多媒体在初中物理实验教学中应用分析

朱 升

（甘肃省镇原县平泉初级中学，甘肃镇原 744517）

初中物理是从初中二年级开始的理科必修学科，蕴含大量揭示世界运转规律和生活现象本质的内容，由理论知识和物理实验组成，逻辑性、抽象性、思维性和复杂性均较高。在初中物理学习中，实验环节属于关键环节。初中物理教材编写十分注重实验环节，仅人教版八年级上册就设置了实验、演示实验、想想做做、扩展性实验、动手动脑学物理等六七十个实验活动，学生在完成两年物理学习后可参与两百多个实验活动，充分掌握物理实验技能，提高自身实践操作能力。初中物理教师为更好地借助多媒体技术提升实验教学成效，必须深入了解实验教学特点及多媒体技术特征，准确把握传统实验教学与多媒体技术的不同，做到相互贯通、相互渗透，还要尊重学生主体地位，培养学生主人翁意识，从而改变传统实验教学结构。

一、多媒体与初中物理实验教学的关系

（一）有助于弥补传统实验教学不足

在初中物理实验教学中，教师多采用控制变量法，通过控制单一变量或多个变量对比分析和研究这些变量之间的关系，总结其中蕴藏的物理规律，并借由实验结果得到一定结论。但这一实验方法常常会受到实验器材、实验条件等限制，往往难以达到实验标准［1］。例如，教师教学电学模块时，电流既看不到又无法触摸，必须借助相关物理实验使学生真正看到电流运动，感受电流运动的神奇，了解电学规律。但很多学校实验器材有限，学生无法亲自动手实验。针对以上种种情况，教师可以利用多媒体技术展开教学，在计算机上搭建虚拟物理实验室，师生可自由选取实验器材或者依据具体实验项目设置实验参数，供教师教学、学生实验操作，学生也更容易发现和理解其中的规律。

（二）有助于提升物理实验教学成效

传统实验教学中存在一些微观性、危险性实验，无法在课堂教学中操作，只能通过教师口述讲解，因此容易出现教师讲解理论内容多于实践内容或者结论性内容，学生一时之间难以准确理解。特别是一些抽象性较强的物理知识，单纯依靠教师讲解存在较大学习难度，也导致实验教学沦为形式。采用多媒体技术将各种物理实验原理直观展现给学生，利用动态图像或者短视频展示物理实验过程和反应，使学生建立物理理论知识、原理与物理反应之间的直接联系，进一步加深学生印象，激发学生物理实验探究欲［2-3］。

（三）有助于降低初中实验教学难度

初中物理实验中很多实验往往需要学生多次、重复实验和操作，才能把握正确操作步骤和关键点，真正理解物理原理。但是部分实验受仪器、场所等条件限制而难以直观演示，尤其是一些较为抽象的物理现象，学生难以理解，借助多媒体进行辅助教学，能够取得良好成效。例如，在进行“凸透镜成像”实验教学时，学生经常会出现在观察像时不知何时最清晰、误将物距为一倍焦距时的平行光斑也看作像等问题。借助多媒体设计虚拟实验，为学生提供各种模拟实验环境和条件，如利用动画显示物在光轴外其他位置时的成像，学生观察透镜成像光路图形成过程并自行绘制光路图找出物所成的像。借助多媒体演示动画将抽象原理具象化，学生可以产生更加直观的理解，有效降低实验教学难度，提升教学效率和成效。

二、多媒体技术应用原则

为了实现多媒体技术在初中物理实验中的有效融合，教师必须深入贯彻其应用原则，才能真正变革创新初中物理实验教学，顺应新课改要求创建高效课堂。作为教师，我们要尊重学生主体地位，精准发挥教师引领作用，避免教师主观性的讲解，注重学生参与和学习体验。要明确多媒体辅助教学功能，避免学生光看实验，不做实验，避免用多媒体进行实验模拟和示范教学替代学生亲自动手实验，只有学生亲自动手操作，才能真正参与和体验实验过程，才能获得思维能力发展，达到优化课堂教学结构、提高教学质量的效果［4］。

注重物理实验教学设计中多媒体应用的科学性、合理性，众所周知，多媒体具有激发学生实验兴趣、化抽象为具象、展示实验细节、突破教学重难点的优势。其中教师作为使用者发挥着关键作用，如果过于注重多媒体趣味性，采用大量色彩鲜艳的图片、音视频，虽然整个课堂看似热热闹闹，但学生没有真正理解知识内容、没有掌握实验技能或者出现多媒体教学占据课堂大部分时间，学生实际实验操作时间有限的问题［5］。教师应当在兼顾趣味性的同时，确保多媒体课件“小而精”，重点突出实质性内容，最大程度展现多媒体教学优势，获得高质量课堂教学效果。

三、初中物理实验教学中多媒体的应用策略

（一）创建教学情境，激发学生学习兴趣

初中物理新课标强调物理教学要注重生活属性，要遵循“从生活走向物理，从物理走向生活”基本原则，通过联系学生现实生活，创建趣味化、生活化、真实化的物理实验情境，借助多媒体将抽象、复杂的物理现象和规律转化为生动形象、具体的事物，创建生活化物理情境和趣味课堂，引发学生共鸣，使学生真正感受物理实验魅力，继而激发物理实验探究欲，更加积极地投入实验活动，提高实验教学实效［6］。

以“运动的快慢”实验教学为例，首先，利用微课创建情境，筛选学生熟悉、与教学内容相关的运动现象，向学生展示相关视频，如东京奥运会苏炳添比赛视频，选择视频中某一时间点暂停，向学生提出问题：“视频中谁跑得最快？你得出这一结论的依据是什么？”学生答：“相同时间比路程”。随后，比赛视频播放完毕后，教师再次提出问题：“确定谁是冠军的具体原理是什么？”学生答：“相同路程比时间”；随后，教师利用课件展示例子，分别展示猎豹、旗鱼、雨燕等不同速度，提出问题：“如果物体运动路程、时间都不同，我们又该如何比较物体快慢？”经过小组讨论和教师总结，得出结论：相同时间比路程。

然后，教师播放实验微课，介绍实验器材、方法、步骤和目的，如白纸、刻度尺、秒表、汽车速度计模型等，介绍完后教师暂停播放并提问：“在研究速度快慢与其中一个因素相关时，应采用哪种实验方法？”学生回答：“控制变量法”；继续播放微课，展示实验过程和现象，在重要画面配备相应字母、字画和符号，对局部重点内容进行特写和标记，引导学生仔细观察实验过程，记录实验现象。

最后，对实验现象和过程开展描述性分析和总结，用文字形式递进展示实验结论，从而引出本节课重要概念。通过这种将生活现象和多媒体结合创设物理实验情境的方式，引发学生学习探究欲和好奇心，并通过实验展示，为学生指引正确实验方法，也是理论联系实践的真实体现，有助于后续课程的开展。

（二）虚拟实验操作，强化学生自主探究

在以往教学观念中，物理实验教学占据的分数较少，部分教师认为，学生只要记住实验步骤、反应和原理就行，开展实际物理实验只会浪费时间，而且教学效果不佳。部分教师认为学生即将面临中考，学习负担较重，直接讲述比带领学生做实验效率更高，因此用理论课取代实验课，只有在知识点抽象性强且实验条件许可的情况下才会开展实验教学［7］。因此，在平时教学中，仅通过多媒体直接展示实验过程，难以帮助学生开展探究式实验，导致学生不重视实验，缺少实验练习和操作能力，没有实现初中物理实验与多媒体技术的深度融合。新课改要求重视学生物理学科核心素养及综合能力培养，如科学探究能力、自主学习能力、分析及解决能力、知识应用能力等［8］。教师必须紧跟这一趋势，对物理实验和多媒体技术进行全方位深入研究，将两者解构、重新组合，依据初中物理实验教学内容，创建新型物理实验+多媒体教学模式。

例如，创建NOBOOK 虚拟实验室，对实现这一育人目标有重要价值。在开展人教版初中物理九年级《探究电路串联与并联》实验教学时，首先，教师利用虚拟实验室开展物理实验，借助一个探究性题目，锻炼学生实物电路连接能力，“某农场需要设计一个电路实现奶牛的自动放养，器材由一个低压电池组、开关、灯泡、电铃、若干细导线组成。要求学生用细导线将牛群围住，当开关闭合，奶牛不出圈，灯亮铃不响；当开关打开，奶牛出圈将细导线碰断，电铃响。”引导学生回顾串联、并联电路特点，介绍简单电路设计技巧，要求学生完成电路图设计，并利用NOBOOK 搭建电路进行检验。其次，教师可以给出几组电路图进行深化学习，鼓励学生进行技能训练，逐步掌握相关知识和技能并熟练应用在实际中。教师可以利用NOBOOK 虚拟实验室软件进行串联、并联电路连接练习和反复操作。然后，开展小组合作学习，列举一些案例，引导学生利用NOBOOK 虚拟实验室根据问题提出猜想和假设，启发和诱导学生积极阐述个人观点；随后要求学生编制实验方案、确定实验步骤、合理分工，通过NOBOOK虚拟实验室开展实验探究，教师及时提醒学生利用虚拟实验室表格功能记录串联、并联电路中小灯泡发光情况，并根据多次实验现象和记录数据分析两种电路连接情况。最后，分享小组实验成果，共同交流、评价和反思、总结，完成实验报告。

（三）化抽象为具象，锻炼学生物理思维

初中物理实验教学具有复杂、抽象的特点，紧靠教师口述或者多媒体演示很难获得高效教学水平。在这一趋势下，教师积极应用多媒体技术，如Flash 动画、实况录制、网络演示实验等，直接演示不易直接操作和演示的实验，化抽象为具体，打破传统物理实验思维藩篱和限制，降低教学难度，提高教学成效，强化学生物理思维［9-10］。多媒体与物理实验教学的深度融合体现在课程教学全过程，以“熔化与凝固”实验教学为例，（1）在课前准备环节，教师通过信息计划进行课前预习和学情量化分析，学生在网络上完成学前测试或利用微课完成课前预习，如你知道水有哪三种物理形态？你认为水与冰有什么异同？物态变化又是什么？（2）在课中实验教学环节，教师播放有关石蜡和海波融化与凝固的视频，向学生介绍石蜡为非晶体，海波为晶体，展示晶体与非晶体融化和凝固过程的不同，为什么不同？让学生带着这一问题进入下一环节；开展演示仿真实验和知识点的讲解，教师利用仿真实验平台演示晶体与非晶体固—液转化过程，需要具备的条件，如松香属于非晶体，固态→液态转化需耗时18min，温度持续上升，最高可达74℃，液态→固态转化需要耗时11min，由此可知非晶体融化与凝固时间差异。学生参与师生互动，通过观看微课思考知识原理并仔细观察实验，加深对物理知识理解程度；（3）在课后作业环节，教师利用微课或多媒体布置课后作业，要求学生完成探究实验，学生借助多媒体资源完成课后拓展作业或者复习，巩固学习成果，提升复习效果。

四、结语

综上所述，现代教育事业中，将多媒体融入初中物理实验教学，具有弥补传统实验教学不足、提升物理实验教学成效、降低初中实验教学难度的优势，满足学科核心素养培育要求，也满足新时期学生物理实验学习需求。为提升多媒体在初中物理实验教学中的最大价值，教师应当积极创建趣味教学情境，激发学生学习兴趣；采用虚拟实验操作，强化学生自主探究；化抽象为具体，锻炼学生物理思维，创建高效课堂，助力推进初中物理实验教学改革。