初中物理實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)融合探究

1、初中物理實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)融合探究【摘要】實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的主要內(nèi)容，是支撐物理學(xué)習(xí)的“生命線”。只有重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能抓住物理教學(xué)的“大動(dòng)脈”，提高初中物理教學(xué)的效率。但由于物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性、不確定性使得很多實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)具有一定的困難，使得物理教學(xué)陷入僵局中。此時(shí)，教師就可以充分利用信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)視頻動(dòng)畫(huà)的直觀演示，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理思維的形成與發(fā)展。本文就如何在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)淺談一點(diǎn)自己的理解。 【關(guān)鍵詞】初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);信息技術(shù) 信息技術(shù)是科學(xué)技術(shù)與新課改結(jié)合的產(chǎn)物，將其運(yùn)用在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以起到事半功倍的良好效果。因此，教學(xué)時(shí)教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的需要，巧

2、用、活用、善用信息技術(shù)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)富有時(shí)代氣息，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，讓學(xué)生獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程清晰完整的認(rèn)知，加深理解，取得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步提高。 一、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題 在教學(xué)實(shí)踐中我發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下突出的問(wèn)題，這些問(wèn)題若得不到及時(shí)有效的解決，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。1.學(xué)習(xí)缺乏實(shí)驗(yàn)興趣。由于物理概念、公式、定律高度抽象概括，學(xué)生理解起來(lái)具有一定的難度，實(shí)驗(yàn)是將抽象知識(shí)直觀化、形象化的有效途徑，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以教師演示、學(xué)生觀看為主，甚至有些實(shí)驗(yàn)受條件的限制，教師用純粹的理論說(shuō)教代替，讓學(xué)生死記硬背實(shí)驗(yàn)原理、步驟和方法，這種模式下，學(xué)生感受不到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，從而失去實(shí)驗(yàn)

3、學(xué)習(xí)的興趣，制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不合理。很多教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，照本宣科，忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)思想和方法的講解，只注重灌輸。我們知道，實(shí)驗(yàn)是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的科目，需要學(xué)生親自動(dòng)手嘗試，只有這樣，他們才能真正理解實(shí)驗(yàn)原理，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)認(rèn)知。顯然傳統(tǒng)的教學(xué)模式不合時(shí)宜，不僅達(dá)不到理想的實(shí)驗(yàn)效果，還不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)大打折扣。3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件落后。這一點(diǎn)在農(nóng)村學(xué)校尤為凸顯，農(nóng)村學(xué)校由于經(jīng)濟(jì)條件的限制，在實(shí)驗(yàn)室的建立和實(shí)驗(yàn)器材的購(gòu)買(mǎi)上缺乏資金支持，有些特殊實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備更是短缺，難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，未能為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供強(qiáng)有力的支撐。針對(duì)上述初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在

4、的問(wèn)題，本文提出了用信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的策略，從而更好地彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足，提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。 二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用信息技術(shù)的必要性 實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)至關(guān)重要，可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，讓學(xué)生通過(guò)參與形象具體的操作性實(shí)驗(yàn)來(lái)更加深入地理解物理概念和定律，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性，提升教學(xué)效果。從目前的教學(xué)情況來(lái)看，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些問(wèn)題沒(méi)有注意。實(shí)驗(yàn)裝備有待提升，學(xué)生的動(dòng)手能力較為薄弱。教學(xué)方式機(jī)械、單一、古板，仍以教師演示、學(xué)生模仿為主。部分實(shí)驗(yàn)由于教學(xué)條件的限制，很難演示出來(lái)。學(xué)生只能靠想象完善實(shí)驗(yàn)過(guò)程。信息技術(shù)用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，

5、可以有效地彌補(bǔ)這些短板，通過(guò)文字、圖像、視頻、聲音將實(shí)驗(yàn)過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái)，從而刺激學(xué)生的感官，激發(fā)他們實(shí)驗(yàn)操作的熱情。此外，對(duì)于一些難度系數(shù)大、不易操作的實(shí)驗(yàn)，信息技術(shù)可以代替教師完成，從而推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效進(jìn)展，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。 三、信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)融合的有效策略 1.運(yùn)用信息技術(shù)激發(fā)興趣。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師習(xí)慣按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生按照教材大綱的要求照本宣科的逐一學(xué)習(xí)，學(xué)生在教師滔滔不絕的講解中聽(tīng)得昏昏欲睡，學(xué)習(xí)興趣不濃。新課改背景下，教師可以在每次實(shí)驗(yàn)前，用多媒體為學(xué)生演示一些趣味小實(shí)驗(yàn)，不僅能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，還可以順利地導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生帶著好奇、興奮

6、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究中，提高實(shí)驗(yàn)效果。例如，教學(xué)部編版八年級(jí)物理聲現(xiàn)象這一單元時(shí)，教師就可以用信息技術(shù)為學(xué)生出示“跳動(dòng)的小人”這一趣味小實(shí)驗(yàn)，畫(huà)面上在硬紙片做成的小喇叭舞臺(tái)上，放著一個(gè)小人，隨著音樂(lè)的響起，小人在舞臺(tái)上翩翩起舞。這一趣味化的小實(shí)驗(yàn)激起學(xué)生濃厚的探究興趣，他們急于了解這一實(shí)驗(yàn)原理，此時(shí)教師就可以組織學(xué)生展開(kāi)關(guān)于聲現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究。這些趣味小實(shí)驗(yàn)不僅可以開(kāi)啟一場(chǎng)精彩的物理學(xué)習(xí)之旅，還可以讓學(xué)生享受到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的信心。并且趣味小實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí)，學(xué)生可以在興趣的驅(qū)動(dòng)下，展開(kāi)對(duì)這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的探究，引發(fā)學(xué)生的強(qiáng)烈關(guān)注。因此，教師要在充分認(rèn)識(shí)小實(shí)驗(yàn)重要性的基礎(chǔ)上，結(jié)合信息

7、技術(shù)，將學(xué)生帶入一個(gè)神奇、魔幻的氛圍，從而激發(fā)學(xué)生濃厚的實(shí)驗(yàn)興趣，為開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.運(yùn)用信息技術(shù)突破教學(xué)重難點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)中有一些變數(shù)較大、不易操作的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生由于知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的限制和動(dòng)手操作能力的欠缺，對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的把控還不是很準(zhǔn)確，很容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗，學(xué)生看不到正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而很難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。若教師能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)引入實(shí)驗(yàn)中，就能將學(xué)生從這一實(shí)驗(yàn)困境中解放出來(lái)，突破教學(xué)重難點(diǎn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，教學(xué)部編版八年級(jí)物理熔化和凝固一課時(shí)，教材中的實(shí)驗(yàn)材料是海波，通過(guò)觀察海波熔化的變化，探究出“固體融化時(shí)的溫度變化”，但在實(shí)際的操作中我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的成功率不高，

8、很容易失敗，主要因?yàn)楦蓴_的因素較多，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求較高。很多教師在實(shí)際操作中常常用別的材料代替（硫代硫酸鈉），要么進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，甚至有的干脆不做了，直接用教師的說(shuō)教代替實(shí)驗(yàn)過(guò)程。不利于學(xué)生對(duì)晶體熔化過(guò)程的理解，影響他們對(duì)固體溫度變化規(guī)律的理解，使得教學(xué)重難點(diǎn)沒(méi)有得到有效的突破。此時(shí)，教師就可以充分利用多媒體的優(yōu)勢(shì)，教師可以親自操作這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程，利用攝像機(jī)錄成視頻，做成視頻課件。上課時(shí)演示給學(xué)生，這樣既能讓學(xué)生從直觀上看到海波在熔化前、熔化中、熔化后溫度的變化情況，突破教學(xué)重難點(diǎn)，又能彌補(bǔ)學(xué)生不易操作的短板。根據(jù)視頻中演示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)畫(huà)圖像得出晶體在熔化的過(guò)程中溫度隨時(shí)

9、間變化的規(guī)律，確保課堂教學(xué)的順利進(jìn)行，使教學(xué)目標(biāo)得以高效落實(shí)。物理是一門(mén)內(nèi)容豐富、涉及范圍較廣的學(xué)科，有些實(shí)驗(yàn)原料易燃易爆，學(xué)生動(dòng)手操作會(huì)有一定的困難，此時(shí)信息技術(shù)就發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，它可以將這些不易操作的過(guò)程清晰明了地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，一方面幫助學(xué)生獲得對(duì)實(shí)驗(yàn)的直觀理解，突破教學(xué)重難點(diǎn)，另一方面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，拓展教學(xué)空間。學(xué)生由于認(rèn)知水平、思維水平有限再加上物理學(xué)習(xí)的抽象性、復(fù)雜性，造成學(xué)生的理解困惑，成為學(xué)習(xí)難點(diǎn)。信息技術(shù)可以憑借直觀形象的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生動(dòng)態(tài)地還原實(shí)驗(yàn)過(guò)程，幫助他們掌握物理實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，推動(dòng)課堂教學(xué)的順利進(jìn)程。3.運(yùn)用信息技術(shù)幫助實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)探究是學(xué)生探索物理規(guī)律的重要

10、方式，但這一過(guò)程需要教師先為學(xué)生提供大量的感性材料，讓學(xué)生通過(guò)這些表象的感知，猜測(cè)實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)而設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想，這是物理實(shí)驗(yàn)的基本思路，而信息技術(shù)就成為呈現(xiàn)感性材料的重要工具，通過(guò)信息技術(shù)為學(xué)生提供探究的方向。例如，探究部編版八年級(jí)實(shí)驗(yàn)凸透鏡的成像原理一課時(shí)，這節(jié)課的主要內(nèi)容是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作得出凸透鏡不同情況下的成像規(guī)律。學(xué)生對(duì)這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從未接觸過(guò)，腦海中關(guān)于凸透鏡成像的知識(shí)寥寥無(wú)幾，因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他們不知道該如何下手，從哪幾方面探究。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究陷入迷茫中。此時(shí)，教師就可以充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，待學(xué)生對(duì)物距、像距等概念有了初步的認(rèn)識(shí)后，教師用多媒體為學(xué)生出示照相機(jī)、投影儀

11、、放大鏡的成像特點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生觀察比較。在直觀畫(huà)面的刺激下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)照相機(jī)成倒立的、縮小的實(shí)像，投影儀成倒立放大的實(shí)像，而放大鏡是放大、正立的虛像?！巴瑯邮峭雇哥R成像，為什么成像的特點(diǎn)不同？”這一問(wèn)引起學(xué)生的深度思考，經(jīng)過(guò)觀察多媒體畫(huà)面，他們猜測(cè)可能是物距、像距的不同，才造成成像的差異。為此，教師就可以指導(dǎo)學(xué)生就可以根據(jù)物距，像距的不同大小關(guān)系探究凸透鏡成像原理，驗(yàn)證猜想。4.運(yùn)用信息技術(shù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。處理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)的整理、分析、歸納直接影響著學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的評(píng)判和對(duì)物理規(guī)律的掌控，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師常常引導(dǎo)學(xué)生列出表格和畫(huà)出圖像對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，由于實(shí)驗(yàn)數(shù)

12、據(jù)瑣碎，學(xué)生處理起來(lái)有一定的難度，若能借助信息技術(shù)的高科技優(yōu)勢(shì)，就能優(yōu)化這一教學(xué)過(guò)程，它可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出快速、精準(zhǔn)的處理，節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，幫助學(xué)生充分利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。如在探究凸頭鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有充分了解的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生利用MicrosoftOfficeExcel對(duì)數(shù)據(jù)展開(kāi)分析處理，屏幕上用坐標(biāo)圖的方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，橫軸表示成像的性質(zhì)，分別是縮小實(shí)像、等大實(shí)像、放大實(shí)像、放大虛像?？v軸表示物距。平面圖上用不同顏色的折線表示每小組的數(shù)據(jù)變化規(guī)律。學(xué)生在這一直觀表格的提示下，很容易得出凸透鏡成像的基本規(guī)律，從而讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)在有限的時(shí)

13、間內(nèi)取得最大效益，大大增強(qiáng)了教學(xué)效果。初中物理中還有很多類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，教師若能轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)手段，利用信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)展開(kāi)有效的歸納整理，會(huì)讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得理想的效果，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化、多元化。5.運(yùn)用信息技術(shù)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。初中物理實(shí)驗(yàn)中有一部分實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度非常小，教師在操作中很難讓全班每個(gè)學(xué)生都看清楚，影響實(shí)驗(yàn)效果。比如“光的折射”實(shí)驗(yàn)，教材是將手電筒發(fā)出的光照射到水面上來(lái)演示的，但在實(shí)際的操作中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生無(wú)法清晰地觀察到光的折射。這時(shí)教師就可以利用信息技術(shù)優(yōu)化這一教學(xué)過(guò)程，教師將這一實(shí)現(xiàn)過(guò)程用投影儀投放在大屏幕上，這樣全班學(xué)生都能看清楚光的折射現(xiàn)象，對(duì)于正確理解光的折射特點(diǎn)有著積極的推進(jìn)作用，大大提升了實(shí)驗(yàn)效果。由此可見(jiàn)，運(yùn)用信息技術(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)的可視度，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到良好的支持和促進(jìn)作用，大大提升了實(shí)驗(yàn)效果。 總之，將信息技術(shù)運(yùn)用在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足，激發(fā)學(xué)生的興趣，幫助學(xué)生理解知識(shí)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得進(jìn)一步的提高。信息技術(shù)不僅作為教師教的工具，而且應(yīng)該是學(xué)生通向自主學(xué)習(xí)的橋梁，是豐富教學(xué)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)工具。這就需要教師吃透教材，能夠找出實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，用信息技術(shù)照亮實(shí)驗(yàn)課堂，實(shí)現(xiàn)兩者的有效融合，從而提高運(yùn)用效果。 參考文獻(xiàn)： 1王喜彬.淺談信息技術(shù)與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合A.新教育時(shí)