信息技术在初中物理实验教学中应用

信息技术在初中物理实验教学中应用

摘要:随着社会的发展和科技的进步,信息技术在为生活带来便利的同时,也开始了与教育教学领域的结合。在新课程改革的过程中更是突出强调了信息技术在学科中的应用。初中阶段的物理是一门以实验为基础的学科,所以物理课堂演示实验教学在初中物理教学中占了很大的比重,并且对于课堂教学质量和效率起着重要的作用。因此,应用信息技术进行初中物理课堂演示实验教学是教育信息化发展的必然趋势,也是当前网络环境下实现物理教学改革创新的必由之路。

关键词:信息技术;初中教学;物理实验

物理是初中阶段学校教育的重要科目之一,不仅影响着学生的整体成绩,更关系到学生的综合成长和发展。而实验则是物理教学中的关键环节。开展实验教学,尤其是重视物理演示实验教学,通过信息技术在教学过程中的应用来实现教学效率的提升是当前环境下物理教学改革的主要方向。

一、初中物理实验教学的发展现状

对于物理学科的课堂教学来说,实验既是不可或缺的部分,更是提高课堂教学效率和效果的重要手段。随着教学改革的不断深入发展,大部分的物理教师已经逐步认识到实验对于物理教学的重要性,并且在课堂上增加了这一部分的占比。但是从实际的教学效果来看,初中阶段的物理实验教学还存在着一些问题。首先是教师在进行物理实验教学的过程中缺乏科学的流程设计。受长期存在的素质教育思想理念和应试教育思想理念的影响,即便是在教师已经关注和重视物理实验教学的情况下,对于其教学过程的研究和探讨仍然出于初步发展的阶段。这也就导致了实验教学在开展的过程中出现了一些不符合学生学习规律以及不符合学科特点和要求的问题和现象,进而影响了学生的物理学科知识内容综合性学习,阻碍了学生实验操作能力的强化和发展。其次,学校方面存在实验条件不足的情况。学校方面或是存在未能购置配备必要性物理学科实验探究器材设施的问题,或是实验器材不足以保证所有学生亲自参与到物理实验的操作过程中,这也就使得学生在操作实验上的能力发展受到一定的限制,从而影响了整体的教学效果。而这些问题的存在也成为初中阶段的物理学科教师积极开展教学探究,实现实验教学改革和创新的巨大推动力。

二、信息技术的应用对于物理演示实验教学的意义

面对物理课程,大部分的初中学生都是初次接触系统化的物理知识。相比于学生已经习惯,并且有所了解的语文、英语等学科,物理学科无论是知识内容还是教学方式对于学生来说都是比较陌生的。同时从物理学科本身的特点来看,物理知识与数学知识类似,都具有较强的逻辑性,并且理论知识内容的抽象性更为明显。也就是说一些知识内容仅仅只依靠教材中的文字解释学生是无法在脑海里建立其相关的概念和画面的。这就使得物理学科成为学生学习的一个难点和障碍。正因如此,教师在课堂上开展实验教学并且进行物理实验的演示就成为必不可少的部分,起到帮助学生理解的作用。而随着信息技术和网络多媒体的迅速发展,其在教育教学领域的作用也逐步凸显,使得其与课堂教学的联系更加紧密。对于演示实验教学来说,信息技术的应用一方面能够为演示实验创造一定的条件,提供便利,为一些复杂的,危险性较高的实验提供了演示的可能和机会,另一方面信息技术也能够在学生的实验观察方面提供便利条件,从而起到强化演示实验教学效果和提高演示实验课堂教学效率的作用。

三、信息技术在初中物理演示实验教学中的应用策略

(一)创设网络实验应用提供物理演示实验条件。物理实验不仅是帮助学生理解抽象化的物理知识,使其以具体的实验现象表现出来便于学生掌握的重要途径,更是培训和强化学生动手能力和实验操作能力的重要过程。正因如此,实验是物理课堂上必不可少的一个部分和环节。而在开展实验教学的过程中,除了要保证学生有机会亲自参与实验之外,教师对于实验过程的演示也是十分重要的。在学生完成具体的实验操作之前,教师的实验一方面能够帮助学生熟悉整体实验操作的过程,尤其是熟悉具体的实验操作以及实验现象的观察方向,使教材上文字性的实验描述逐步在学生的脑海中形成初步的画面,对学生起到一定的方向指导作用;而另一方面教师的演示实验也是对学生开展实验安全教育的主要平台。对于物理实验教学来说,保证学生在实验过程中的安全是首要任务,所以在实验开始之前进行安全教育也是必不可少的。但是对于大部分学生来说,他们缺乏直观的体会,使得他们对于实验安全教育的内容并不重视,容易导致一些安全事故的发生。而通过演示实验教师能够将容易出现问题的操作和实验环节进行重点的讲解,通过直观的实验现象来告诉学生安全操作的重要性,以增强学生在完成物理实验过程中的安全意识。所以综合来看,物理演示实验是课堂教学中不可或缺的一个环节。但是我们不可否认的是,在课堂教学的环境下,一部分的实验是缺乏开展的环境和条件的,同时一些危险性较高的实验操作也无法直接进行演示,也就是说教师利用现有条件是无法直接进行实验的。在这样的情况下,教师就可以利用信息技术来实现实验过程的还原和演示。除了实验的相关视频之外,教师还可以使用一些用于网络实验教学的软件完成模拟的物理实验过程,并且通过屏幕为学生展示整个演示的过程,从而替代真正的物理实验演示,在降低危险性的同时也能够让学生加深对于这一实验的理解,为学生观察复杂实验过程创造了条件,提供了可能。所以这一方式和途径成为信息技术应用于物理演示实验教学的体现,也能够成为物理实验课堂教学的一部分,为提高课堂教学质量和效率提供帮助。

(二)利用信息技术强化物理演示实验教学效果。物理演示实验是初中阶段物理课堂上教师开展教学必不可少的一种手段和方式,通过教师的演示学生才能够对文字性的实验过程有一个更加直观的认识,同时也是帮助学生掌握实验安全操作的主要方式。所以说,进行物理演示实验是物理课堂上的一个重要环节。但是,在教师进行演示实验的操作过程中,却存在着一些影响其教学效果的问题,如实验现象比较细微,实验操作比较精细,学生难以通过直观的观看来体会这些操作中的差别并且掌握。在这种情况下,为了保证教学的效果教师往往可以利用信息技术和多媒体教学用具来对演示实验进行辅助。其中最为常用的就是多媒体投影和3D动画演示软件。多媒体投影的作用就在于帮助教师将其实验的过程进行放大,使学生能够在屏幕上观看教师的演示实验过程,强化演示实验的效果。利用投影技术,一方面能够解决由于班级内学生过多,教室过大导致学生和教师之间的距离较远,一部分学生难以清楚地观察到演示实验过程的这一问题,对于兼顾班级内所有学生的教学效果上有所帮助;另一方面演示实验过程中难免会涉及一些比较细微的实验操作,如果教师不辅助以口头的讲解学生往往很难在观察的过程中注意到。而即便是教师在实验的过程中通过口头讲解的方式加以强调,学生在无法实际观察的情况下也很难产生概念,从而在自己实验操作的过程中出现一些问题和状况。而投影能够对这样的一些实验操作过程和实验现象起到放大的作用,帮助学生更好地观察教师的演示实验。而3D动画演示软件的使用同样也是为了放大教师的实验操作过程。在完成整个的演示实验之后,教师可以在软件上对整个实验操作过程进行重复演示,将其中一些比较细微的、容易被学生忽略的以及容易出现安全问题的实验操作进行重点强调,以强化演示实验的教学效果,同时也更加便于学生对整个实验过程的观察和对实验操作的掌握,从而也提高了学生自己完成实验时的效率。

(三)通过实验视频提高物理实验教学课堂效率。在初中阶段的物理教学课堂上开展实验教学主要的目的就是为了强化学生的实践和操作能力,同时也加深学生对于抽象化的物理知识的理解,便于学生在日常生活中对物理知识的应用。基于这样的一个目的,教师在开展课堂教学的过程中最好是能够为学生提供亲自动手参与实验的条件,让学生能够亲自完成实验过程,体会实验中各种条件对其结果的影响以及原理的体现。但与此同时,初中阶段的物理课堂既包括了实验的部分,也包含了理论知识教学的部分,这也意味着课堂上留给学生完成实验的时间是有限的。而于此相对立的是学生完成物理实验并且得出结论往往并不能够一蹴而就。尤其是对于初中阶段的一些电和磁相关的较为复杂的实验,学生要完成整个实验过程,观察实验现象并且总结实验结论一般来说需要学生多次重复地完成实验。而实验过程中一些外界因素的影响也会导致学生实验结果出现误差,需要学生重新进行。这样一来,学生完成实验演示需要的课堂时间就会增多,进而影响教师整体的教学计划。因此要实现物理实验课堂教学的顺利进行,教师需要做好这两者之间的兼顾,而信息技术的发展就为此提供了实现的方式和路径。其具体过程主要是对实验视频以及相关应用的利用。在课堂上教师需要保证学生能够有条件和时间亲自完成一次实验,体会实验操作的过程并且观察现实实验条件下可能会导致实验结果误差的因素。之后,在学生需要补充观察实验现象以及讨论实验结论的时候教师就可以充分地利用实验演示视频来让学生重复观看,起到提高课堂教学时间利用效率的作用。除此之外,教师也可以利用一些网络的物理实验演示软件来为学生多次重复实验的操作过程。这样利用视频资料和网络应用来替代学生重复实验的过程能够有效地提高课堂时间的利用效率,做好学生参与和课堂教学效率的平衡,以实现课堂教学效果的最大化。

四、结语

物理学是建立在实验基础上的学科,所以实验教学是初中物理教学中极其重要的环节,不仅能加深学生对物理规律的理解,而且对培养学生的思维和动手能力具有重要的意义。所以,教师在初中阶段的物理课堂教学中可以充分发挥信息技术对实验教学的辅助作用,在激发学生兴趣的同时便利教师的实验演示过程,强化实验课堂教学的效果。

参考文献:

[1]郭秀虎.信息技术在初中物理演示实验教学中的应用[J].西部素质教育,2019(16).

[2]李琪.信息技术在初中物理课堂演示实验教学中的应用研究[D].四川师范大学.

作者:杨朋兵 单位:甘肃省静宁县深沟初级中学