信息技術(shù)促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的思考

江志強(qiáng)

（新疆省烏魯木齊市沙依巴克區(qū)農(nóng)大附中，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

高中物理學(xué)是一門將實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)則是物理教學(xué)中的重要組成部分。想要保證高中生充分掌握相應(yīng)物理知識(shí)，不僅需要做好高中生的課堂理論知識(shí)教學(xué)，更需要做好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將理論知識(shí)和物理實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來，才能幫助高中生徹底掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)，明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的物理原理，促使學(xué)生掌握相應(yīng)物理技能。物理實(shí)驗(yàn)一般有兩類，第一類是教師演示實(shí)驗(yàn)，教師在講臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)過程，將所學(xué)物理知識(shí)代入其中，理解相應(yīng)物理知識(shí)。第二類是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師將物理實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生看之后，學(xué)生結(jié)合所掌握的過程，應(yīng)用相應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐操作。不管是哪一類物理實(shí)驗(yàn)，均是在已知預(yù)設(shè)結(jié)果的前提下實(shí)施的，且實(shí)驗(yàn)方案規(guī)規(guī)矩矩，實(shí)驗(yàn)步驟一目了然，教師與學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，均是按照已知的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行相應(yīng)操作的，最后獲得已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但是，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法無法拓展學(xué)生思維，無法促使學(xué)生進(jìn)行自主探究，無法鍛煉學(xué)生的問題分析及問題解決能力，最終會(huì)對(duì)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作能力造成影響，導(dǎo)致學(xué)生無法在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中獲得充分知識(shí)，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果難以充分提升，最終對(duì)高中生的整體物理成績?cè)斐刹涣加绊憽?/p>

1 信息技術(shù)和高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的必要性

1.1 信息技術(shù)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行有效結(jié)合

現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)等處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，學(xué)生多配備先進(jìn)電子產(chǎn)品。多數(shù)學(xué)生對(duì)于神秘的高科技行業(yè)具有較強(qiáng)的好奇心與興趣，部分學(xué)生甚至長期沉溺在虛擬信息技術(shù)中，這是社會(huì)發(fā)展趨勢，但對(duì)于高中生而言是一種不理想的行為，會(huì)對(duì)高中生之后的學(xué)習(xí)、未來的發(fā)展造成不良影響。所以，信息技術(shù)給很多家庭、教師均留下了很多不好的印象。但是，信息技術(shù)發(fā)展、信息化時(shí)代是世界發(fā)展的必然趨勢，在這種情況下，人們想要與時(shí)俱進(jìn)，必須主動(dòng)迎合時(shí)代，明確時(shí)代特點(diǎn)，明確信息技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，盡可能充分應(yīng)用信息技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，消除信息技術(shù)缺陷造成的負(fù)面影響。若教師能在教學(xué)過程中做好引導(dǎo)及管理工作，指導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確、合理、妥善的應(yīng)用信息技術(shù)，不僅可充分發(fā)揮信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中的積極作用，還可幫助學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)、拓寬視野、培養(yǎng)并鍛煉其綜合能力，可有效減輕其學(xué)習(xí)壓力，幫助學(xué)生高效率地完成高中物理學(xué)習(xí)。在課堂教學(xué)中引入信息技術(shù)，無疑會(huì)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方法造成巨大沖擊，會(huì)對(duì)課堂教學(xué)的正常開展造成一定影響，教師必須合理平衡信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的關(guān)系，促使兩者發(fā)揮協(xié)同作用和互補(bǔ)作用，提升課堂教學(xué)效果，消除信息技術(shù)造成的負(fù)面影響。

1.2 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和信息技術(shù)融合的優(yōu)勢

物理教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜多樣，多數(shù)內(nèi)容十分抽象，但物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必須進(jìn)行的。很多學(xué)生便是在完全不了解物理實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，進(jìn)入學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室。很多學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室是完全陌生的，短時(shí)間內(nèi)并不能第一時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)室，也無法第一時(shí)間明確實(shí)驗(yàn)臺(tái)上相關(guān)用具的應(yīng)用范圍與應(yīng)用流程，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)難以順利進(jìn)行。在學(xué)生充分熟悉實(shí)驗(yàn)室，并在實(shí)驗(yàn)室中按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)類型、步驟已經(jīng)明確。因?yàn)閷W(xué)生需要一定的時(shí)間來熟悉實(shí)驗(yàn)室，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率不高，學(xué)生在熟悉實(shí)驗(yàn)物品后，剩下時(shí)間不多，只能結(jié)合所學(xué)知識(shí)不動(dòng)腦地照搬教材中的物理實(shí)驗(yàn)操作流程，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是學(xué)生已經(jīng)知道的物理原理與物理知識(shí)。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)早期，學(xué)生興致勃勃，但在后期學(xué)生已經(jīng)失去興趣。引入信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，可在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前，提前通過播放實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，幫助學(xué)生第一時(shí)間熟悉物理實(shí)驗(yàn)室，明確各項(xiàng)物理設(shè)備與物理用具的應(yīng)用方法與應(yīng)用范圍，可有效消除學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的陌生感，讓學(xué)生第一時(shí)間熟悉物理實(shí)驗(yàn)室的擺設(shè)與設(shè)備，第一時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作中。這一過程無疑可以有效節(jié)省學(xué)生適應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間，也能讓學(xué)生明確各種物理用具的應(yīng)用范圍，避免學(xué)生將物理用具局限在某一個(gè)實(shí)驗(yàn)中。學(xué)生可結(jié)合自己掌握的物理知識(shí)與所預(yù)習(xí)的知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)室中完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作后，嘗試進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)操作，可縮短實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，提升實(shí)驗(yàn)效率，還可鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。教師則可結(jié)合學(xué)生表現(xiàn)，為存在問題的學(xué)生進(jìn)行個(gè)體化指導(dǎo)，不斷提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

2 信息技術(shù)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

2.1 利用信息技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象模擬

設(shè)置適宜教學(xué)環(huán)境，可在高中物理課堂教學(xué)中發(fā)揮促進(jìn)作用，尤其是教師進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)演示時(shí)。教師可結(jié)合高中物理實(shí)驗(yàn)涉及的相關(guān)知識(shí)與物理實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)的頻率，設(shè)置合理科學(xué)的背景，然后引入相應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白這一物理現(xiàn)象主要出現(xiàn)在什么時(shí)候，達(dá)到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，促使學(xué)生主動(dòng)鍛煉培養(yǎng)實(shí)踐操作能力，將高中物理知識(shí)與實(shí)踐操作內(nèi)容聯(lián)系起來等目的。從實(shí)際教學(xué)中可發(fā)現(xiàn)，高中物理教學(xué)中有很多知識(shí)是難以通過語言與文字描述的，即便教材中通過文字描述，盡可能將其描述的通俗好懂，但大多數(shù)學(xué)生依然無法準(zhǔn)確解讀相應(yīng)物理知識(shí)。利用信息技術(shù)與多媒體設(shè)備，無疑可通過視頻模式模擬相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓物理實(shí)驗(yàn)更清晰直觀地呈現(xiàn)在高中生面前，成為課堂教學(xué)內(nèi)容。高中生則結(jié)合觀看到的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確解讀教材中涉及的物理知識(shí)與物理原理，可幫助學(xué)生充分理解知識(shí)，還可提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與動(dòng)手操作積極性。

比如教師帶領(lǐng)高二學(xué)生學(xué)習(xí)《太陽與行星間的引力》這節(jié)內(nèi)容的時(shí)候，若教師單純憑借教材內(nèi)容對(duì)太陽—行星間引力進(jìn)行解讀，即便使用通俗易懂語言，所涉及的知識(shí)也十分抽象，學(xué)生的理解難度較大，難以充分理解相應(yīng)知識(shí)。若教師借助實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在課堂上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，也很難讓學(xué)生將物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備聯(lián)系起來，學(xué)生難以想象相應(yīng)的萬有引力定律情境及畫面，所以難以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性。在這種情況下，教師需提前結(jié)合教材內(nèi)容，利用信息技術(shù)搜索太陽和行星在太空中互動(dòng)的視頻，利用多媒體設(shè)備將其演示出來。通過視頻慢放或是正常播放，教師利用電子設(shè)備對(duì)其相互作用力進(jìn)行標(biāo)注，學(xué)生可清晰直觀地觀察到太陽與行星互相吸引的運(yùn)動(dòng)軌跡。這一過程，其實(shí)就是通過信息技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象模擬操作，但學(xué)生明顯可看到和教材知識(shí)相符合的內(nèi)容，可將知識(shí)和實(shí)際物理現(xiàn)象聯(lián)系起來，讓物理學(xué)習(xí)不再抽象，幫助學(xué)生更好地理解物理原理。

2.2 通過信息技術(shù)仿真物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境

高中物理課程是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性與實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)課貫穿整個(gè)高中物理教學(xué)過程。但是，物理實(shí)驗(yàn)存在規(guī)律性特點(diǎn)，想要順利進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，必須在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)以及不同條件下反復(fù)驗(yàn)證，才能獲取最佳物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然后在學(xué)生面前演示。既往進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)過程中，物理實(shí)驗(yàn)多被實(shí)驗(yàn)環(huán)境所限制，最終導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)理論相悖，或存在差異等不良現(xiàn)象發(fā)生。再者，傳統(tǒng)教學(xué)模式實(shí)施期間，存在嚴(yán)格的課堂教學(xué)規(guī)章制度，學(xué)生必須遵守相應(yīng)制度，維護(hù)課堂教學(xué)紀(jì)律。但這一規(guī)章制度也導(dǎo)致學(xué)生缺乏相應(yīng)課堂積極性，導(dǎo)致學(xué)生不具備較強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣，最終導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果無法達(dá)到預(yù)期。伴隨著新課程改革的深化，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式逐步創(chuàng)新，信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中廣泛應(yīng)用。充分利用信息技術(shù)，無疑可有效突破時(shí)間及空間的限制，學(xué)生可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作，可逐步鍛煉其自主學(xué)習(xí)能力，還可進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué)制度，并且可讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)操作過程中。

比如高中教師帶領(lǐng)高一學(xué)生學(xué)習(xí)電流和電源這一課的時(shí)候，可仿真相應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境。正常情況下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間無需應(yīng)用電流表，但教師往往會(huì)向?qū)W生傳授電流表的應(yīng)用方法，電流表應(yīng)用期間與試驗(yàn)操作期間的注意事項(xiàng)。但是因?yàn)闆]有實(shí)物，無法看到電流表的實(shí)際應(yīng)用，所以學(xué)生難以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，電流表始終是書本上的知識(shí)。即便有實(shí)物操作，部分學(xué)生擔(dān)心損壞電流表，不可隨意操作。在這種情況下，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力難以有效提升。但通過信息技術(shù)，可模擬相應(yīng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)操作，避免實(shí)驗(yàn)儀器破壞。通過信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，即便學(xué)生操作失誤，信息技術(shù)會(huì)演示操作失誤的后果，但這一幕并不會(huì)真的發(fā)生在課堂上，可避免學(xué)生畏畏縮縮、不敢操作的現(xiàn)象，可充分鍛煉其實(shí)驗(yàn)操作能力，幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。

2.3 利用信息技術(shù)制作微課實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻

微課是利用信息技術(shù)制作的一種教學(xué)視頻，視頻是教學(xué)內(nèi)容的主要載體，該視頻具有短小精悍、主題明確等特點(diǎn)，視頻時(shí)間長度大概是10min左右。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，主要以教學(xué)重點(diǎn)與教學(xué)難點(diǎn)為主?？紤]到學(xué)生對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)缺乏準(zhǔn)確認(rèn)知，部分物理實(shí)驗(yàn)操作難度較大，教師可結(jié)合實(shí)際情況，制作相應(yīng)的微課教學(xué)視頻。視頻制作期間，可引入豐富的教學(xué)資源，比如圖片、動(dòng)畫視頻、音頻、視頻等教學(xué)資源。但想要保證微課有效應(yīng)用，則需要高中物理教師積極開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源，積極總結(jié)并應(yīng)用相應(yīng)實(shí)驗(yàn)資源。教師可結(jié)合教材內(nèi)容與物理實(shí)驗(yàn)難度，制作相對(duì)契合的實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生將教材知識(shí)與物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效聯(lián)系。再者，通過播放視頻，可讓更多學(xué)生清楚的看到物理實(shí)驗(yàn)每一個(gè)環(huán)節(jié)，還可在視頻中做好相應(yīng)講解，讓學(xué)生掌握相應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，明確物理實(shí)驗(yàn)原理，充分掌握實(shí)驗(yàn)流程。比如，高中物理教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“制冷機(jī)的原理”這一課時(shí)，可提前發(fā)放微課視頻，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，明確課堂教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，深化課堂教學(xué)，讓學(xué)生迅速掌握教學(xué)難點(diǎn)與教學(xué)重點(diǎn)，學(xué)生還可結(jié)合自身所學(xué)情況，課后反復(fù)觀看視頻鞏固所學(xué)知識(shí)。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課之前，也可發(fā)放相應(yīng)微課視頻，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)課所需進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)，提前掌握實(shí)驗(yàn)流程與準(zhǔn)確操作步驟，提升實(shí)驗(yàn)成功率。

3 結(jié)語

信息技術(shù)在高中物理教學(xué)中有效應(yīng)用后，無疑促使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐步現(xiàn)代化，還有效擴(kuò)大了學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)空間，將抽象物理知識(shí)逐步演變?yōu)榫唧w現(xiàn)象，可提升學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，促使學(xué)生積極參與到物理實(shí)驗(yàn)過程中，最終達(dá)到提升高中物理教育水平與教育質(zhì)量的目的。