初中物理数字化实验教学探析

魏佳雯

【摘要】随着我国当前科技水平的不断提高，信息技术已经在教育领域中得到广泛利用，尤其是在初中物理实验教学中配合着数字化实验技术，不仅可以更加全面地为学生展示实验的过程，还有助于让学生对实验进行全方位的观察，对实验内容有更直观的认识.因此教师需要提高自身的信息素养，加强对数字化物理实验的科学利用，开创全新的课堂教学模式，促进学生物理素养的有效提升.

【关键词】数字化实验;初中物理;实验教学

物理作为初中阶段重要的学科，在培养学生综合能力和理性思维方面所发挥的价值较为突出，其中实验更是学生实践操作的重要环节.但是在以往初中物理教学课程中，由于一部分实验所需要的素材较多，再加上有一定的难度，一部分教师纷纷放弃了对学生的实验学习，往往一带而过，对学生物理素养的形成造成了较为严重的影响.因此在初中物理实验教学中，教师可以尝试利用数字化实验来解决以往实验教学中存在的各项问题，提高整体的教育效果.

1 数字化实验概述

数字化实验是随着科学水平的不断提高而衍生出的新型教育模式，也是现代化教育机制改革的主要方向，数字化实验更加强调培养学生自主探究能力以及创新思维.当前大多数学校已经配备了专业化的数字实验基础设施，其中包含了计算机发电机和数据采集器等等，学生需要在平台中进行灵活性的实验，完成数据的有效对比，快速地发现在实验中存在的问题，使学生的实验过程能够变得更加科学以及流畅.

数字化实验能够为学生提供自主操作的时间以及空间，让学生在各项学习活动中配合着电脑移动终端来完成数据的有效采集，并且利用现代化计算机精准性的计算在实验中的相关数据，学生也可以通过自我计算的方法，各个学习活动和方式非常灵活，有效地优化了学生的整个实验学习过程[1].相比原有的教育方案，数字化实验借助了计算机平台和多媒体技术，更加直观地为学生展示整个实验过程，帮助学生快速理解其中所蕴含的物理规律.

在数字化实验中强调的是对学生自主学习能力的有效锻炼，让学生能够在各个计算机平台中快速地观察实验的现象以及主要的实验过程，更好地研究其中所蕴含的规律，同时也可以对研究内容进行多方位的总结，不断地强化学生对知识的理解深度.学生在自主实验时能够有良好的学习体验，并且主动参与到整个实验活动中，按照自身的实验需求快速整理相关的实验素材，使学生学习积极性能够得到进一步的保障，真正的实现实验学习模式的有效变革以及创新.

2 数字化实验在初中物理教学中的应用价值

2.1 有助于培养学生的实践能力

在初中物理实验教学中，采取数字化实验教学所发挥的价值较为突出，数字化实验相比于学生原有的实验学习方式并不是让学生单纯地理解其中的知识，而是配合着数字化的手段，让学生能够更加全面地感受物理现象的特点.在班级学习中通过全新的学习项目精准性的完成教师所布置的学习任务，使学生能够有广阔的空间进行灵活性操作，并且在数字化实验中所蕴含的素材非常的丰富，学生可以按照自身的学习需求来选择对应的工具来进行实验，进一步的提高学生当前的实验质量.学生在实验过程中好奇心和学习欲望非常的浓厚，能够以清晰的目标来进行高效率的学习，为学生创新精神和实践能力的提升奠定良好的基础[2].

运用数字化进行物理实验教学，属于全新的课程教育方式，配合着教师指导使每个学生能够由浅入深来把握课本中的重点知识，并且拓宽自主学习的空间.在班级教学中学生是整个学习的主体，教师也尊重了学生当前的求知意识，以一种更加持续的教学方案帮助学生获得良好的发展空间，这样一来可以使每个学生具备加强主观能动性挖掘自身的学习潜能，快速地理解在实验中所蕴含的规律等.学生在通过自身努力探究出问题最终答案之后，内心的自信心会非常的旺盛，同时配合着学生的感知能力，了解各个知识点之间的关系.通过经验的总结，为学生物理学习提供诸多的帮助，全面地彰显数字化实验在学生初中物理学习中的重要优势.

2.2 有助于激发学生实验的兴趣

在以往初中物理实验教学课堂中，教师一味地为学生讲解最终的结果，认为实验过程非常地繁琐，学生只要了解整个实验步骤就可以了，并没有对学生的整个实验过程进行有效的指导.一部分学生在实践学习时遇到相关的问题无法获得来自教师的帮助，长此以往逐渐丧失了对实验学习的兴趣，也会对学生物理素养的形成造成较为严重的干扰.或者是一部分教师为了追赶课堂教学进度，只是为学生以理论的方式来讲解实验的内容，种种原因限制了学生综合能力的有效培养.

因此，在班级教学中，教师要加强对数字化实验教学模式的科学利用，让每个学生都能够参与到课堂学习氛围中来，完成教师所布置的学习任务.相比于被动地听教师的实验讲解，学生更加喜欢数字化实验，并且在数字化实验平台所蕴含的学习资源非常丰富，学生能够按照自身的理解能力和认知能力选择合适的内容来进行自主性的实验，并且在出现困惑时也可以在数字化平台中寻找相关的答案，配合着教师的引导，快速理解课本中的核心内容.通过反复的实验在脑海中能够形成具体性的印象，强化学生动手操作能力，更好地发挥主观能动性.数字化实验也可以帮助教师解决在以往实验教学中素材和工具不足的问题，通过模拟性的方法来为学生的实验学习提供重要的帮助，让学生能够认识到物理知识和日常实验之间的关系，利用理论知识来解决实验中存在的各项问题，充分地发挥学生的主体学习作用，培养学生的创新创造能力，以此来保证初中物理实验教学模式的有效改革以及创新.

3 数字化实验在初中物理教學中的具体应用

3.1 小组合作学习

教师在初中物理教学课堂中为学生开展数字化实验学习时，需要以小组合作为主要的方式，开创全新的教育模式，让每个学生能够形成优势互补，在实验中有丰富的体验，并且形成正确的学习方法和学习习惯，为学生物理素养的形成提供重要的帮助[3].由于一部分物理知识非常的抽象，教师可以让学生通过直观性的数字化实验来加深对课本内容的印象，并且配合生动直观的方式，为学生高效率理解知识提供重要的帮助.在学生小组实验之前，教师按照课本中的重点内容为学生布置不同的实验任务，让学生能够在小组中有目的地来完成教师所布置的实验项目，并且在反复探究的过程中有丰富的体验，快速地掌握课本中的核心内容，有效地降低学生的学习难度，让学生在小组实验中认识到学习物理的价值以及魅力，提高学生的学习能力.

例如 在班级教学中为学生讲解“电磁感应现象”，这一部分知识较为抽象，学生在理解时存在一定的难度，因此在班级教学中，教师可以以这一实验内容为基础，让学生更加直观性地感受到发电机中边磁场的强弱变化.在数字化实验实施的过程中，教师在为学生准备发电机模拟设备之后，再让学生调整相关的参数，观察一下发电机中边磁场强弱变化的特点，通过数字化实验完成发电机功率的增加，这样一来可以将抽象内容变得更加直观，同时配合着生动的画面，还有助于使每个学生产生较强的学习兴趣.在小组中学生要总结一下影响电磁感应的相关因素，在数字化平台中进行科学的探究，全方位的培养观察能力以及问题分析能力.在小组合作时教师要为学生布置不同的学习任务，比如一名学生要操控数字化的实验平台，另一位同学要进行数据的记录，同时也可以进行角色的互换，让每个学生都能够体会到整个实验的过程，并且将内心想法融入到实践中进行反复的验证.

在不断探索和实践过程中来探究出问题的最终答案，全面地培养学生的实践操作能力以及探究能力.

3.2 强化对学生动手操作能力的锻炼

初中物理实验教学课堂主要是为了培养学生的动手操作能力，因此在课堂教学中，教师要以数字化实验为基础满足这一教育要求，让每个学生能够投入到不同的学习环节中来完成教师所布置的学习任务，通过反复的推断以及思考找到问题的解决方法，使每个学生物理知识应用能力能够得到有效的锻炼.教师在课堂开始之前需要做好实验内容的精心设计，并且还需要注重实验的难易程度，避免对学生的学习造成较为严重的影响，让学生能够快速投入到实验的学习环境中来进行有效的探究，提高学生的动手操作能力[4].

例如 在班级教学过程中为学生讲解“电磁波及其传播”，为了让学生能够理解电磁波的概念，在班级教学时，教师可以在数字化实验平台中为学生融入电磁波的模拟软件，展示振幅和频率对电磁波所产生的影响，学生在实验中需要改变对应的条件来进行有效的操作，更加直观地了解电磁波的特点以及主要的传播路径.与此同时教师也可以让学生按照自身的学习情况试着推断一下电磁波的传播途径有哪些，之后在实验平台中进行反复的验证，这样一来可以使每个学生能够以饱满的情绪投入到实验中，精心地完成实验过程的有效设计.在实验操作中掌握必备的核心知识，在无形之中能够提高学生的实验操作能力.

3.3 扩展学生自主学习空间

由于数字化实验平台中所包含的素材和工具非常的丰富，所以在初中物理实验教学课堂中，教师在为学生开展实验教学时可以适当地扩展学生自主学习空间，让学生能按照课本中的内容科学的设计符合自身学习需求的实验，只有这样才可以使每个学生都能够以饱满的情绪进行高效率的学习，激发学生的主观能动性.

例如 在班级教学中为学生讲解“能量转化的基本规律”，在班级教学时，教师要让学生按照课本中的内容精心地设置能够展示能量转换基本规律的相关实验或者是现象，之后，再通过录制视频的方式来进行有效的记录.教师要在班级中开展竞赛式的教学模式看看哪个学生的实验内容非常的直观，这样一来可以全方位地激发学生的学习动力来进行高效率的实验.在学生实验时需要开动脑筋，以能量转换基本规律为基础，使各个实验内容能够变得更加有合理性.在学生完成实验之后，教师让学生到讲台中向其他同学介绍一下自己的实验思路以及主要的实验过程等，让学生能够进行清晰的表达，实现学生个性化能力的有效发展.

4 结语

在初中物理教学中，实验教学所发挥的价值较为突出，是锻炼学生知识运用能力和动手操作能力的重要保障，因此教师需要以数字化实验为基础，开创全新的课堂教学模式，突破时间和空间的束缚之处，让学生在实践中进行灵活性的创造以及创新，掌握正确的问题解决方法，实现初中物理实验教学模式的全面改革.

参考文献：

[1]张仁和.信息技术在初中物理实验教学中的运用[J].學周刊，2021（35）：101-102.

[2]王吉霞.浅谈信息技术在初中物理演示实验教学中的应用探析[J].读写算，2021（25）：19-20.

[3]杨荣.浅谈信息技术在初中物理实验教学中的应用[J].中小学电教，2021（Z2）：70-71.

[4]唐绍峰.信息技术在初中物理实验教学中的应用[J].广西教育，2021（29）：143-144.

[5]倪朝辉.对初中物理实验教学整合优化的思考[J].初中生世界，2022（48）：71-72.