信息技术在初中物理实验教学中的运用

沈丽

【摘要】随着信息技术的不断发展，信息化教学进入初中各科教学课堂上，促进课堂的高效进行.教育信息化是指将信息技术与教育相结合，根据课堂教学内容将信息技术融入课堂学习中，提高课堂教学效果.在不断强调核心素养培养的大背景下，教师要通过正确的方法将信息技术正确运用到学科教学中，更高效、更深入地提升课堂学习质量.本文结合初中物理学科的教学理念，探讨在信息技术大背景下提高初中物理实验教学效率的相关策略.

【关键词】信息技术;初中物理;实验教学

1 信息技术在初中物理实验教学中的作用

1.1 拓展学生素材积累，辅助学生理解

在物理课堂学习过程中，很多物理知识都是通过实验发现其中的规律，从而得到相关结论.

控制变量法是在进行物理实验时经常采用的一种操作方式，那么什么是控制变量法呢？主要是将影响实验结果的条件定量化，只改变众多条件中的一个变量，根据条件变化记录实验结果的状况，观察实验规律，从而得出最终的结论.

在目前的实验条件下，很多物理课堂由于受到硬件设施的限制，难免会出现控制变量能力不足的情况，无法得出准确的实验结果.如在学生学习电学过程中，涉及研究电阻的大小与哪些因素有关，在进行实际的实验操作时，可能仅能提供几组有限的电阻，依靠这几个固定的电阻进行试验，使得实验结果不具有说服力，缺乏普遍性.这时如果采用计算机技术，通过计算机完成实验操作，就可以随机设置多个不同的参数，使计算结果更具随意性，提高学生对实验结果和实验结论的理解和记忆.

1.2 有利于完成条件较高的物理实验

在初中物理教学过程中，很多物理结论都是通过对实验现象进行观察，在实验现象的引导下得到实验结论，进一步延伸出相关实验规律.

有些物理实验对条件要求比较苛刻，其实验现象的呈现必须在非常理想的状态下，而这种状态在现实生活中是完全不存在的，这就给课堂实验带来了很大的困难.例如，在进行惯性的定律内容的学习时，要观察惯性的现象，必须要求物体在合力为零的条件下才能够进行，但是所受合力为零的前提在实际生活中是不存在的，因此现有的实验室条件无法满足，这便会影响实验结果的观察.

在遇到这种情况时，教师可以通过信息技术为学生演示惯性物体的运动状态，促进学生对惯性定律的理解.

1.3 展示细节，将抽象内容具体化

在进行物理实验教学过程中，很多实验现象时间短暂，学生难以对其进行细致观察.

比如在进行电学章节的教学过程中，要求学生对直流电电机的实验进行观察，但是转子的转速度非常快，对整个机器的运转过程都难以观察清楚，因此学生只能依靠自己对本实验的理解来总结实验规律.如果将速度降低，采用低转速进行观察，很容易影响实验结果，转子甚至会出现突停的情况.这时如果教师采用信息技术，将实验以一种三维动画的形式呈现给学生，交换了机器运行的速度，学生可以清晰地观察整个实验的过程，理解转换机的工作原理，从而提高学生对实验的认知水平.

又如在为学生展示分子运动的实验时，虽然学生可以观察到实验的现象，但是不利于学生对分子运动知识的理解，教师可以结合多媒体视频为学生展示分子碰撞的过程，让学生了解分子的运动形式，将抽象的知识具体化，帮助学生建立直观的认知.

1.4 通过模拟完成特殊实验

物理实验过程中有些对条件要求比较复杂，而且安全系数较低，对于这种实验，教师可以通过信息技术手段来为学生演示实验过程，提高学生对实验结论的理解和应用.

比如在做电池相关实验时，教师多是通过降压，在一个相对安全的环境下让学生进行实验操作，但是有些实验现象在220V的电压下并不能完成，这种情况下，教师便可以借助信息技术来为学生模拟实验过程.如在研究大气压与高度的关系这一物理实验的课题时，由于现实中的高度有限，因此教师可以通过信息技术为学生演示实验过程，使实验结论更具有说服力.

2 信息技术在初中物理实验教学中的运用策略

2.1 利用信息技术将物理知识具体化

初中物理学习中经常会涉及一些基本原理，而这种原理对于学生来说理解起来比较抽象复杂，难免会打击学生的学习积极性，不利于学生较好地掌握.因此在物理教学过程中，教师可以以信息技术作为教学手段，将视频软件融入课堂实验过程中，以声像结合的方式为学生呈现出具体的物理原理以及物理概念，将抽象的知识简化，为学生提供生动形象的感性材料，辅助学生更好地理解课堂内容，记忆物理相关原理，提高学生的学习效果.

例如 在学习《色彩原理》时，首先，教师可以做好课前准备工作，通过互联网搜集色散原理實验需要的相关视频资料，对这些视频资料进行删减、整合，通过二次加工制作出符合学生课堂学习要求的“光的分解”实验演示稿.在做好实验的相关概念和理论相关视频以后，完善课堂教学课件，在课上为学生播放多媒体实验视频，让学生通过多媒体观察光发生色散的过程，这种直观的方式能够为学生动态展示光的色散相关原理，加深学生的理解和记忆，使学生对复色光分解为单色光整个过程进行直观的认识，为学生本章节的学习搭建一个形象的认知平台，促进学生准确理解色散的概念和原理，调动学生的学习积极性.

2.2 利用信息技术丰富课堂教学内容

初中是培养学生思维方式和认知能力的关键时期，这一时期学生主要依靠以往的学习经验和已有认知进行思考和学习，因此学生的学习需要依靠丰富的实验素材来支撑.所以，在进行初中物理课堂教学过程中，教师要充分利用信息技术这一高效的教学途径，为学生制作微课视频，通过这种方式将课外相关物理知识引入到课堂物理实验过程中，丰富课堂实验素材，为学生提供大量的实验材料作为参考，不断培养学生的形象思维，调动学生学习的积极性和主动性.

例如 在教师为学生讲解《探究电阻上的电流跟两端电压的关系》这一实验的内容时，教材上关于这一课时的内容多是以书面文字的方式呈现出来，对于实验所需要的素材提供较少.因此，教师在为学生分享这一课题的实验时，可以通过信息技术搜集网络上这一实验相关素材，比如实验视频或者实验图象等，将多方面的学习资源融入实验过程中，通过微课课件的方式为学生分享其内容，调动学生的学习积极性，让学生亲自动手参与到实验过程中，培养学生的实验操作能力，使学生深入探究电流与电压之间的关系，促进学生在物理实验方面达到更好的学习效果.

2.3 利用信息技术演示实验现象

由于初中物理实验一些现象比较短暂，稍纵即逝，而且有些实验具有一定危险性，不利于学生在物理课堂上直接操作.

然而，由于物理学科比较抽象，如果学生无法清楚地观察实验现象，那么实验结论就需要依靠学生的想象.对此，教师可以利用信息技术，以多媒体视频的方式为学生呈现一些抽象的物理现象，通过直观的方式加深学生对物理实验现象的理解和认知.

信息技术可以为学生呈现多方面的物理实验现象，首先，教师可以借助Flash动画为学生模拟微观物理世界;其次，利用信息技术可以为学生呈现时间比较短暂的物理现象，比如教师可以借助多媒体，通过暂停、放大等功能，为学生将实验过程完整地呈现出来，加深学生对物理内容的理解.另外，有些物理实验难免会有危险，这种实验不宜在课堂上操作，教师可以通过视频的方式为学生展示这类实验现象，避免学生亲自操作而发生不必要的危险.

例如 在学生学习《扩散实验》时，这一实验在日常的课堂实验操作中不易进行，学生虽然可以看到红棕色的二氧化氮气体在空气中逐渐扩散，但是无法对二氧化氮分子的运动轨迹进行观察，难以直观地了解微观现象.在遇到此类实验时，教师可以通过flash动画为学生模拟二氧化氮分子在空气中的扩散过程，帮助学生观察微观世界中的分子运动形式，进而让学生学习扩散现象的本质，即分子的运动过程.其次，在学生学习《皮球落地的能量转化》这一实验过程中，虽然皮球落地又弹起的过程中发生形变，可是由于时间较短，学生难以对此现象进行细致观察.为此，教师可以在课前将皮球落地的能量转化实验过程录制成视频，在课堂上通过多媒体以0.5倍速的方式为学生呈现出来，通过将皮球落地的过程进行暂停和放大等，帮助学生直观地观察形变现象，让学生理解在皮球落地及弹起过程中所发生的能量转换.

另外，带有危险性的实验不易课上操作，教师也可以参考上述方式将其实验过程转化为视频，用于在课上对学生进行实验教学，避免学生亲自操作而出现的一些不安全状况.

2.4 利用信息技术处理物理实验现象和数据

在进行初中物理实验的过程中，很多实验结论往往需要依据实验现象和数据，而有些数据比较复杂，对学生来说画出相关图象比较困难，通过简单的纸笔计算会浪费很多时间，而且不易保证画出的图象相关关系之间的准确性.因此，为了提高实验效果的准确性，教师可以基于信息技术，通过计算软件和图象处理软件等对物理结果进行相关准确处理，在处理完成以后，以多媒体的形式为学生展示到大屏幕上，让学生根据实验数据结果进行讨论，得到准确的实验结论.

例如 在学生学习《水的沸腾》这一实验过程時，教师可以将实验过程中涉及的温度监测次数等数据输入图象处理软件，通过曲线模型为学生呈现出水沸腾过程温度的变化情况，从而帮助学生理解水在沸腾过程中发生的实验现象.另外，学生通过曲线图能够直观地观察水在沸腾过程中温度是始终保持不变的，从而得到的结论为：水在沸腾过程中，沸水持续吸热，而温度保持不变.由于水沸腾过程中涉及检测次数以及水温的变化，所以学生依靠纸笔计算会加大实验难度，不利于学生准确画出曲线模型，因此依靠图象处理软件，简化学生的学习过程，提高学生学习效率.

3 结语

物理实验在初中物理学习过程中占据重要的位置，它可以帮助学生准确掌握物理知识，加深学生的理解和记忆.因此，为了提高初中物理课堂教学效果，教师应该将信息技术灵活运用到课堂物理教学过程中，利用信息技术将抽象的物理知识具体化，提高学生的物理学习质量，丰富学生物理课堂学习内容.

另外，教师还可以通过信息技术为学生形象地演示实验现象，解决课堂实验的诸多限制，促进学生直观地得到物理实验结论.综上所述，为了保证初中物理实验教学效果，教师应该将信息技术和物理实验教学进行有效结合，通过多种方法充分促进信息技术在初中物理实验过程中的融合作用，发挥信息技术在教育领域的独特优势.

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