信息技术在初中物理实验教学中的应用优势分析

张正万

（靖远县兴隆中学，甘肃 白银 730613）

初中物理实验教学是物理学科的基础，由于初中物理教学本身是建立在实验的基础上的，学生很多物理知识均在实验中获得或掌握，因此物理实验成为学习物理过程中不可忽略的重要部分。信息技术为初中物理实验教学提供了契机，在教学过程中，教师要正确运用信息技术，帮助学生构建完整的物理知识体系，激发学生的学习兴趣，提高整体的教学效果。从多个角度提升初中物理实验教学的质量，帮助学生打造更适合学习的物理课堂，是每个初中物理教师都渴望达到的目标。

一、信息技术和初中物理实验教学融合的必要性

（一）时代发展的需要

在新的历史时期，信息技术已经成为人们生活和学习的重要保障，利用信息技术把物理实验和教学整合在一起，可以为实验信息的搜集提供更加便捷的途径。在信息技术平台的应用下，构建出一整套教学和科研一体化的发展模式，能够适应物理实验教学的新需求，体现物理实验教学的意义。物理教师应充分发挥信息技术对物理实验的融合作用，以满足教育发展的需求，因此，应利用信息技术提升课堂引导力，加速与时代发展相契合。在物理实验时，教师能够借助信息技术手段，更加直观地呈现物理实验的每一个步骤，学生的积极性也会随之提高。部分学校已经开展了仿真实验软件的推广，既能保证物理实验的细致性，同时也可以更灵活地开展物理实验，为学生继续学习物理知识奠定基础，并激发学生的自主探索欲望。

（二）降低学习难度的需要

物理实验教学能够帮助学生理解较为抽象的物理原理和公式，以更直观的方法推进物理实验的理解进程。在开展重难点教学时，教师可以利用多媒体课件进行重点拓展，使学生形成一个范围化的知识脉络，有利于降低学生学习的难度，加深对教学重难点的理解。信息技术能够发挥模拟空间和立体效果的作用，从而能使学生在信息技术创设的情境中观看物理实验、学习物理知识。通过信息技术的辅助，学生在头脑中反复演练物理实验的过程，并加深理解，发现细节，从而能够更好地学习物理知识，同时也能够在头脑中形成与物理实验相关的知识链条，连接新旧知识，了解物理实验背后的理论依据。这样，可以帮助学生更好地理解物理现象，培养学生优秀的应用能力。物理理论源自实践和物理实验，深度挖掘教学内容，确保教学工作顺利有序开展，信息技术在其中功不可没，并且在开展实验教学过程中能够帮助教师完成实验原理和知识的展示。利用信息技术手段展示物理现象，同时以批注的形式快速连接相关知识点，这样可以帮助学生在很短的时间内集中注意力，达到深度学习的目的，更好地理解物理原理知识，并将物理现象和其他综合类知识融为一体，形成全新的知识结构，促进学生对物理实验知识的理解。

（三）改变传统教学方式的需要

传统实验教学采用填鸭式的教学方式，一方面，教学中以教师为课堂的主体，教学方法单一，难以激发学生的学习兴趣，甚至导致一些学生对物理学习产生抵触情绪；另一方面，学校的教学设备有限，质量也难以保证，这严重影响了物理实验教学的顺利开展。

信息技术利用计算机通过文本、图形、图像、声音、动画、视频等形式将抽象的知识具象化，便于学生理解。而且多媒体具有较强的可视性、模拟性和交互性，能够吸引学生的注意力，从而优化实验教学效果，同时让学生通过多媒体技术了解一些学校因条件不足不能完成的实验，完善学生的知识体系。

二、初中物理实验教学中应用信息技术的优势

（一）可突破常规实验模式

物理本身建立在实验的基础之上，这一特殊的学科在实验技术的引导下，有其独特的发展思路。为了能帮助学生更好地理解物理知识点，解放学习思路，教师可突破常规的物理实验模式，运用信息化手段，实现开放式物理实验教学。这样做是为了避免学生在实际物理实验中无所适从，达不到预期的实验效果。物理教师只需要利用先进的信息模拟技术，借助教学PPT 课件演示物理实验的动态进程，更好地向学生展示物理实验每一步的特点。而且通过教师对关键知识点的细致讲解，能够很好地向学生展现物理实验的过程和细节，使用信息技术的成像功能演示关键知识点，通过PPT 模拟实验参数达到更好的教学效果，让学生感受到物理实验在不同情况下能够达到的不同的效果。常规的物理实验模式往往只能在课堂上进行单一或一次实验，而使用信息化多媒体手段进行物理实验模拟，观察不同实验步骤下多次实验过程的变化，从而能够自主地总结物理实验规律，加深对于物理知识点的印象和理解。因此，解放常规实验模式有助于培养学生的自主探究能力，改变了在传统物理实验过程中仪器安全使用的局限性，从而能够使学生在新的物理实验情境下得到更多对于物理实验过程和结果的思考。比如，在观察“水沸腾”实验过程和实验步骤时，教师考虑到直接等待水沸腾可能需要更多的时间，而且沸腾的水有一定的危险性。利用信息技术进行模拟物理实验不仅可以让学生在更加安全的前提下观察实验参数和结果，而且还可以调整水沸腾的温度参数，精准地控制温度，让学生了解水沸腾的条件，总结气压、沸腾温度、加热时长等前提条件，并且予以记录。

（二）可培养学生的自主探究能力

由于新型信息化物理实验教学通过模拟的方式，不需要再考虑太多传统实验的局限性，因此，实验环境和实验条件变得更加多样化，容易使学生精准地把控实验结果和正常结果间的关系。学生对于新型物理实验非常感兴趣，学习兴趣高涨，也更愿意在实验过程中自主探究，学生通过与实验伙伴间的共同讨论，能够找到实验教学中的普遍性规律。针对新型物理实验及特殊的物理现象，教师借助互联网资源实现对物理模拟实验的细致操作，并鼓励学生自主搜集资料，通过模拟实验探究实验的发展及变化进程，让学生通过模拟实验找到物理现象的规律。即使有的学习小组在实验过程中模拟失败也会帮助学生找到实验失败或数据不精准的原因，从而能够更加深入地理解物理实验规律的真谛。由于模拟实验的结果有所不同，很多小组之间的结果出现了偏差，反而调动了学生学习物理知识的积极性。而且也希望能够借助互联网找出数据不统一的原因，使学生通过不断的交流和改进调整实验参数，最终获得模拟实验的全面进展，学生也会在这种虚拟物理实验带来的真实感中，提升对于物理知识的认知。只有学生拥有对于物理实验的自主探究兴趣，才能够通过自主探究行为理解物理实验操作的目的，同时能够对于与实验相关的物理概念有更深层次的理解，并能够在未来的理论应用中举一反三，做好物理实验相关的学习和研究。

比如，在进行“电磁感应”物理实验教学时，为了使学生理解感应电流的产生条件，教师可以采用信息化的教学方式，突破传统教学时学生对于电流内涵理解速度较慢的弊端。由于信息化模拟实验能够快速地显示电流的运动导向和电流强度，教师可以利用模拟实验让学生看到电磁感应现象的大致规律，能够使学生更容易认识到电磁现象的本质，对于电流的产生及其根本原因有相对清晰的认知。由于电磁感应现象非常神奇，也不能够通过肉眼直接感受，在这一仿真实验过程中，很多同学都对实验过程和实验原理产生了兴趣，推动了学生自主探究意识的形成。

（三）可帮助学生理解抽象的物理概念

通过信息化手段能够更好地查阅与实验相关的知识和理论。由于初中物理知识有着抽象性、逻辑性较强这一特点，教师在平时的物理实验教学中，常常需要为学生做更多的实验前铺垫教学。教师希望学生能够把抽象的物理概念内化到内心之中，从而提前了解物理实验的大致脉络和实验目的。而结合信息化手段的物理实验，则可以使学生主动将抽象的物理概念和信息技术相结合，既能够提高学生学习的积极性，同时又能够解决教学难点。教师还可以借助实物投影仪记录实验过程中的一些关键点和需要注意的地方，同时也可以对学生整合出来的电子表格和变化图像进行展示及评价。在对比和分析的过程中，可以激发学生的探究欲望，同时也可以引导教师和学生共同讨论，依据探索性的问题，引发学生对于物理知识深层次的探索。比如，在进行“凸透镜成像”这一特殊实验教学过程时，虽然学生的肉眼能够看到凸透镜成像的过程，但却对于其成像原理、物距、像距和图像之间的关系并不能很快理解。很多学生在观察时虽然能观察到部分实验细节，但却不能够掌握整个实验的全貌，因此就不能很快理解凸透镜在成像过程中的基本条件以及过程、变化。利用信息技术生成虚拟实验，能够反复回看凸透镜成像过程的现象，从而方便学生以小组为单位探讨凸透镜成像这一特殊物理现象成立的原因，总结其规律。学生在教师的引导下细致地观察，最终加深了对于凸透镜成像这一物理现象的认知，而且还生成了一些自己的感悟和理解，并能够清楚地感受到距离变化对于成像效果的影响，掌握物理实验规律。

（四）可在学校层面提供支持

为了保证教师能够进行较好的物理学习资源的开发，学校应大力提倡并支持教师对课堂教学进行改革。在硬件方面，由于视频的拍摄对于灯光布置，室内消音都有一定的要求，学校需要设立专门的实验教室用于物理实验视频的拍摄，配备相应的拍摄设备和收音装置。在技术方面，学校需要统筹物理教师与信息技术教师间的合作，加强学科间的交流与融合。借助于信息技术教师的参与，制作较高水平的、较系统化和标准化的物理实验视频。同时可以开展校本课程，由信息技术教师教授学生相应视频拍摄、编辑方法和技巧，提升学生学习能力。在制度方面，建立学生使用实验室制作视频的规则。在软件方面，改进并维护相应的资源共享平台。如学校云平台，或者借助于一些社交或媒体平台，如哔哩哔哩、抖音、喜马拉雅FM 等，使学生的自主学习成果得以展示和传播。研究互联网环境下教学的新模式、新方法，加强传统学习和在线学习的深度融合。创建学生和老师的在线学习空间、教师微课社区、教育云平台、课件资源库，扩大优质教育资源共享范围。

综上所述，随着计算机技术和多媒体技术的迅猛发展，初中物理实验教学发生了巨大的变化。新课程标准要求教师能够提升学生的物理核心素养。而对于初中生来说，在教学活动中加入信息化的手段，不仅可以使学生的学习过程更加便捷、学习知识更易内化，而且还可以依托于现代教育中合理应用信息技术手段的前提，打破传统实验方式的弊端，突破难点和局限，赢得物理实验教学的新未来。