现代信息技术在初中物理实验教学中的运用研究

发表时间:2020/6/28   来源:《中小学教育》2020年8期   作者:宿建浦
[导读] 随着我国教育事业的不断改革,信息技术也已经彻底融入到了初中物理课堂教学中。而在初中物理课堂教学中,实验教学又是非常重要的一部分。
        摘要:随着我国教育事业的不断改革,信息技术也已经彻底融入到了初中物理课堂教学中。而在初中物理课堂教学中,实验教学又是非常重要的一部分。而且,对于学生来说,初中物理实验相对抽象,学习起来比较吃力。只有融入现代信息技术,将抽象的物理现象具体化,才能够显著提升初中物理实验教学质量。基于此,本文重点针对现代信息技术在初中物理实验教学中的运用进行了详细的分析,以供参考。
       关键词:现代信息技术,初中物理,实验教学,运用

        初中物理是一门非常重要的学科,涉及到了大量的公式概念和物理实验。提升初中物理教学质量,可以有效培养学生的物理核心素养,促进学生的未来成长与发展。而将现代信息技术应用到初中物理实验教学中,对于学生物理实验水平的提升有着积极的促进作用。对此,初中物理教师应当加强现代信息技术的应用,通过发挥现代信息技术的优势来提升初中物理实验教学课堂的趣味性与有效性,提升学生的物理核心素养。
一、现代信息技术在初中物理实验教学中的运用作用
(一)激发学生对初中物理实验的学习兴趣
        在初中物理实验教学中,现代信息技术的运用可以通过图文并茂、人机交互的方式展开教学,并得到立即反馈。首先,在交互式学习环境中,学生可以根据自己的基础以及兴趣来选择自己即将要学习的内容,然后根据自己的能力选择针对性的练习内容。与此同时,还可以选择个性化的教学模式,让学生对整个物理实验学习过程充满兴趣。其次,现代化信息技术的运用,可以让教师将教学重点集中到信息处理工具的使用方法、学生分析物理问题、解决物理问题能力的培养上。这样一来,学生可以自主探索更多的物理规律,获得愉悦的学习体验,进而带着激动、愉悦的心情投入到物理实验知识的学习当中。
(二)可以提升学生的学习效果
        根据心理学家赤瑞特拉的研究,发现人类获取信息的来源,83%来自于视觉、11%来自于听觉、3.5%来自于嗅觉、1.5%来自于触觉、1%来自于味觉。也就是说,对学生进行更多的感官刺激,能够让学生在有限的时间内获取更多的知识。而将现代信息技术运用到初中物理实验教学中,就可以对学生的感官系统进行最大限度的刺激,从而激发学生的学习兴趣,让学生带着强烈的学习欲望以及学习兴趣投入到物理实验知识的学习当中,并在交互式的学习氛围中主动进行教学重点与难点的探讨与理解,实现学习效果的增强[1]。
(三)可以放大物理实验教学过程
        在初中物理实验教学中,往往会应用到各种各样的仪表仪器,而这些仪表仪器的体积非常小、刻度也比较小,学生使用起来并不方便。而现代信息技术的应用则可以通过投影片来放大教学过程,将仪表仪器的刻度进行放大,让学生更加直观的观察物理实验。这样一来,对放大后的游标卡尺、螺旋测微器、电流表以及电压表的读数进行放大,教师讲解起来容易,学生理解起来也不难。另外,现代信息技术的应用也可以将别人制作好的东西进行直接演示,或者直接从网络上下载演示实验。另外,现代信息技术的应用,还可以让学生看到正常实验教学看不到的现象。例如,《看不见的运动》教学过程中,教师就可以通过分子运动课件来让学生看到本应“看不见、摸不着”的物理现象,让学生对分子运动有一个更加形象的认识[2]。
(四)可以完成一些实验室无法完成的探究性实验
        在初中物理实验教学中,单纯通过解说,并不能让学生了解到所有的物理知识。在这种情况下,就必须应用一些探究性实验。但是一些人造卫星、宇宙速度等探究性实验又无法在实验室中完成。另外,还有一些直线运动和受力分析,如果单纯使用传统的教学方法,即便是花费一节课的时间,也无法让学生透彻的掌握和理解,甚至还会让学生对物理知识的学习产生恐惧心理。而现代信息技术的应用,则可以通过模拟实验来让学生直观的看到实验现象。这样一来,不仅可以提升物理实验教学内容的丰富性,还可以增长学生的见识,让原本枯燥、抽象的物理概念变得生动而有趣[3]。
二、现代信息技术在初中物理实验教学中的运用原则
(一)直观性原则
        在传统的物理实验教学中,教师主要以讲实验、写实验、学生读实验、背实验为主,不仅需要投入很大的精力和时间,还无法获得预期的教学效果,实验可信度极低,整个实验教学过程并没有体现出直观性原则。而将现代信息技术应用到初中物理实验教学中,可以通过模拟实验来将抽象的实验现象具体化,通过直观性的实验现象来增强物理实验的可信度与说服力,让学生对物理实验产生一个感性认识[4]。
(二)科学性原则
        在实际的初中物理实验教学过程中,如果教师在忽视实验类型、实验目的以及实验内容的情况下,盲目使用现代信息技术,贪多求全,那么不仅无法引起学生对重点知识的注意,还会影响整个实验教学效果,打击学生学习物理实验知识的积极性。对此,现代信息技术在初中物理实验教学中的运用,必须要遵循科学性原则,在尊重实验教学本身规律的基础上展开实验教学活动,确保整个实验教学过程符合学生的心理认知规律。只有这样,才能够保证初中物理实验课堂教学效果。
(三)启发性原则
        无论是使用传统的教学手段,还是应用现代信息技术,其实际的初中物理教学实验过程是基本相同的,其核心都是通过教与学的互动来启发学生的物理思维。如果教师过度强调现代信息技术的应用,过于强调课件的构思精巧、图文并茂、声画兼具,那么就很容易造成实验现象的罗列,无法对学生的物理思维进行有效的启发。这样将无法获得预期的物理实验教学效果。对此,教师应当遵循启发性原则运用现代信息技术开展初中物理实验教学活动。


(四)注重学生的动手实验
        在运用现代信息技术进行初中物理课堂教学的过程中,教师一定要注重学生创造性思维能力的培养,让学生通过观察实验和动手操作实验来掌握观察的方法、实验的方法、类比的方法以及转换的方法,实现物理核心素养的提升。对此,教师可以先通过现代信息技术制作数字化课件,然后在屏幕上进行实验过程的演示。然后再让学生根据实际情况进行动手操作,不能够用现代信息技术完全替代学生的动手操作,否则将会失去现代信息技术的辅助性教学作用[5]。
三、现代信息技术在初中物理实验教学中的具体运用
(一)通过现代信息技术活跃课堂教学氛围
        在初中物理实验教学中,活跃的课堂氛围不仅可以激发出学生对实验知识的学习兴趣,还可以提升课堂教学效率。例如,与传统的黑板、粉笔教学模式相比,希沃教育软件的应用,可以通过放大镜、隐藏、移动、思维导图等功能来吸引学生的注意力,激发学生对物理实验知识的学习兴趣,达到寓教于乐的效果。另外,教师还可以通过希沃教育软件来展示出实验中有趣的内容,进一步激发学生的好奇心理,引导学生积极主动的投入到物理实验的探究当中[6]。
        例如,在“科学探究:凸透镜成像”实验教学中,教师就可以采取如下教学措施。首先,为了充分激发学生对实验的探究兴趣,教师可以通过希沃教育软件以微视频的方式展现照相机、投影仪的成像过程,激发出学生对成像过程的研究兴趣。其次,通过小组讨论的方式让学生分享自己在视频观察中都发现了哪些有趣的内容。然后再通过希沃教育软件的应用让学生对“像的大小、正倒跟物理位置的关系”有一个正确的认识,活跃课堂氛围。最后,在学生对实验充满探究兴趣的基础上,再正式开始教学活动。
(二)通过现代信息技术进行教学课件的制作
        在初中物理实验教学过程中,可以运用现代信息技术进行教学课件的制作。例如,希沃教育软件中就设置了制作数字化课件的功能,对于学生学习资源与学习内容的丰富,以及教师组织能力与归纳能力的提升有着积极的作用。与此同时,教师还可以将制作好的数字化课件以及与数字化课件有关的内容保存到希沃教育软件的资源库中,随时根据教学需求进行调用。只有保证教学课件的灵活性,才能够随时为学生的实验内容进行示范讲解,推进学生的实验学习进度。另外,希沃教育软件还具有书写、拖拽等功能,可以让教师根据自己的需求呈现相应的教学内容,更是使得整个实验教学过程灵活而流畅,不会因为课件流程的限制而影响物理实验的教学质量[7]。
        例如,在“从指南针到磁悬浮列车”这一章节的内容中,就涉及到了“电磁铁”的物理实验。为了确保学生可以清晰的了解到电磁铁磁性强弱的影响因素,教师可以有效发挥希沃教育软件中兼容性与易用性的优势来提升课堂教学质量。首先,教师可以通过希沃教育软件中的屏幕标注功能对课件内容进行书写、标注以及分析,帮助学生对本次实验的基本流程有一个全面的了解。其次,当学生在完成电磁铁的制作之后,还需要通过多次反复的实验来了解电流的强弱、线圈的匝数,进而得出“电流越大,磁性越强”“线圈匝数越多,磁性越强”的结果。
(三)通过现代信息技术开展互动式教学
        初中物理实验教学过程,其实就是一个探究的过程。无论是传统的物理课件,还是演示文稿,都不具有鲜明的预设性与形式性。在这种情况下,教师与学生就只能在固定的教学流程中展开学习,彼此之间的互动十分有限。而希沃教育软件中的交互功能就可以改变这一现象,即在充分的互动中顺利的攻克物理实验的教学难点与教学重点。与此同时,教师还可以直接从资源库中进行相关器材的导入,通过实时的实验操作来加深学生对基本实验流程的理解与掌握,然后再通过有效的互动明确学生在学习过程中遇到的阻碍,采取针对性的解决措施,实现物理实验课堂教学质量的提升。
        例如,在“测量小灯泡的电阻”实验教学过程中,由于学生已经掌握了与电阻有关的基础知识,所以可以直接要求学生通过操作希沃教育软件来进行实验电路的设计。首先,教师可以让学生从资源库中导入该实验操作所需要的各种器材,并将器材拖拽到正确的位置上。其次,让学生通过希沃教育软件中的白板笔进行连线操作,呈现出最终的电路图。学生在设计实验电路的过程中就会不由自主的产生互动交流,通过有效的互动交流来保证实验电路设计的成功率。而在互动交流的过程中,教师就可以明确本次课堂教学中的教学难点与教学重点,并结合学生难以理解的地方进行重点教学,实现物理实验教学效率的提升[8]。

结语:
        综上所述,现代信息技术在初中物理实验教学中的运用,可以激发学生对初中物理实验的学习兴趣、提升学生的学习效果、放大物理实验教学过程、完成一些实验室无法完成的探究性实验。但是,要想保证现代信息技术在初中物理实验教学中的运用效果,就必须要在相应的原则下,合理运用现代信息技术活跃课堂教学氛围、制作教学课件、开展互动式教学。

参考文献:
[1]陈桃华.初中物理现代化教学研究[J].软件(教育现代化)(电子版),2018,(10):17.
[2]朱佩琳.信息技术为初中物理教学添翼助力[J].课堂内外·教研论坛,2019,(4):83.
[3]孙培杰.让信息技术为初中物理教学推波助澜[J].现代职业教育,2017,(27):128.
[4]公克科.演示实验运用于初中物理课堂教学中的实践探究[J].当代教育实践与教学研究(电子刊),2017,(2):679.
[5]李万鸿.现代信息技术支持下的初中物理实验教学的研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2017,(8):27.
[6]胡志新.运用信息技术优化初中物理课堂教学[D].山东:山东师范大学,2008.
[7]吴玉红.现代信息技术支持下的初中物理实验教学的研究[D].北京:首都师范大学,2007.
[8]董珏.信息技术支持下的初中物理复习课教学研究与实践[D].上海:上海师范大学,2012.
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