信息技术环境下初中物理实验探究教学模式研究

杨文丽

(福建省武夷山第三中学 福建 武夷山 354300)

随着素质教育理念的落实，教学目标发生了非常大的变化，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，要培养物理素养，增强获取知识的能力，以及分析问题和解决问题的能力。在初中物理新课标中也曾指出：实验作为物理教学的重要组成部分，要让学生经历科学探究的过程，培养探索精神，科学探究素养，充分利用信息化技术，创新教学手段和教学模式。因此，本文分析了信息技术在初中物理实验教学中应用的意义，解读了其运用原则，制定了有效实施策略。

1.信息技术在初中物理实验教学中应用的意义

1.1 有利于培养自主实验学习兴趣。在传统实验教学中，都是教师演示学生模仿的一个过程，学生是处于被动学习、被动探究，不仅不利于培养自主学习能力，还会降低实验积极性。而信息技术环境下，初中物理实验教学，是以提高学生学习能力，培养自主学习为目标展开的教与学，教师可以充分利用互联网手段，录制实验微课，将学习前置，在微课引导下，促进自主预习，然后在课堂实际教学的时候，以微课为载体，引导其进行自主实验探究，培养主动学习能力。这样不仅可以提高课堂参与兴趣，还可以增强实验探究积极性，培养自主实验学习的能力。

1.2 有利于培养物理综合素养。素质教育要求在教学中，要以培养学生核心素养为目标。在初中物理教学中，主要包括物理观念、实验探究、科学思维、科学态度与责任等素养，而实验作为物理教学的核心内容，在实验探究学习、动手操作中，培养物理素养，教师要优化实验内容和实验教学模式。而信息技术手段的应用，为其提供了良好的前提条件，在教学的时候，可以利用信息技术设计教学情境、拓展实验内容、设计导图引领探究，既可以激活思维，培养良好学习习惯，还可以提升实验探究、科学思维、物理观念、科学态度等综合素养。

1.3 有利于提高实验探究能力。从课堂实验教学来看，学生在整个课堂上处于动手探究、思考分析、观察总结的一个过程，无论是课上探究，还是小组讨论、自主实验分析，都需要学生的主动参与。而信息技术环境下，初中物理实验教学，为学生提供了自我发展的舞台，在实验探究的时候，可以为其设计微课，精准实验探究重难点，在总结阶段，又可以为其提供探究过程，使其在回顾反思中，做到客观点评，不仅可以使其融入整个实验探究学习过程，还可以提高探究学习能力，培养科学探究思维素养。

2.信息技术在初中物理实验教学中应用的原则

2.1 要遵从启发引导与素养培养的教学原则。物理是探究物质、相互作用和运动规律的自然科学，其本质是促进学生利用物理知识服务生活、创造社会。在物理实验教学中，学生会经过发现问题、猜想假设、探究发现、讨论交流、总结反思等几个过程，无论是哪一环节都需要学生具备较强的思维能力，包括逻辑思维、推理思维、创新思维、批判思维、抽象思维等。因此，在利用信息技术引领实验教学的时候，要遵从启发引导和素养培养的原则，在激发自主实验兴趣的基础上，通过信息情境和问题引导等，激活思维，培养科学探究素养，在优化内容指导总结反思的时候，结合生活实际，实现有效应用，培养科学态度与责任，从而提高物理实验教学质量。

2.2 要遵从学生发展与物理课标要求相统一的原则。信息技术环境下初中物理实验教学，不仅创新了教学模式，还改变了实验学习方法，学生可以充分经过微课课件指导、信息教学内容的优化，进行自主实验探究。但是，由于信息技术教学模式还不成熟，在完善、发展的阶段，在实践的时候，倘若教育理念和教学方法与学生发展不相适应，很容易出现信息教学内容杂乱无章，重点理不清的问题。因此，在信息化实验教学过程中，为提高物理实验教学效果，教师要遵从学生发展与物理课标要求相统一的原则，结合实验内容、实验教学目标、学生自身实验学习能力为前提，设计实验教学模式，提高课堂教学质量，真正做到高效教学，发挥信息技术教学的育人价值。

3.信息技术在初中物理实验教学中应用的有效措施

3.1 微课引领实验，发现问题，激发自主实验兴趣。在物理实验教学中，问题是激发探究学习，引导自主实验的基础，也是培养科学思维素养，增强实验探究能力的重要前提。因此，信息技术环境下，初中物理实验教学，可以以微课为载体，引导学生预习实验内容，在自主实验学习的过程中，通过微课观察和预习学习，发现实验学习问题，激发自主实验探究的学习兴趣，为提到课堂参与性，培养自主学习习惯奠定良好的前提条件。

例如，在教学《牛顿第一定律》物理内容时，伽利略认为：运动物体如果不受其他力的作用，将会继续保持同样的速度沿直线永恒的运动下去。那么，在教学的时候，可以利用信息技术制作微课课件，在课件中播放伽利略的理想实验，小球运动与斜面高度的实验视频，在实验观看的过程中，引导学生提出问题：运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗？在实验探究发现的过程中，激发自主实验探究兴趣，然后在课件中为其播放滑块从斜面滑下，逐渐家校水平面粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，推测滑块与水平面间没有摩擦力时滑块的运动状况的实验视频，在实验观看中，通过记录滑块受到的摩擦力大小、滑块在水平面上的运动距离、接触面的变化等，引导其发现问题假如平面足够光滑，滑块的运动情况会怎样？通过微课引领实验，提高自主预习学习能力，然后在实验教学的时候，让学生根据微课课件进行自主实验探究，在发现问题的过程中，激发自主实验探究学习兴趣，培养实验探究素养和科学思维。

3.2 设计思维导图，猜想假设，培养实验探究素养。在物理实验教学中，培养学生实验探究素养是教师教学的重要目标之一，也是创优实验教学模式的基础。那么，在信息化实验教学中，可以利用信息技术设计思维导图，以导图呈现实验内容，激活思维，在猜想假设的过程中，培养科学思维和实验探究素养，增强课堂实验教学质量。

例如，在探究《凸透镜成像》物理实验内容时，重点是引导学生通过实验探究理解凸透镜成像的规律，知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件，能够在探究活动中，初步获得提出问题的能力，使其能够大胆猜想和建设，进行实验探究论证。因此，在实验教学时，可以利用信息技术综合实验内容和实验目标设计思维导图，将学生的注意力集中在导图上，根据导图猜想假设，制定实验内容和实验步骤，如可以利用信息技术，以凸透镜成像为核心，以透镜在生活中的应用，实验器材，实验原理，实验过程，实验结果为分支，根据分支引导其自主设计实验内容，在导图呈现的过程中，引导提出问题，做猜想假设，如：

①透镜利用什么元件成像和成像有什么差异？

②照相机、投影仪和放大镜都有凸透镜，但有大小、倒正和虚实的差异，那么在此次实验过程中，透镜成像的大小、倒正、物距有什么关系？

在提出问题的过程中，引导学生结合导图和问题，做实验猜想，如“凸透镜所成像可能和物距和像距有关”在做出实验猜想假设的基础上，引导其根据导图补充实验过程，设计实验步骤，在实验教学的时候，最后利用信息技术手段，模拟凸透镜成像动态变化视频，进行实验猜想验证，从而提高物理实验教学质量。

3.3 创设信息情境，探究发现，培养科学思维习惯。实验是一个探究发现的过程，会直接影响到探究的结果。而信息技术对实验教学在知识技能上起到了主要的作用，它可以建立知识库，为其拓展实验信息资源，为学生验证自己的实验猜想，认识实验原理，使其设计出最佳实验方案起到了重要的作用。因此，在实际教学中，可以利用信息技术，创优实验情境，拓展学习内容，在探究发现的过程中，培养科学思维和科学态度与责任的素养。

例如，在探究学习《物质的比热容》物理内容时，在实验探究阶段，是基于与物体温度有关、与物体质量有关、与物体温度变化有关、与物质种类有关、与物质的物态变化有关等内容进行的实验探究，需要经过多次实验，在对比探究、综合分析中促进理解消化，因此，在实验探究的时候，可以利用信息技术，设计信息情境，同步播放各个实验内容，以组为单位，让每一学生小组负责一组实验，在视频观看的过程中，引导其利用信息技术建立表格，进行同步分析，然后在学习交流群中进行实验成果共享，进行实验对比分析，探究物质的比热容，对猜想进行验证。这样既可以培养科学探究思维的良好学习习惯，又可以促进共同学习、共同进步，在信息情境教学中，通过实验模拟引领，自主探究发现等，引导其建立知识资源库，让学生根据实验内容和实验成果，利用信息技术手段，建立信息资源库，分析其在实际生活中的运用，加深对比热容的理解和消化。

3.4 创优教学氛围，讨论交流，促进实验理解消化。在讨论实验成果阶段，学生可以充分利用信息技术，以文字、图形、动画的形式将实验成果进行充分展现，对于学习而言，做到了科学、全面；对于学生而言，即改变了学法，又可以增强学习体验感；对于教师而言，做到了将学习的主动权交换给学生，充分改变了教与学之间的关系，是提高实验教学质量的有效手段。因此，可以利用信息技术，创优教学氛围，构建多元点评体系，促使总结反思更加高效。

例如，在教学《串联和并联电路的电流》物理实验内容时，旨在通过探究串联、并联电路电流规律，认识串并联电路特点和连接，加强使用电流表的技能。那么，在实验总结反思的时候，可以利用信息技术手段，将学生自主实验预习过程中的所提问题，以及实验猜想、实验步骤设计、实验过程分析等内容以文字、图形、动画的形式进行呈现，还可以将课堂自主实验探究视频进行公布，在资源共享的基础上，组织学生进行讨论交流，根据实验教学所提供的信息资源，让学生讨论分析进行自我点评，说一说自己在实验过程中的所作所为，自己学到了什么，然后进行互评，让学生彼此说一说自主实验过程中的优缺点，在学生点评、讨论交流中，由教师进行总结，最后，在课后记录实验反思的过程中，为其制作实验微课，将实验学习内容和实验点评等信息进行充分融合，促使反思更加客观、精准、有效，促进对实验的理解消化。

4.结语

在实验教学中，需要学生经过发现问题、猜想验证、探究发现、讨论交流等环节，每一个环节都需要具备较强的思维能力和探究能力，而信息技术教学手段的运用，为提高实验教学质量奠定了坚实的基础条件。因此，教师一定要重视信息技术在实验教学中的运用，通过引领实验预习、设计导图激活思维、创设情境促进探究、创优氛围客观点评等，使其充分认识实验内容和实验原理，促进对实验过程和实验结果的掌握和消化。