【摘要】以互聯(lián)網(wǎng)與多媒體為核心的信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，為教學(xué)改革的不斷深化提供了重要支點(diǎn).本文以高中物理教學(xué)為例，其與現(xiàn)代信息化技術(shù)的高效融合，不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，更有助于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，提高物理教學(xué)成效.本文就信息技術(shù)支持下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略展開研究，旨在補(bǔ)齊傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的短板，提升教學(xué)溫度的同時促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的綜合化發(fā)展.

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

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版》明確提出，課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)要與現(xiàn)代信息化技術(shù)有效整合，利用信息化技術(shù)手段，激發(fā)學(xué)生興趣，開發(fā)課程資源，攻克教學(xué)難點(diǎn)，促使學(xué)生更加愉悅、高效地學(xué)習(xí)物理知識.但是在教學(xué)實(shí)踐中，部分教師對運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)化高中物理教學(xué)過程始終不得其法，導(dǎo)致現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用效率不高，進(jìn)而影響到高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體效果與質(zhì)量.基于此，本文將從以下幾個方面展開論述，以期為廣大教師教學(xué)工作開展提供價值參考.

1 信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用價值

1.1 多種資源交織，降低學(xué)生理解難度

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往依賴于教材和有限的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生難以全面理解實(shí)驗(yàn)原理和操作過程.而信息技術(shù)的介入，能夠豐富現(xiàn)有的教學(xué)資源與教學(xué)服務(wù)，將抽象的知識予以直觀化展現(xiàn)，幫助學(xué)生理解知識的同時增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn).

1.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程往往繁瑣復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量時間和精力.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以極大地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程，提高教學(xué)效率.例如，通過仿真軟件的使用，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，避免了真實(shí)實(shí)驗(yàn)中可能存在的安全隱患和器材損耗問題.同時，仿真軟件還可以提供實(shí)時反饋和數(shù)據(jù)分析功能，幫助學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤，提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性和規(guī)范性.此外，針對學(xué)生間的能力差異，教師還可利用信息技術(shù)推送多元化的學(xué)習(xí)資源，在拓寬學(xué)生物理視野的同時提升知識獲取、知識運(yùn)用的能力.

1.3 實(shí)時記錄評價，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價方式往往以實(shí)驗(yàn)結(jié)果和報告為主，難以全面反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S水平.而信息技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的全面記錄和客觀評價，并及時反饋于學(xué)生，幫助他們正視自身問題，規(guī)范學(xué)習(xí)行為.

2 信息技術(shù)支持下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體策略

2.1 依托視聽資源構(gòu)建情境，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

視聽資源作為信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一，為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富的教學(xué)素材和教學(xué)手段，進(jìn)一步增強(qiáng)了課堂趣味性.

例如 以“萬有引力與宇宙航行”單元為例，在開展教學(xué)時，教師可利用信息技術(shù)收集相關(guān)資料，并創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，為學(xué)生播放衛(wèi)星發(fā)射、太空行走、星球運(yùn)動等視聽資源，點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，縮短其融入課堂學(xué)習(xí)的時間.隨后，教師可結(jié)合視頻講述“引力”相關(guān)知識，并以“衛(wèi)星繞地球運(yùn)動”為例，利用信息技術(shù)為學(xué)生展示星球的運(yùn)動軌跡、衛(wèi)星的軌道形狀、萬有引力的示意圖等，以此幫助學(xué)生理解抽象的物理知識，提高學(xué)習(xí)積極性.

2.2 利用信息技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，加?qiáng)教學(xué)指導(dǎo)

在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建對于幫助學(xué)生直觀理解物理規(guī)律、提高實(shí)驗(yàn)操作能力具有重要意義.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”為例，教師可從以下幾個方面建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，鼓勵學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并做好教學(xué)指導(dǎo)，幫助學(xué)生攻克知識難點(diǎn).

（1）直覺的培養(yǎng).在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通常需要觀察和分析重物下落過程中動能和勢能的變化.對此，教師可利用信息技術(shù)建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過模擬實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生直觀地觀察到重物下落時的速度變化和高度變化，由此幫助他們把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，加深對機(jī)械能守恒定律的理解.

（2）發(fā)散性思維的培養(yǎng).學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中，教師也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整，例如，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，如改變重物的質(zhì)量、改變下落的高度等，讓學(xué)生自主操作驗(yàn)證方案的可行性，并觀察這些變化對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的影響.通過嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生能夠?qū)W會從多個角度思考問題，培養(yǎng)良好的發(fā)散性思維，同時教師也可鼓勵學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并通過實(shí)踐來驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)操作能力.

（3）促進(jìn)學(xué)生思維的跨越式發(fā)展.利用信息技術(shù)建立的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒粌H可以模擬實(shí)驗(yàn)過程，還可展示實(shí)驗(yàn)原理和相關(guān)理論知識.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，教師可結(jié)合模型展示動能和勢能的轉(zhuǎn)換過程以及機(jī)械能守恒的條件和原因.通過這種方式，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)背后的物理原理，實(shí)現(xiàn)思維能力的跨越式發(fā)展.同時，教師還可引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識與日常生活聯(lián)系起來，思考機(jī)械能守恒定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生物理思維，使其客觀、科學(xué)地看待事物發(fā)展規(guī)律.

2.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程往往存在繁瑣、低效等問題，難以適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的需求.利用信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量，強(qiáng)化學(xué)生的物理思維.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動的特點(diǎn)”為例，開展教學(xué)時，教師可利用信息技術(shù)提前發(fā)布預(yù)習(xí)資料，如平拋運(yùn)動的基本概念、實(shí)驗(yàn)原理以及相關(guān)的理論推導(dǎo).鼓勵學(xué)生利用碎片時間進(jìn)行預(yù)習(xí)，以此對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容產(chǎn)生初步了解.在此過程中，教師還可制作詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作微課視頻，通過生動形象的演示，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng).課上教學(xué)時，教師可利用信息技術(shù)與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時互動、指導(dǎo)，對他們實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行圈點(diǎn)評價，并增設(shè)答疑環(huán)節(jié)，及時解答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的疑難問題，提高他們的學(xué)習(xí)積極性與自信心.實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師還可借助數(shù)據(jù)分析技術(shù)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并生成對應(yīng)的平拋運(yùn)動的軌跡圖，讓學(xué)生計(jì)算物體運(yùn)動的初速度、加速度等，由此加深對知識的印象，提高學(xué)習(xí)成效.

2.4 構(gòu)建仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鼓勵學(xué)生試錯

仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境是一種基于信息技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，可以模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和操作過程.在這種環(huán)境中，學(xué)生可以大膽嘗試不同的實(shí)驗(yàn)方法和條件，通過試錯來發(fā)現(xiàn)規(guī)律和問題，從而培養(yǎng)良好的物理思維，促進(jìn)能力、素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展.

例如 以“實(shí)驗(yàn)：電池電動勢和內(nèi)阻的測量”為例，教師可創(chuàng)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，鼓勵學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)器材的組裝和連接.在此基礎(chǔ)上，教師可自由設(shè)定電池的電動勢和內(nèi)阻，以及電阻箱的阻值，觀察電壓表和電流表的讀數(shù)變化，從而掌握電池電動勢和內(nèi)阻的測量方法.同時，教師還可鼓勵學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過反復(fù)嘗試與試錯來發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和現(xiàn)象，在加深對實(shí)驗(yàn)原理和操作方法理解的同時培養(yǎng)他們的探究精神和創(chuàng)新能力.此外，教師也要做好實(shí)時反饋和數(shù)據(jù)分析，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際需求和認(rèn)知水平特點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)方案的制定與優(yōu)化，從而讓學(xué)生在試錯中成長，在探究中進(jìn)步.

2.5 “雙線”評價指導(dǎo)，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力

“雙線”評價指的是線上評價和線下評價相結(jié)合的方式，其擺脫了傳統(tǒng)評價模式的束縛，能夠通過多階段、多層次的評價內(nèi)容與評價標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)教師更為科學(xué)地進(jìn)行學(xué)情解讀，并借助信息技術(shù)平臺的數(shù)據(jù)分析功能進(jìn)行結(jié)果的細(xì)化，從而提高教學(xué)工作的針對性與指向性.此外，以“雙線”為主導(dǎo)的評價模式能夠形成良好的分析報告，幫助教師及時調(diào)整教學(xué)方向，從而提高教學(xué)工作與學(xué)生發(fā)展的契合度.對此，教師可以下幾個方面入手：

（1）綜合評價.為了更全面地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師可結(jié)合多個方面的指標(biāo)進(jìn)行綜合評價.除了考慮學(xué)生的考試成績，還可以考慮他們的學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂參與度、小組合作能力、問題解決能力等因素.在此基礎(chǔ)上，教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，對現(xiàn)有的評價內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)予以細(xì)化.例如，在線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可對學(xué)生基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、物理思維等方面進(jìn)行記錄，并與學(xué)生預(yù)習(xí)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，做好基礎(chǔ)學(xué)情的解讀與層次的劃分；線下教學(xué)評價則要圍繞學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、探究意識等方面進(jìn)行評價，并與線上基礎(chǔ)評價結(jié)果進(jìn)行對比，梳理學(xué)生普遍存在的問題，以此為后續(xù)教學(xué)工作開展提供參考.

（2）學(xué)生自評與互評.在課堂評價中，教師可鼓勵學(xué)生參與自評和互評，以提高學(xué)生的自主性和自我管理能力.在線上評價中，教師可設(shè)計(jì)自我評價表格或問卷，讓學(xué)生對自己的實(shí)驗(yàn)操作能力進(jìn)行客觀評價，并給出改進(jìn)建議.同時，教師也可設(shè)置線上討論區(qū)或小組交流平臺，讓學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后，上傳實(shí)驗(yàn)過程視頻、數(shù)據(jù)分析和心得體會等，與其他學(xué)生進(jìn)行互評和交流，以促進(jìn)能力、思維的內(nèi)化與躍遷.在線下評價中，教師可組織學(xué)生進(jìn)行面對面實(shí)驗(yàn)展示和討論，接受其他學(xué)生的評價和建議.通過自評和互評相結(jié)合的方式，學(xué)生可更全面地了解自己的學(xué)習(xí)能力和物理思維，從而更有針對性地進(jìn)行改進(jìn)和提高.

2.6 布置多元實(shí)驗(yàn)作業(yè)，發(fā)展學(xué)生的物理素養(yǎng)

作業(yè)是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，能夠幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并做好相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的個性發(fā)展.

例如 以“電路及其應(yīng)用”單元為例，教師可從以下幾個方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì).首先，教師可布置生活性實(shí)驗(yàn)作業(yè).例如，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個簡單的電路模型，如手電筒或門鈴電路，并解釋其工作原理.這樣的作業(yè)不僅可讓學(xué)生將理論知識應(yīng)用于實(shí)際，還可激發(fā)他們的創(chuàng)造力和探索欲望.其次，教師可利用仿真軟件設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)作業(yè).鼓勵學(xué)生模擬各種電路連接和測試過程，觀察不同參數(shù)變化對電路性能的影響.這種作業(yè)形式既安全又便捷，能夠讓學(xué)生在沒有實(shí)體器材的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高了實(shí)驗(yàn)效率.同時，虛擬實(shí)驗(yàn)也為學(xué)生提供了更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會和可能性，有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和實(shí)驗(yàn)操作能力.此外，教師還可布置小組合作型實(shí)驗(yàn)作業(yè)，將學(xué)生分成若干小組，每個小組共同完成一個綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)簡易的報警電路或燈光控制電路.這種作業(yè)形式不僅能夠鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，還能讓他們在合作中相互學(xué)習(xí)、相互啟發(fā)，共同進(jìn)步.不僅如此，教師還要注重對作業(yè)成果的記錄與反饋，針對學(xué)生存在的問題予以實(shí)時指導(dǎo)，幫助學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)方向，促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升.

3 結(jié)語

綜上所述，新教育背景下，高中物理教師必須具備整合觀念，探索信息技術(shù)與高中物理教學(xué)內(nèi)容的契合點(diǎn)，將現(xiàn)代信息技術(shù)適時、適度地引入高中物理課堂教學(xué)中，讓學(xué)生能夠自然地接受，提升物理教學(xué)質(zhì)量.與此同時，教師還要充分認(rèn)識到信息技術(shù)本身所存在的不足，信息技術(shù)與高中物理教學(xué)的整合，是基于信息技術(shù)服務(wù)于物理教學(xué)的前提下，提高高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量，不能本末倒置.學(xué)生始終是課堂教學(xué)的中心，教師要善于借信息技術(shù)之風(fēng)，揚(yáng)高中物理之帆，保證高中物理教學(xué)行穩(wěn)致遠(yuǎn).

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