基于信息技術(shù)支撐下的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

江蘇省濱?？h秉義初級(jí)中學(xué) 徐宇彤

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，使封閉的課堂教學(xué)走向開(kāi)放，教師走出相對(duì)固定、統(tǒng)一的教材，不斷更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與物理教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，引領(lǐng)學(xué)生獲取信息、探究問(wèn)題。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出了學(xué)生的探究活動(dòng)，學(xué)生不僅可以從中獲得必要的科學(xué)知識(shí)，還能從中受到科學(xué)的熏陶，掌握科學(xué)的方法。在一些物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有的因儀器小造成學(xué)生讀數(shù)困難，因?qū)Ь€(xiàn)細(xì)看不清如何連接；有的受時(shí)空限制老師只能枯燥講解、學(xué)生只能機(jī)械記憶，如電流的形成模型；有的局限于時(shí)間難以在一節(jié)課時(shí)間內(nèi)完成探究。因此教師要借助于信息技術(shù)手段，輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)、能力的提升。

一、依托信息技術(shù)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)觀(guān)察。在一些演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有效的觀(guān)察會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生觀(guān)察的不認(rèn)真、不準(zhǔn)確，就不利于學(xué)生從形象思維到抽象思維的轉(zhuǎn)變，會(huì)影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?。雖然實(shí)驗(yàn)儀器配備較為齊全，但班額大而一些器材體積小，以致前排能看得清楚，而中后排卻看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不利于學(xué)生的觀(guān)察。如在做“溫度對(duì)導(dǎo)體電阻的影響”演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生難以觀(guān)察到靈敏電流計(jì)指針的微小變化;而借助于投影，可以將局部放大，讓學(xué)生準(zhǔn)確地觀(guān)察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如在“熱機(jī)”教學(xué)中，由于汽油機(jī)、柴油機(jī)的模型體積小，學(xué)生難以觀(guān)察清楚，教者通過(guò)模擬課件，讓學(xué)生了解汽油機(jī)、柴油機(jī)的構(gòu)造，了解吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程的過(guò)程、主要特點(diǎn)。教師應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，可以彌補(bǔ)普通實(shí)驗(yàn)器材的缺陷，能促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念、定律的理解和把握，也能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)觀(guān)察，提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，促進(jìn)學(xué)生觀(guān)察力、分析力、思維力的提升。

2.輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。因受時(shí)間、空間的制約，一些課題難以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一些課題僅依靠實(shí)驗(yàn)難以達(dá)成目標(biāo)。如測(cè)量大氣壓強(qiáng)的托里拆利實(shí)驗(yàn)中需用到水銀，而水銀有毒，不適宜在課上演示；連接器原理的應(yīng)用船閘，學(xué)生不能到實(shí)地觀(guān)察，難以感受到實(shí)際效果。在沒(méi)有開(kāi)展多媒體輔助教學(xué)前，教師僅能依靠自己的語(yǔ)言描述去“補(bǔ)”，難以讓學(xué)生產(chǎn)生直觀(guān)的感受，而借助于多媒體輔助教學(xué)，能與實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，讓學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，產(chǎn)生深入地探究。

3.借助信息工具。教師要運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)開(kāi)放的操作環(huán)境，如通過(guò)虛擬刻度尺測(cè)量一頁(yè)紙的厚度、導(dǎo)線(xiàn)的直徑，讓學(xué)生學(xué)會(huì)正確讀數(shù)，掌握測(cè)量方法，對(duì)刻度尺的結(jié)構(gòu)有一定的了解。對(duì)于較為復(fù)雜的儀器，如電流表等，學(xué)生會(huì)因量程的選擇等問(wèn)題損壞電流表，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)模擬實(shí)驗(yàn)，在掌握測(cè)量方法后再使用真實(shí)的儀器，可減少盲目性，提高實(shí)驗(yàn)效果。

4.運(yùn)用信息技術(shù)收集、處理數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)具有處理速度快的特點(diǎn)，為物理演示數(shù)據(jù)的獲取、收集提供了平臺(tái)。教師可以借助于Excel等軟件記錄、分析數(shù)據(jù)，并以圖表的形式呈現(xiàn)，有助于學(xué)生尋找相關(guān)物理量之間的關(guān)系。如在探究物質(zhì)的密度時(shí)，學(xué)生先借助儀器量出不同體積的水的質(zhì)量，會(huì)發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量與水的體積成正比，從而產(chǎn)生疑問(wèn)：水的質(zhì)量與體積有這個(gè)特點(diǎn)，那么其他物質(zhì)呢？教者為學(xué)生分組，分別提供鐵、銅、鋁、煤油、酒精等物質(zhì)。各組展示獲得的質(zhì)量、體積，輸入Excel，并計(jì)算它們的比值，將探究的結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)。大家發(fā)現(xiàn)銅塊體積的增大，質(zhì)量也隨之增大，其比值一定，是8.9；鋁塊的質(zhì)量體積比是2.7……據(jù)此得出結(jié)論：同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值一定，不同種類(lèi)的物質(zhì)、質(zhì)量跟體積的比值是不同的。

二、信息技術(shù)融入初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式

1.基于信息技術(shù)的演示型實(shí)驗(yàn)。信息技術(shù)為教師提供了展示教學(xué)內(nèi)容的平臺(tái)，它可以動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)物理現(xiàn)象的變化過(guò)程，將緩慢的變化變快、高速的運(yùn)動(dòng)變緩，以突出事物的本質(zhì)特征。一是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上模擬，以強(qiáng)化教學(xué)。一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象消失得較快，學(xué)生觀(guān)察困難，難以形成豐富的表象。在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師運(yùn)用多媒體再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的表象，讓學(xué)生通過(guò)抽象的概括，掌握物理規(guī)律。二是邊教邊實(shí)驗(yàn)。在需要定理研究的規(guī)律探尋中，教師借助于信息技術(shù)手段指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析數(shù)據(jù)、過(guò)程，輔助學(xué)生探尋結(jié)論。

2.基于信息技術(shù)的探究型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可借助網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，去觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、獲取實(shí)驗(yàn)規(guī)律，從而提升自主學(xué)習(xí)能力。教師要作必要的引導(dǎo)、點(diǎn)撥，要根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，進(jìn)行必要的指導(dǎo)，避免學(xué)生的自主探究流于形式。多媒體設(shè)備具有圖文并茂、智能交互、精度高、速度快等特點(diǎn)，能激發(fā)學(xué)生的興趣，拓展學(xué)生的視野，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用科技解決問(wèn)題的能力。如在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單電路后，教者利用電學(xué)虛擬室，讓學(xué)生開(kāi)展工作電學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)選擇電源、用電器、開(kāi)關(guān)、電表、電阻、導(dǎo)線(xiàn)等器材，連接導(dǎo)線(xiàn)，確認(rèn)電路，完成兩燈串聯(lián)、兩燈并聯(lián)的電路的連接。

總之，在初中物理教學(xué)中，教師要借助現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)一些物理實(shí)驗(yàn)的不足，讓學(xué)生觀(guān)察更清晰、操作更充分、思考更深入，從而發(fā)展學(xué)生的能力，培育學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。