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运用信息技术优化初中物理“特殊性”实验

发表时间：2021/7/23 来源：《中小学教育》2021年7月1期作者：雷霞

[导读] 信息技术已经广泛应用于各行各业中，当今的教育也离不开信息技术，信息技术也逐步融入了初中物理课堂，尤其是初中物理中有些“特殊性”实验，如不易操作的、实验现象肉眼难以观察到的、实验过程耗时太长等都会影响到教学的质量，单凭教师的口述或者有限的器材难以满足课堂的需求，所以适当的将信息技术运用于这些“特殊性”实验中，使之与真实的实验相结合，来优化初中物理课堂。本文从不同层面将初中物理涉及的特殊实验进行分类，

雷霞新疆洛浦县多鲁乡第一中学
【摘要】信息技术已经广泛应用于各行各业中，当今的教育也离不开信息技术，信息技术也逐步融入了初中物理课堂，尤其是初中物理中有些“特殊性”实验，如不易操作的、实验现象肉眼难以观察到的、实验过程耗时太长等都会影响到教学的质量，单凭教师的口述或者有限的器材难以满足课堂的需求，所以适当的将信息技术运用于这些“特殊性”实验中，使之与真实的实验相结合，来优化初中物理课堂。本文从不同层面将初中物理涉及的特殊实验进行分类，把信息技术运用于这些实验中，便于学生理解掌握，达到和谐高效的教学目标。
【关键词】信息技术，优化，“特殊性”实验
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982（2021）07-057-01

        在初中物理教学中也占据重要的地位，初中物理是建立在实验的基础上的，在当前的实验教学中，受到客观条件的影响，有些特殊性实验如不易操作的、实验现象肉眼难以观察到的、实验过程耗时太长等会影响到教学的质量，如果将信息技术与这些实验进行恰当的融合，给学生一种全新的实验体验，将达到事半功倍的效果。本文从不同层面将初中物理涉及的特殊实验进行分类，利用信息技术优化实验。
        一、利用信息技术，促使抽象化的物理实验直观化、形象化
        初中物理课堂中的一些演示实验比较抽象，并且难以操作，单凭教师课堂的口述，学生不易理解，给学习带来较大的难度，如果通过现代信息技术处理这样的实验，变抽象为直观、形象，学生可以轻松掌握物理知识，同时形成的动画画面会固化在学生的脑海里，可以随时调用达到较好的教学效果，进而全面提升学生课堂效率。例如，九年级物理“滑动变阻器”演示实验教学中，滑动变阻器中的电流具有一定的抽象性，学生因为看不到，在实验的过程中需要在头脑中进行想象，并依据想象的结果，建立与其相对应的模型。这一过程，对于缺乏想象力的学生来说，存在较大的难度，进而致使演示实验教学效果不佳。基于此，教师在具体的实验教学活动中，就可以充分利用Flash 脚本中的相关函数、影片等或者仿真实验软件，制作出相应的模拟动画，并将电流流动过的滑动变阻器设置为红色，在这一过程中，学生就可以形象、直观地感受电流的路径，进而帮助学生更好了理解该知识点。再如，学生在学习磁场时，磁场看不见、摸不着比较抽象，此时如果将磁场的方向用希沃白板中的学科工具描绘出来，结合磁感线就可以突破难点，学生可以一目了然。
        二、利用信息技术，将瞬间的、变化的物理现象转化为定格状态
        在演示实验中，有一部分实验现象是瞬间完成的，对于初学的初中学生来说，更不知道这样的实验现象在哪个时间段实现，单凭传统的演示实验达不到预期的目标，给教学带来了困难。此时教师如果结合实物将这样的实验录制下来，再利用相关的处理软件，将瞬间的过程通过慢镜头重现出来，并可以实现多次重复播放，随用随放，节省实验时间的同时也将重点过程呈现在学生面前，达到事半功倍的效果。

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比如在学习动能和势能的转化时，教师通过会用篮球落地反弹来举例，但是实际的实物实验中，仅仅用肉眼学生还是不能清晰地观察到篮球与地面接触过程中能量的转化，尤其是篮球形状的变化过于细微与迅速，此时就可以借助信息技术进行放大与放慢，将篮球的变化过程加以展示，也可以将瞬间的篮球形状的变化现象定格分析，学生就可以充分理解其中的能量转化，提高学生的学习效率。当学生学习到分子动理论微观世界时，教师利用信息技术将微观粒子放大，变不可见为可见，学生可以想象到微观粒子的存在，加深的对该知识的理解，培养学生想象力的同时也培养了学生的学科素养。
        三、利用信息技术，将课堂上不易实现的实验变得方便快捷
        初中物理实验中，有些耗时长、危险性较高的实验，无法通过课堂实验直接实现，就可以利用信息技术来展示，如晶体的熔化实验和凝固实验，教师可以将录制好的实验利用软件将中間的加热时间进行压缩，在课上播放时就缩短的时间提高的教学效率。如托里拆利实验和电路短路实验危险性较大，教师可以课下录制出来在课上播放，就可以大大减小实验的危险性。家庭电路电流过大的原因有用电器总功率过大和短路，如果进行实物模拟都有可能导致实验设备与器材的损坏，造成不必要的损失，教师的口述又很乏味，借助信息技术将实际生活中这些方面的新闻视频等给学生播放，学生既可以理解知识内容，又可以警示学生安全用电的重要性，培养学生科学的物理素养。
        四、利用信息技术，使低效高成本的实验变为高效低成本的体验
        在课堂实物实验中，由于学生的认知水平与动手能力的限制，常常会出现实验上的误差，比如电路接反、电流表与电压表超过量程等，科技研究中也会由于设备、场地、经费等硬件的限制，许多实验都无法进行。而利用虚拟现实系统，学生足不出户便可以做各种实验，获得与真实实验一样的体会。比如马德堡半球实验可以利用NOBOOK制作出虚拟实验，在保证教学效果的前提下，极大的节省了成本，降低了成本。
        总之，初中物理中具有“特殊性”的实验，可以借助信息技术优化课堂中的实验，变“特殊”为学生更易理解的实验，提高课堂的学习效率。信息技术不单单可以运用到这些“特殊性”实验中，还可以运用到其他的教学环节中，比如处理实验数据的各种软件可以使实验结果更直观，录制的微课视频可以供学生预习和复习使用等等都有助于提高教学效果。但是需要强调的是信息技术与真实实验应分清主次，只在“特殊性”性实验中充分发挥信息技术的优势，激发出学生的学习积极性，整体提升学生的物理素养。
参考文献
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