现代教育技术支持下的初中物理实验教学研究与实践
王立福
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王立福,. 现代教育技术支持下的初中物理实验教学研究与实践[J]. 现代教育教学研究,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157068.
摘要: 初中物理实验是物理教学活动不可或缺的组成部分,也是学生进行物理知识探索和掌握物理知识的重要途径。然而,由于受到传统物理实验器材的限制和特定条件的制约,学生无法全面观察物理实验的过程,无法认识物理实验的本质。信息技术的有效应用,可以突破以上传统物理实验教学的局限,让学生更真实地感受物理实验,体会物理学科的奥秘与神奇,以此培养学生对物理学科的喜爱和参与物理实验的热情,提升物理教学的有效性。
关键词: 信息技术;初中物理;实验教学
DOI:10.12721/ccn.2023.157068
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实验是物理学教学中的重要内容,也是教学的重点与难点,是发展学生物理核心素养的关键所在,但是在以往的物理实验教学中,教师的实验资源有限,部分实验操作难度较大,不仅学生无法实践操作,就连教师也无法示范实操,面对这种问题,信息技术的运用可以有效地解决教学资源有限、实验操作难度大等教学问题,以信息技术攻克实验教学难关,通过更加直观的方式呈现实验过程,引领学生走进实验,实现深度的物理实验学习。

一、初中物理实验教学中现代信息技术应用的优势

(一)提供多种实验现象,培养学生探究能力

通常情况下,在初中物理实验教学中,教师往往会为学生使用控制变量的方法。控制变量是指,通过控制其中的一个物理量研究其他物理量的变化规律,从而让学生了解物理量之间的关系。在使用控制变量的方法时,学生会在教师的引导下,不断发现新的知识,探究各种知识之间的规律,并发现不同的知识。但受到实验器材实验场地等因素的影响,为学生真正展示每一个实验是不现实的。在信息技术的支持下,教师可以为学生展示视频资料,让学生能获得多种实验学习体验,并分析数据,找出规律。

二、现代教育技术支持下的初中物理实验教学策略

(一)创设实验教学情境

传统的物理实验过程较为枯燥,通常是教师照本宣科地念着教材的实验顺序,学生按部就班操作,这样的实验活动学生过手而不过脑,根本没有全身心投入实验操作,无法用心体会实验过程。而借助信息技术可以为学生创设富有趣味性和感染力的实验情境,使得实验尚未开始,便利用氛围紧紧抓住学生的眼球,将学生的关注点全部吸引至课堂教学活动中,从而迸发出强烈的求知欲和探索欲。

例如,教师在进行“浮力”的实验教学时,先利用信息技术为学生播放了“在死海里游戏人会漂浮”的视频画面,画面里的人在死海里无论怎么扑腾都无法下沉。教师引导学生想象平日自己游泳时的场景,经过对比学生更无法理解视频中的现象,认为那是视频效果,现实根本不可能存在的事。教师没有理会学生此时的想法,而是拿出一瓶水、一个杯子和一颗鸡蛋,教师在杯子中注入2/3的水后把鸡蛋放入,鸡蛋很快沉入杯底,教师在杯中分多次加少许的盐并搅拌均匀,直到加入的盐不再溶解时,学生们发现鸡蛋奇迹般地飘浮了起来。教师解释其中的原理,物体的浮力与液体的密度相关,当液体密度越大则产生的浮力也越大,当鸡蛋没有变化时,杯中水在大量盐的作用下密度变大,从而使鸡蛋受的浮力变大,便飘浮起来,人在死海中不会下沉也是这个原理。小小的视频激发了学生的好奇心,简单的实验让学生清晰地理解了物理知识。信息技术的利用实现了实验教学事半功倍的教学效果,大大提升了教学活动的有效性。

(二)丰富实验教学内容

部分初中物理教学实验,由于课堂时长的限制和实践材料的欠缺,不能够为学生在课堂45分钟之内进行完整且真实的演示,通常是由教师为学生进行简单口语描述或者直接略过,大大阻碍了学生的学习体验和认知的提升。借助信息技术开展的物理实验教学活动,可以为学生将教材中的各类高难度实验进行全方位的演示,教师不仅可以让学生观察到实验的整个操作过程,而且也可以对实验的关键环节实施重复学习和重点演示,以此可以让学生清晰地掌握影响实验结果的核心要素。

例如,二氧化碳扩散的实验需要教师用分别装有二氧化碳和氧气的瓶子向学生们演示,但二氧化碳和氧气都是无色无味的气体,学生用肉眼难以观察到实验现象。教师便将课堂教学的实验形式转换为用信息技术制作成的模拟实验,并且对二氧化碳和氧气分别用了不同的颜色呈现,对气体的扩散过程用了慢动作展示。学生们通过模拟实验清楚观察到气体的扩散过程,更直观地理解了气体的扩散本质。教师借助信息技术进行的模拟实验,使学生有如实操般真切感受到物理实验的全过程,对物理实验有了更具象的理解和更深刻的记忆,大大提升了物理实验教学的有效性。

(三)增强实验教学体验

初中物理知识枯燥难懂,特别是实验原理、概念抽象复杂,对大部分学生都有一定的学习难度。有了信息技术的辅助,教师可以将实验知识制作成视频短片,再配合声音图像、动画效果的渲染,给学生以全方位的观官刺激,降低学生对学习的抵触心理。同时,教师可对实验的重点环节和内容进行精细化和趣味性的设计,或者为纯理论知识增添情感元素,降低知识的难度,提升知识的感染力,使学生能够快速地融入教学氛围,轻松地理解实验内容。

例如,在进行《光的色散》学习内容中的色光合成的实验时,教师为了让学生更加透彻地理解红、绿、蓝三种颜色的光混合在一起,可以成为包括白光在内的任意颜色,而其他任何颜色混合均不能成为这三种颜色,故此红、绿、蓝三种颜色被称为“三原色”。教师利用信息技术为学生设计了调色板的小游戏,请学生两两一组进行实验操作,两名学生相互配合、开动思维,利用三原色调配出自己想要的颜色。学生们用红色+蓝色调出紫色,红色+绿色调出黄色,然后再利用色彩比例的不同调配出橙色等缤纷的颜色。游戏的欢乐使学生们忘记了学习的烦恼,乐此不彼地持续进行着对知识的深入探索。

三、结语

信息技术在初中物理实验教学中的运用,符合新课程改革的要求,教师应紧跟时代发展的步伐,探索物理实验教学改革的新方向,找到信息技术与物理实验有机结合的途径,最大限度地发挥出信息技术的优势与价值,促进初中物理实验教学整体质量的提升。

参考文献:

[1]蒋正国.信息技术融入初中物理实验教学的研究[J].文理导航(中旬),2018(09):43.

[2]高静.基于信息技术的初中物理实验教学思考[J].科学咨询(教育科研),2019(12):156.

[3]孟庆甦.信息技术环境下初中物理实验探究教学模式分析[J].当代家庭教育,2020(09):91.

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