高效信息化课堂在高中物理实验教学中的应用探析

摘 要：实验教学在高中物理教学中占据至关重要的地位，是学生深入理解物理知识的关键。而物理实验教学中很多实验受多种因素影响，无法直观进行呈现，这在一定程度上影响了学生的学习实效。随着信息技术的发展，在教学中构建信息化课堂，为教育事业的发展带来了更多可能。基于此，文章从模拟还原实验现象、搭建仿真实验环境、制作微课教学视频等方面出发，概述了高中物理实验教学中实施信息化课堂教学的路径，以此切实强化实验教学效果，促进学生的学科素养提升。

关键词：高效信息化课堂；高中物理；实验教学；应用探析

中图分类号：G633.7

文献标识码：A

文章编号：1673-8918（2023）50-0136-05

在当前的教育教学中，信息化教学已得到了大范围普及，其是一种提升教学效率的有效方式，也在一定程度上缓解了我国传统教育课堂中存在的弊端。而物理作为一门以实验为主的学科，教师更应紧跟教育时代的发展步伐，积极探寻高效信息化课堂的构建路径，以此为学生动态化呈现物理知识，让学生对实验概念、原理等有更深刻的认知，有效促进课堂多元化的建设，切实提升学生的学习效果，并助推学生的健康成长。

一、 高中物理实验教学中打造高效信息化课堂的改变

（一）“学生学”的方面发生了变化

在高中物理教学中进行信息化实验教学，既能使学生的学习体验更加丰富和真实，也能使学生的学习方式充满自主性和探究性，进而取得良好的学习效果。对学生学习方面的变化可从三方面予以概述：其一，学习形式有所变化。如教师在开展实验教学时，可为学生提供信息化的实验学习环境，提前为学生准备实验视频，运用PPT进行文字解说，让学生通过直观形象的方式熟悉实验流程，了解实验步骤，掌握实验原理，明确操作要点。其二，实验探究形式有所变化。在实验教学中构建信息化课堂，借助信息技术辅助教学工作的开展，可加快信息数据的采集，在一定程度上拓宽了实验研究的范围，还能为学生提供更多自主设计实验内容的时间，通过提问、假设、实验设计，从而得出最终的实验结果，整个学习过程不仅充满趣味性，且能有效培养学生的实践探究能力。其三，师生交流形式有所变化。在传统的物理实验课堂中，教师的说多于学生的做，学生只一味承接教师知识的传输，很少有交流讨论的时间。而构建信息化课堂，师生可借助网络发表自己的所思所想，这有效转变了师生交流的形式，使得物理实验教学逐渐从以往的封闭向多元开放发展。

（二）“教师教”的方面发生了变化

纵观传统的高中物理实验课堂，教师作为教学的组织者，在依照教材内容与学生学情设计各个教学环节后，就按部就班地向学生讲解实验的原理、步骤等，而后让学生依照教师规划好的思路进行实验，最后得出预期的实验结果即可，此种陈旧单一的教法，不仅限制了学生思维意识的发展，也不利于学生创新意识的培养。而构建高效的信息化课堂，可使“教师教”的方面有所变化，具体可从两方面予以概述：其一，教师可有效运用先进技术设备，搭设实验情境，给学生带来更加安全且动态化的实验体验，这时势必能激活学生潜在的学习动机，使学生以高涨的学习兴致参与其中。其二，教师可利用网络技术更广泛地搜集实验资源、物理信息等，从而使课堂更加多元，有效拓展学生的知识边界，夯实学生的物理实验学习功底。

二、 高中物理实验教学中打造高效信息化课堂的优势

（一）有利于促进实验可视度的提升

实施演示实验是开展物理教学的一种重要方式，这一实验的呈现可让学生明确物理知识的原理与规律等。而在传统的实验课堂中，因教师长期沿用单一的演示教法，若有些学生出现“分神”情况，很难实效高效的学习，也会影响整个实验教学效果。而打造信息化课堂，教师在开展演示实验教学时，可提前录制知识内容，而后在课堂上直观呈现，若中途学生有不理解的地方还可适当重复播放，这使得实验课堂的可视度有所提升，也能让学生专注地沉浸其中。

（二）有利于促进学生探究能力的提升

受安全及实验场地、器材等方面影响，众多实验并不能在课堂中直观展示，这不仅影响了学生对物理知识的理解和掌握，也在一定程度上削弱了学生的探究意识。而构建信息化的高效课堂，教师则可充分借助先进技术的力量，立足教材知识内容设计仿真实验，而后鼓励学生自主选择实验仪器，模拟实验操作，这时不仅为实验课堂增添了新的趣味，还能激活学生的探究兴致。

（三）有利于更准确地统计实验数据

物理教学中实施实验教学，是为了让学生对物理知识有更深刻的理解，通过实验获得更加精确的数据，从而有效总结与提炼物理规律。而众所周知，传统的实验是在教师人为操作下完成的，这导致在收集与记录实验数据时存在一定偏差，影响了实验结果的精确度。而打造信息化课堂，因信息技术具有高速及智能化的特征，可使数据运算时间有所缩短，还可使数据运算精度有所提升，规范了实验过程中数据的处理方式。

三、 高中物理实验教学中打造高效信息化课堂的要点

（一）应把握辅助性要点

信息技術进课堂的教学模式已屡见不鲜，但其毕竟是一种辅助教学工作开展的工具，主要目的是让传统抽象的物理实验，能以更生动的方式予以呈现，更方便学生的理解学习。因此，教师在开展实验教学时，应明确其不能以物化主，更不能以物易主，不可让其取代自身在课堂中的主导地位，而应充分发挥其辅助教学的作用，构建更多元的思考探究契机，促进学生思想意识的发展，增强学生对物理实验步骤的具象认知。

（二）应把握创造性要点

一位著名教育家曾表示：“教师的创造性是学生创造性的源泉。”也就是说，想要构建高效的信息化实验课堂，教师还应懂得创造，而不是只按部就班地借助其制作的教学课件，或者将其作为呈现实验知识的“黑板”，长此以往不仅难以激活学生积极参与学习的动机，还会让学生脑中生成一种信息化教学“不过如此”的错觉。因此，为使信息化辅助实验教学工作的开展更加有序、顺利，教师应注重创新型教学，以此为培养学生的创新意识奠基。

（三）应把握主體性要点

学生是学习的主人，在构建信息化课堂开展实验教学时，教师也应以学生为中心，始终把握以学生为主体的要点，在实施具体教学时，认真研读新课标，详细了解教材实验教学内容，而后基于学生的实际学情，设计与学生认知相符的实验教学内容，在这个过程中，教师为学生提供更多表达、探究的机会，给予学生适时的引导，强化学生对物理实验知识的认知，切实发挥学生的主体意识。

四、 高中物理实验教学中打造高效信息化课堂的路径

（一）借助信息化技术模拟还原实验现象

在高中物理教学中，实验是其重要的组成部分，对学生更好地掌握物理知识、锻炼学生的思维意识具有重要帮助。而因为受到场地以及实验器材等因素的影响，部分实验内容以及实验过程无法在课堂上一一呈现，如果教师一味以“口耳相传”的方式进行描述，不仅会使学生产生学习困惑，也会影响学生学习物理知识的兴致，直接制约了物理实验教学质量的提升。基于此，教师就可借助先进技术，构建信息化实验的课堂，充分借助其直观、生动的特征，结合实验内容对实验现象进行模拟还原，从而将整个实验过程以动态化的方式予以呈现，以此将学生的注意力集中在实验课堂，为学生深入理解物理知识做好辅助，切实提升学生的学习效果。

例如，以人教版《万有引力的定律》这一课程的教学为例，本课要求学生对该定律有所了解，并通过学习将知识逐渐掌握内化，明确该定律的普遍性。而万有引力本就是一种看不见且摸不着的科学力量，如果教师只进行文字性的讲述，学生无法产生具象的认知，自然也难以进行更深入的学习。这时，教师为达到这一教学目标，就可积极构建高效性的信息化实验课堂，结合实验内容，对实验现象进行模拟还原，将太阳与各大行星之间的引力关系以视频的方式予以呈现，从而让学生对太阳与各大行星间相互吸引的运动轨迹进行更真切的观察，并在观看完模拟实验视频后，让学生将所观看的实验内容与教材知识相对应。此种模拟还原实验现象的方式，远比教师口述性教学效果要好得多，既可让学生对所学物理知识有更深的学习感悟，还能切实激活学生参与学习的动机，使学生保持高涨的学习热情，获得良好学习力的提升。

（二）借助信息化技术搭建仿真实验环境

实验性与实践性兼具是高中物理学科的主要特征，可以说两者贯穿于高中物理教学的整个过程。而想要高效地开展实验教学工作，对实验的时间、实验的场地，以及外界条件等都有着严格的要求，而且实验教学必须经过多次重复的验证，才能使所获得的物理数据更加精准。显然，传统的物理实验课堂教学无法实现这些教学目标。而部分教师为了让学生更精准地掌握实验结果，直接口述结果，这其实并不利于学生更深刻地掌握物理知识。因此，在当前的物理实验工作开展中，教师就应积极构建高效的信息化课堂，并为学生搭建仿真实验环境，从而将物理实验过程更细致、更准确地予以呈现，以此强化学生实验学习的效果，为学生学科综合能力的提升奠基。

例如，以人教版《电源和电流》这一课程的教学为例，本节课的教学目标是理解和掌握电源的形成过程以及电流的产生，并通过学习培养学生知行合一、迁移运用的能力，从而有效利用所学知识解决物理问题。而本节课的内容如果进行实验教学，存在一定的危险性，且学生所要观察的对象是不能触摸的，也不能通过肉眼进行观察。为有效达成教学目标，教师在构建高效的信息课堂时，就可搭建与实验需求相符的仿真实验情境，引导学生进行实验过程的模拟，以此对电流等实验现象进行观察，教师再指导学生结合教材中的知识点进行更深入的理解。此种仿真实验环境的构建，有利于让学生产生不同的学习感知，使学生对实验知识的理解更为直观，且在这样的学习环境下，还有利于锻炼学生实际操作水平，使学生将所学知识运用于生活实践，有效促进学生学科综合能力的发展提升。

（三）借助信息化技术制作微课教学视频

物理实验教学具有一定的抽象性，很多时候即使教师运用了多媒体设备辅助教学，也使学生产生了高涨的学习热情，学生在学习时也对所学内容有了一定了解，但随着时间的不断推移，对一些实验中的重难点内容，学生仍会存在畏难的学习情绪，影响了实际的学习效果。而立足所学知识，将重难点知识以微课的方式予以呈现，是近年来备受欢迎的一种自主学习形式，正好契合高中生的年龄特征，有利于学生在产生困惑之时，反复学习观看，进一步夯实学生的学习基础。因此，在当前的高中物理实验教学中，教师在构建高效的信息化课堂时，可针对实验教学的内容，有效制作微课教学视频，供学生学习观看，以此加深学生对实验过程的印象。

例如，在教学人教版《牛顿第二定律》这一课程内容时，本节课要求学生掌握该定律的相关知识，并明确控制变量法，逐渐培养学生实验动手与分析概括知识的能力。对部分学生来说本节课的知识存在一定的学习难度，这时教师就可制作微课视频，将实验的操作步骤、实验原理以及实验结果等内容进行详细讲解，并在视频中加入动画效果和实物演示等元素，使学生能够更加直观地理解和掌握实验内容。在实验教学中，教师将微课视频播放给学生观看，让学生按照视频中的操作步骤进行实验。同时，教师还可在视频中加入互动环节，与学生进行在线问答，并对学生的实验过程进行指导和解答，以此提高学生的实验能力和自主学习能力。此种通过制作一份高质量微课视频开展高中物理实验教学的方式，学生可以更加方便地学习和掌握实验内容，理解牛顿第二定律的概念与应用，同时也能够提高学生的实验能力和自主学习能力，促进学生学科素养的显著发展和提升。

（四）借助信息化技术创新改进演示实验

在借助信息化技术开展实验教学时，想要进一步发展学生的思维，使每一位学生的物理知识学习能力有所提升，教师还应遵循创造性的教学要点。即在解读和把握物理教材中演示实验的基础上，立足学生实际学情，以信息技术环境为基，创新演示实验，并进行视频的录制，而后进行针对性的指导教学，以此激活每位学生的学习兴致，促进高效物理实验课堂的构建，使实验教学工作能够更加有序且顺利地进行，在强化学生物理学习能力的同时，有效培养学生的创新思维，为学生学科综合能力的提升奠基。

例如，在教学人教版《自由落體运动》这一课程内容时，本节课的知识与运动学规律的知识相关，旨在通过学习让学生明确自由落体运动的条件及性质，能运用匀变速直线运动规律，对有关自由落体运动的问题进行分析和解决。在信息化课堂的实验教学中，为深化学生的学习效果，促使学生切实掌握实验内容，并能学以致用，教师应从不同的角度出发，对知识点课题中呈现的演示实验进行深度把握，并切实落实以生为本的教育理念，将培养学生的学科素养作为指导，创新改进该演示实验。这时，教师可从实验演示的方式、过程以及效果等方面着手，有效运用信息技术设备，以及多元且丰富的网络教育资源，进行演示实验的创新，但值得注意的是，教师在利用网络资源时，应对文字、视频以及音频等进行科学合理的筛选，而后有机整合教材中的实验内容，接着教师可以运用手机连拍功能，创新演示实验的教学，从而使其能以协调统一的表现形式予以呈现，并在动静结合的模式下，录制实验视频，以此有效增强该演示实验的亮点，之后教师可设置相关的问题，布置实验操作任务，让学生思考探究，有效提升学生的学习力。

（五）借助信息化技术完善实验教学评价

评价是教学活动中非常重要的环节之一，不论是对教学质量的提升，还是学生学习效果的强化，都有极为关键的促进作用。而传统课堂中所开展的评价工作，往往是由教师的主观意识决定的，存在一定的局限性，无法将学生完整的学习状态以及实践探究能力更全面、更客观地反映出来，不利于学生更有针对性地学习。因此，在当前的高中物理信息化实验课堂教学中，教师还可有效借助信息技术实时记录、全方位观察等特征，对学生的整个实验过程进行更立体、更多元的评价，以此促使学生获得更长足的成长和发展。

例如，电子评价表及在线互动工具的运用，就可对学生的学习情况以及实验探究能力进行更全面、更科学的评价，以电子评价表来说，教师可通过信息技术软件等工具，对学生在实验过程中所获得数据与结果进行记录，这样教师就能更有力地评价学生的实操水平以及分析所获得实验结论的能力，并且该信息化评价工具的运用，还可通过数据分析以及可视化的方式，使教师更直观地了解学生在实验过程中遇到的难题与困惑，进而对学生展开更具针对性的指导，这既实现了多元化的教学评价，也更有利于学生实验学习效果的提升。同时，还可通过在线互动进行评价，即以发送电子邮件或者在线讨论等形式为师生提供更为快速且便捷的交流渠道，这样在进行具体的信息化实验教学时，教师可及时反馈学生实验操作中存在的错误与不足，并且还可在学生进行实验探究的过程中，引导学生提出相关的问题，通过在线互动评价的形式，既能加深学生对所学知识的印象，也能强化教师与学生之间的交流互动。

五、 高中物理实验教学中打造高效信息化课堂的思考

首先，想要打造高效的信息化实验教学课堂，教师不仅要有过硬的专业知识本领，还应具备较强的信息素养及操作能力，这也是新时期社会发展背景下教师必须具备的一种根本能力。因此，为适应社会日新月异的变化，教师不能止步不前，而要努力与时代接轨，不断强化自身的信息意识与能力，自主积极地关注了解新媒体、新技术，学习信息化辅助教学的实操模式，从而在开展实验教学时能够游刃有余地进行运用，这不仅有利于强化物理实验教学的质量，还能为学生呈现丰富多彩的课堂，促进学生以饱满的热情投入学习状态。

其次，在构建信息化的高效实验课堂时，教师还应对信息技术进行合理恰当的运用，必须从根本上明确信息技术设备只是一种辅助教学工具，并不能完全取代传统的实验教学模式，彻底丢弃以往的教法，而应作为传统教法的一种有力补充，在弥补现有教学模式不足的同时，打造更高效、更全面的课堂，有效为信息技术课堂增色赋值，使课堂变得更加有趣生动，从而切实激活学生潜在的学习动机。具体实验教学中，教师需要对信息技术进行合理选择，可把握以下两点：其一，注意使用的时机，也就是说必须考虑如何运用，在什么情况下运用，所传递的实验信息是什么；其二，应注意使用的适度性，并不能完全脱离传统模式教法，过度依赖信息技术教学，这是不科学的。

最后，在构建信息化的高效实验课堂时，还应重视互动性的实验教学。教师应充分发挥自身的引导者作用，在实践教学中选择合适的实验教学内容，并借助网络仿真软件，向学生提出相应的问题，让学生以小组为单位进行自主性的学习、思考和探究，通过此种依托信息技术合作学习的方式，不仅能使学生擦出与众不同的思维火花，也能使学生对所学知识产生更深刻的印象，还能对学生的求解、逻辑思维进行锻炼，并有效强化学生的团结协作意识，促进学生学科综合能力的发展和提升。

六、 结论

总而言之，物理学科的重要标志之一就是实验，这一教学内容是学生更好地理解物理知识的关键，值得教师予以高度重视。而在传统的高中物理实验课堂中，教师一味地沿用单一的实验教法，不仅会因受到场地、器材等因素影响，无法安全高效地开展实验教学，还会削弱学生参与学习的积极性，从而影响学习的实效。而构建信息化的课堂，通过借助信息化设备辅助教学工作的开展，在实际教学中，通过模拟还原实验现象、搭建仿真实验环境、制作微课教学视频、创新改进演示实验以及完善实验教学评价的方式，切实提升物理实验教学的效果，为课堂增添新的发展生机，促进学生良好物理思维的建立。

参考文献：

［1］汤海湘，汪超，秦红兵.信息化环境下高中物理实验能力培养探究［J］.中国现代教育装备，2023（6）：12-14.

［2］李春赫.虚拟实验在高中物理实验教学中的应用研究——基于“336”教学模式［J］.华夏教师，2022（20）：51-54.

［3］王剑.核心素养理念下高中物理教育信息化应用研究［J］.中国现代教育装备，2022（2）：48-50.

［4］吕春景.信息技术与高中物理实验教学有效整合的探讨［J］.科技资讯，2021，19（9）：160-162.

［5］赵连栋.新高考背景下高中物理实验教学与智慧课堂有效结合实践研究［J］.科学咨询（教育科研），2020（12）：235.

［6］王琳琳.信息化与高中物理教学的融合与发展措施研究［J］.中国新通信，2020，22（22）：209-210.

［7］吕春景.信息技术环境下的高中物理实验教学［J］.西部素质教育，2020，6（9）：131-132.

［8］朱江.基于信息化视角下高中物理实验课开展策略探究［J］.科学咨询（教育科研），2018（11）：61.

［9］张辉.新课改下高中物理实验教学模式的探索与评价研究［J］.教育现代化，2017，4（27）：274-275.

作者简介：陈臻荣（1978～），男，汉族，江苏张家港人，兰州市第七十一中学，研究方向：高中物理（部编人教版）。