互联网技术在高中物理实验教学中的应用

王文君　李玉德

【摘要】实验教学是高中物理教学的重要环节，随着新课程改革的不断推进，实验教学的重要性逐渐凸显.当前的高中物理教学中，存在着部分问题限制实验教学的实施，影响物理教学质量.近年来，互联网技术的不断发展和创新，为高中物理实验教学的开展提供了有效支撑，将物理实验教学和互联网技术相结合，有利于克服传统物理实验教学的缺陷，进一步提高物理实验教学的效率.本文首先分析互联网技术背景下高中物理实验教学的现状，总结互联网技术应用于高中物理实验教学的优势和原则，提出互联网技术在高中物理实验教学中的应用策略，以期为相关教学的改革提供有效参考.

【关键词】互联网技术；高中物理；实验教学

互联网技术的发展为高中物理实验教学的优化提升提供了可能性，也是当前创新教学模式的重要方向.高中物理实验课程主要用于帮助学生学习相应的物理知识.新课改要求高中物理教学必须重视物理实验课程的开展，以实验教学激发学生学习物理的兴趣，养成良好的物理学科核心素养，通过一系列的物理实验形成学生良好的创新意识，为学生未来的持续发展提供重要保障.近年来的物理高考中，实验题的数量呈上升趋势，可以发现高中物理教学对学生的思维能力和实验素养要求越来越高.利用互联网技术如多媒体、虚拟现实技术等能进一步创新高中物理实验教学的方式，实现物理实验教学和理论教学之间的有效结合，进一步激发学生的物理实验学习兴趣，提高学生的实验能力.因此，教师应该认识到当前高中物理实验中信息技术的重要性，采取科学手段提高物理实验教学质量.

1 高中物理实验教学中的发展现状

1.1 新课标对高中物理实验教学提出新要求

新课标背景下，高中物理实验教学在物理学科教学中越来越重要.要求高中物理实验教学必须围绕学生设置教学活动，从激发学生学习兴趣出发利用学生对物理实验的学习兴趣促进学生积极主动思考和探索物理知识，养成学生良好的思维创新和拓展能力，加深学生对物理知识的理解和应用能力.同时，新课标更要求高中物理实验教学注重学习的过程和学习的方法，要求学生身临其境地去探索物理学科的教学内容，深入了解实验展示的物理学习意义和学习规律，养成科学的物理实验研究态度.此外，新课标还强调高中物理实验教学中的思想情感教育，要求在物理实验教学中蕴含情感教学，养成学生在实验中的良好思想和情感态度.

1.2 当前高中物理实验教学存在的问题

1.2.1 缺乏科学的教育观念

教师的教育观念直接关系着教学质量.受到长期的教学实践以及教学条件等方面的影响，大多高中物理教师并不重视实验课程的教学，通常以讲解——观看——试题的形式组织开展实验教学，此类教学模式中，学生的物理实验学习主要通过观看和思考等方式，缺乏动手实践的机会，不利于学生发挥自主探究的精神，不能有效养成学生对高难度问题的分析和解决能力.尽管部分教师为学生提供了实验操作的机会，但基本教学流程为先教师示范、后学生模仿.学生在实验中无法养成良好的实验思维能力，不利于学生养成物理学科的核心素养.

1.2.2 物理实验条件的限制

部分物理实验的条件并不能简单通过物理实验器材或教师演示等方式实现，对实验室的条件要求严苛.例如，理想状态下的无摩擦力状态这一物理实验并不能简单通过实验室内的物理实验器材实现，导致学生对该概念和该状态的理解仅仅停留在表面，并不能全面深刻地把握相应的物理现象和规律.同时，部分学校的物理实验室存在实验仪器破损、缺失等现象，导致实验数据缺乏准确性，实验过程也不够全面科学.

2 将互联网技术应用于高中物理实验教学的意义

2.1 实现物理知识的可视化

互联网技术在物理实验教学的应用，能以可视化的方式将物理实验的情境真实直观地展示在学生面前.突破了物理实验对物理实验室内实验条件的限制，例如部分高中物理实验对实验条件的要求较为严苛，并不能通过单纯的演示进行物理操作，同时受到物理研究实践和器材等方面的限制，学生并不能直接参与物理实验.利用信息技术可以将实验以视频的形式展示在学生面前，结合同屏功能帮助学生直观观察与感受实验过程.

2.2 帮助学生理解抽象的物理概念

部分物理实验中涉及较为抽象难懂的物理规律和结论等知识，学生无法在一般的实验中直接获取相应的知识，只能枯燥地背诵知识，在实践中并不能做到对知识的灵活应用.基于此，教师借助互联网技术以模拟动画或相关视频等将物理实验的情境直观展示在学生面前，提高学生对抽象问题的理解能力.

例如 “布朗运动”实验需要观察小碳粒在液态水分子中进行无规则运动的过程，通过简单的实验并不能让学生感受微观物理的运动现象，借此可以利用互联网技术模拟小碳粒的无规则运动，加深学生对相關知识的理解.

2.3 强化学生的物理探究意识

高中物理教学中的一系列物理实验主要应用于对物理规律的研究和揭示.受到相应条件限制，如学校并不具备物理实验条件，实验时间和实验流程较为复杂等都会影响学生实验探究的效率.利用互联网技术模拟实验场景，学生可以利用相关实验软件进行实验的自主探索研究.提高学生的物理实验研究兴趣，强化学生的物理实验探究意识.

3 互联网技术应用于高中物理实验教学的原则

3.1 注意传统实验和互联网实验的协调

互联网为物理教师的教学带来新方式，通过一系列互联网手段可以将物理教学内容有效呈现在学生面前.由于互联网技术呈现的实验内容并不能有效替代线下的实验教学，学生掌握实验操作能力、养成物理思维的方式主要依靠物理实验，因此在实际的实验教学中，教师应该关注传统实验和互联网实验之间的协调性，遵循互联网技术为辅、实验教学为主的原则，结合实验教学的学习需要以及教学活动的相关特征选择合适的物理实验教学方式，协调好传统实验和互联网实验的关系.

3.2 坚持适度性原则

新课改背景下，利用互联网技术开展教学已经成为各科教师教学改革的重要内容.在具体的教学实践中，为了保证良好的教学效率，教师必须坚持适度性原则，不能过于频繁地利用互联网技术开展教学.同时，互联网技术可以在短时间内进行大量教学知识的传授，因此教师在组织教学内容时同样也应该坚持适度性原则，考虑到实际的教学学情以及不同学生之间存在的差异性，制定符合学生整体学习情况的教学计划，将互联网教学模式维持在科学的范围内.

4 互联网技术应用于高中物理实验教学的策略

4.1 建立互联网教学平台，有效丰富实验教学内容

实验教学是高中物理教学的重要内容，是培养学生物理学科核心素养的重要途径，因此学校必须重视高中物理实验教学质量，充分利用互联网技术提高物理实验教学效率.利用互联网信息技术建立互联网平台，是互联网技术发展背景下的重要教学方式，学生和教师通过互联网平台能有效完成实验内容的布置或探索.同时，该平台还能在互联网中搜索相应的实验课程学习资源，进一步丰富和完善学生的相应学习资料，优化物理实验的教学结构，明确整个物理实验的教学流程.最后为了有效提高物理实验的教学效率，还可以为平台创建模拟实验情境的功能，为学生提供探索性的物理场景.在此基础上，进行分析、研究和总结，进一步提高学生的研究和分析能力.

例如 在进行“用打点计时器测速度”的实验时，为了克服传统实验模式下实验器材降低实验数据准确度的现象，教师可以利用互联网技术在网络环境下进行实验.学生可以直接在平台上进行一系列的实验操作，利用互联网计算机技术控制物体本身的长度以及其运动时间等，有利于学生多次重复实验，同时也能提高数据的准确性.

4.2 利用虚拟仿真技术，实现虚拟仿真实验教学

虚拟仿真技术是互联网技术下的新型网络技术.在物理实验教学中应用虚拟仿真技术，可以将抽象的物理知识以具体的形象展示在学生面前，方便学生直接观察实验的细节.

例如 在进行高中物理“单摆实验”的教学时，为了加深学生对单摆周期公式的理解，需要测量其重力加速度.利用虚拟仿真技术可以建立Phylab模板，首先在模板中明确实验所需的比例尺、坐标系、运动对象等，其次明确悬挂绳的长度和悬挂绳的固定点.随后在小球处单击鼠标使小球摆动，统计和观察小球的运动状况.通过虚拟仿真技术能有效模拟实验现象，并选择实验条件.在实验中的小球本身为虚拟物品，并不会受到空气等助力的影响，学生能获得更为精确的小球摆动数据.

4.3 利用互联网技术获取资源，拓宽实验教学内容

互联网作为重要的教学资源获取平台，有利于进一步提高学生的实践技能，拓宽学生的眼界.传统的高中物理实验都来自高中物理课本，受到条件的限制教师并没有对实验内容进行拓展，限制了学生思维能力的发展.利用互联网技术可以结合当前的实验教学内容进一步搜索和示范相关实验，对实验内容进行拓展方便学生更好地掌握所学知识.

4.4 利用互联网技术制作数据图表，详细展示实验结果

对实验数据的记录和分析是高中物理实验的重要环节，是实验结论以及实验收获是否达到预期效果的保障.和自主手动绘制实验数据相关的表格与图像相比，利用互联网技术，结合大数据实现智能数据的处理与表格绘制，能更进一步提高数据和图表绘制效率，有效提升数据和图表的信息价值.

5 结语

总之，高中物理实验教学对培养学生的创新思维和创新能力，推动学生积极进步有着重要的意义.受到物理实验室条件以及物理实验本身对实验时间和条件等方面的限制，能在实验中有效进行测量、研究或验证等，进一步提高物理实验教学的质量.互联网技术和物理实验教学之间的有效结合为学生高效学习提供高质量、稳定的支撑，有利于学生直观高效地了解相应的物理知识.同时值得注意的是，利用互联网技术开展物理实验教学并不能全面提高物理实验质量，在进行高中物理实驗教学时，不能抛弃传统的物理实验教学方式，而是坚持互联网技术下的物理实验教学原则，利用互联网手段切实提高物理实验教学效率.

参考文献：

[1]周丹.基于信息化课堂的高中物理实验教学探究[J].启迪与智慧（上），2023（07）：112-114.

[2]沈正杰.“互联网+”背景下高中物理微课建设与实践研究[J].中小学数字化教学，2022（11）：80-83.

[3]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].数理天地（高中版），2022（20）：92-94.

[4]李仕升.基于信息化视角下高中物理实验课开展策略探究[J].数理化学习（教研版），2022（10）：50-52+55.

[5]曾桂花.信息技术在高中物理实验教学中的应用[J].知识窗（教师版），2020（12）：37.