可大幅度拓寬實驗探究開展的范圍，同時依托數(shù)字化實驗的方式推動信息數(shù)據(jù)采集的速度，這一方式可確保學(xué)生在課堂教學(xué)進行過程中，擁有更加充足的時間進行自主設(shè)計實驗。不論是在實驗提出、實驗假設(shè)，還是最終的實驗設(shè)計環(huán)節(jié)，直到得出實驗結(jié)果都充滿了趣味性。由于自主探究過程具備較強的趣味性，其能大幅度提升學(xué)生實驗設(shè)計和參與的熱情，并在實踐過程中應(yīng)用新方法，確保學(xué)生在教學(xué)實驗中的探討交流、協(xié)調(diào)能力得以全面提高[4]。

第三，在信息交流環(huán)節(jié)中，通過信息技術(shù)的應(yīng)用，可以為學(xué)生以及教師后續(xù)的學(xué)習提供便捷的網(wǎng)絡(luò)溝通條件。同時學(xué)生可以通過一些社交媒介，包括微信群、QQ等與教師之間開展溝通和交流，由此打破傳統(tǒng)教學(xué)過程中的局限性，每名學(xué)生都能夠積極發(fā)表看法，并獲得思維和認知的分解和重構(gòu)，而傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)也從封閉式向開放式教學(xué)方向轉(zhuǎn)移。

（二）教師教學(xué)的變化

對教師而言，其本身是物理實驗課堂中的引導(dǎo)者，大部分教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)流程都由教師策劃完成[5]?；谛畔⒓夹g(shù)的支持，教師能夠為學(xué)生進一步開展內(nèi)容豐富、形式多元的實驗教學(xué)。在傳統(tǒng)實驗課程教學(xué)中，教師往往會在課堂正式開始前，為學(xué)生講解理論知識、實驗原理，并為學(xué)生講解實驗儀器特點、功能等基礎(chǔ)知識，學(xué)生僅須跟隨教師的教學(xué)思路開展實驗，并在其后總結(jié)出對應(yīng)的實驗結(jié)果。但這種單調(diào)刻板的教學(xué)形式，很難充分拓展學(xué)生的思維，同時學(xué)生也無法從根本上深入理解，無法在原有物理實驗的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新。而通過創(chuàng)建高效的信息化課堂，則能夠帶給物理課堂教學(xué)更加廣闊的發(fā)展空間，同時信息化教學(xué)的引入也帶給學(xué)生更加真實的教學(xué)情境，通過這樣的方式使學(xué)生能夠獲得更加有趣的教學(xué)體驗，使課堂合作交流展現(xiàn)出更加密切的特征[6]。

在教學(xué)內(nèi)容上，教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)搜集對應(yīng)的物理信息資源以及有關(guān)研究成果等，確保高中物理實驗課堂具備更加出色的開放性特征，同時學(xué)生也能夠進一步了解豐富的物理實驗內(nèi)容。通過在物理實驗教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)，可以輔助實驗教學(xué)，以彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的不足。通過多媒體的應(yīng)用將原本快速的物理實驗放慢，確保學(xué)生能夠清晰感知實驗的全過程，借此獲取更加多元化的觀察體驗[7]。總的來說，信息化課堂除了可以從根本上優(yōu)化教學(xué)資源，還可以將學(xué)生原本無法理解的物理規(guī)律變得更加動態(tài)化，確保學(xué)生能夠從細節(jié)中觀察到實驗要點。

三、信息技術(shù)在高中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

（一）信息化課前準備

針對高中物理實驗教學(xué)而言，其教學(xué)基礎(chǔ)是掌握理論知識，實驗教學(xué)無法完全脫離理論知識進行[8]。而在此提到的理論就是存在于物理課本中的內(nèi)容和知識。這也是在提醒高中物理教師，在開展物理實驗教學(xué)時，不可盲目地進行實驗探究，應(yīng)在立足于信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合教材內(nèi)容中的理論知識開展實驗教學(xué)。這就意味著實驗教學(xué)正式開始前，教師首先須向?qū)W生講解理論知識。并且在正式開始物理實驗教學(xué)前，教師須明確告知學(xué)生本次實驗過程中涉及的器材以及相關(guān)理論知識。利用網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生展示各種實驗器材的使用方法，以此確保實驗教學(xué)具有針對性。確保學(xué)生能夠在實驗準備階段，對即將進行的實驗有較為充分的準備，并在此基礎(chǔ)上明確和了解相關(guān)實驗的原理和內(nèi)容。例如，在教學(xué)“機械能守恒定律”內(nèi)容時，在實驗正式開始前，教師須首先告誡學(xué)生，本次實驗教學(xué)開展的根本目的，是為了進一步驗證機械能守恒定律，在實驗過程中實際需要應(yīng)用的器材主要包括導(dǎo)線、鐵架臺、帶夾子的重物、低壓交流電、打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙等。在此環(huán)節(jié)過后利用多媒體為學(xué)生演示各種實驗器材的具體使用方法。

（二）信息化課前預(yù)習

課前預(yù)習是高中物理教學(xué)過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，物理教師往往會要求學(xué)生按照教材進行簡單的課前預(yù)習[9]。而與教材有關(guān)的實驗內(nèi)容部分，則會要求學(xué)生通過圖片展示、文字描述的形式加以認識，但這種簡單的方式卻難以使學(xué)生獲得實驗操作的真實體驗。不過，通過構(gòu)建高效信息化課堂，教師則可在實驗課開始前，通過互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺提前將錄制的微課內(nèi)容提供給學(xué)生，此過程中教師可結(jié)合學(xué)生的學(xué)習情況讓學(xué)生以合適的學(xué)習方式進行預(yù)習。在預(yù)習過程中，學(xué)生可將自己的疑問記錄下來，并依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺等媒介將其反饋給教師，在課堂進行過程中，教師則可針對具體的問題進行分析、探討，并依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)進行分析，最終形成先學(xué)后教的教學(xué)形式。

例如，在教學(xué)“利用打點計時器測定速度”內(nèi)容時，首先讓學(xué)生清楚電火花、電磁打點計時器的工作原理。利用實驗步驟明確以上兩種打點計時器的基本原理以及使用過程中的注意事項，按照對應(yīng)的實驗步驟分別明確兩種打點計時器的使用方法，并且可以通過打點計時器的應(yīng)用測量速度。對于學(xué)生來說，如果僅憑教師簡單的口頭講述，則很難完全領(lǐng)悟打點計時器的工作原理。因此，在實驗正式開始前，教師可通過錄制教學(xué)短視頻為學(xué)生講解一些理論知識，以此確保在教學(xué)過程中，學(xué)生能擁有更充足的實驗操作時間。

（三）信息化教學(xué)輔助

對于物理學(xué)而言，其本質(zhì)是一門以實驗教學(xué)為核心內(nèi)容的學(xué)科，學(xué)生可在物理教學(xué)過程中塑造良好的物理觀念[10]，其中主要包含學(xué)生對物理規(guī)律、概念的學(xué)習，一系列物理觀念都是通過相關(guān)實驗現(xiàn)象和結(jié)論總結(jié)出來的。但在高中物理學(xué)習過程中，有很大一部分物理定律和概念相對抽象，這會增加學(xué)生理解的難度。因此，在實踐教學(xué)過程中，教師可通過創(chuàng)建高效信息化課堂，利用多媒體促進學(xué)生深入理解有關(guān)物理概念，利用信息技術(shù)開展教學(xué)演示實驗，將實驗現(xiàn)象具象化地展示出來，刺激學(xué)生的感官，并結(jié)合理論知識深入理解物理規(guī)律和概念。

例如，在教學(xué)“自由落體運行”內(nèi)容時，由于在實踐教學(xué)過程中，受到一些外部因素影響，致使具體實驗過程很難在課堂教學(xué)過程中開展，甚至很多學(xué)校并沒有牛頓管這樣的實驗器材，或是在實驗演示過程中，因為儀器自身的原因，導(dǎo)致牛頓管很難完全呈現(xiàn)真空狀態(tài)，這將嚴重影響實驗過程，不利于學(xué)生后續(xù)理解理論知識。因此，在課堂教學(xué)階段，教師可以提前錄制牛頓管實驗微課教學(xué)視頻，在教學(xué)過程中為學(xué)生反復(fù)播放。如果學(xué)生出現(xiàn)對“如果在忽略空氣阻力的情況下，不同物體下落速度是一致的，其與物體自身質(zhì)量并無關(guān)聯(lián)”的理解并不透徹，則教師可將牛頓管中羽毛、金屬片的下落情況單獨截取出來，使學(xué)生在課下也能夠觀看，以此幫助學(xué)生清晰了解自由落體的定義。

（四）課后復(fù)習

課后復(fù)習與正式課堂教學(xué)的重要程度是相同的，只有確保課后復(fù)習環(huán)節(jié)的質(zhì)量，才能說是真正意義上完成了一堂物理實驗課的教學(xué)。課后復(fù)習是對學(xué)生課堂學(xué)習的合理補充，因此，構(gòu)建信息化高效課堂的復(fù)習環(huán)節(jié)也十分重要。

物理實驗過程具有邏輯嚴謹、課堂時間較短的特征，并且學(xué)生的學(xué)習過程也存在較大的差異，并非每位學(xué)生都能清晰地觀察到物理實驗的每一個細節(jié)、掌握每一個實驗原理。為此，在課后鞏固階段，教師可借助微課實驗視頻的教學(xué)形式，使學(xué)生多層次和多角度理解教學(xué)內(nèi)容。同時在實驗平臺上發(fā)布對應(yīng)的教學(xué)習題，通過微課實驗視頻與習題相結(jié)合的形式，確保學(xué)生能夠結(jié)合自身掌握知識的程度以及需求選取對應(yīng)的內(nèi)容，通過此種方式確保滿足學(xué)生不同的學(xué)習需求。

例如，在教學(xué)“感應(yīng)電流”內(nèi)容時，其主要是立足于電學(xué)、磁學(xué)這一教學(xué)基礎(chǔ)上，針對感應(yīng)電流發(fā)生條件進行學(xué)習，并為后續(xù)自感互感等教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習奠定良好的基礎(chǔ)。

由于課堂時間有限，學(xué)生很可能未能理解教師所講的內(nèi)容，但教師也無法重復(fù)講解，因此，在課堂實驗過程中，教師可將課堂演示內(nèi)容錄制下來并上傳到教學(xué)平臺上，使學(xué)生通過在課下觀看實驗視頻回放以復(fù)習鞏固所學(xué)內(nèi)容。

通過高中信息化課堂的構(gòu)建，能夠大幅度提升高中生學(xué)科素養(yǎng)，因此，高中物理教師應(yīng)進一步拓展物理實驗教學(xué)的新路徑，其中包括交互式電子白板、多媒體等一系列信息技術(shù)的應(yīng)用，以開展虛擬實驗，有助于學(xué)生掌握實驗教學(xué)背后的原理。