信息技术环境下开展初中物理实验教学

【摘要】本文以《压强》教学为例，论述在初中物理实验教学中运用信息技术开展教学的途径，阐述其中存在的不足，认为教师可以利用信息技术分析学情、创设情境、辅助实验探究等，从而让物理课堂更加活跃，有效突破教学重难点。

【关键词】信息技术 实验教学 初中物理

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2021）09-0047-02

物理实验是培养学生科学素质的有效途径之一，也是培养学生创造力的最佳途径。在物理实验探究教学中合理利用信息技术手段，可以让物理课堂更加活跃，让重难点知识更加直观易懂。笔者在实验探究教学中借助信息技术，教学感悟颇多，现以《压强》一课教学为例进行详细论述。

一、利用信息技术教学《压强》的实践

（一）利用信息技术分析学情，确定教学目标

本课是八年级下册《压强》这一章的第一节课，侧重概念、探究方法的教学，涉及的知识点有压力的概念、影响压力作用效果的因素、压强的定义、体验压强单位1帕斯卡的大小等，其中很多知识都需要实验探究来验证。为了更准确地了解学情，从而确定更科学的教学目标，笔者从生活实际和学生已有知识结构体系出发，在课前用问卷星设计了“实验探究最常用的方法有哪些？”“你对压强了解多少？”“受力面积和接触面积相同吗？”“压力与重力的区别”等十个与本课知识有关的问题进行全班调查，运用不同方法，多方面、多途径进行分析，及时掌握学情。调查数据显示，全班约64%的学生熟练掌握本节课会用到的控制变量法、转换法以及等效替代法、推理法等四种及以上初中物理实验探究的常用方法，77%以上的学生知道受力面积和接触面积的区别，80%以上的学生清楚重力和压力的区别;只有40%左右的学生能够独立设计实验方案，35%的学生通过讨论可以设计出实验方案，大概还有25%的学生不能设计实验方案;能够独立动手操作实验探究的学生不足50%，62%的学生能够利用实验现象、数据分析得出实验规律和结论。

基于此，笔者确定了本节课的教学目标。第一，经历观察、实验以及探究等学习活动，培养对物理学习的兴趣，发展科学探究的精神和团结协作的团队精神;第二，理解压强的大小跟哪些因素有关，了解压强公式中各物理量的名称、单位及符号，了解增大和减小压强的主要方法。同时，笔者针对学生的学习经验、学习能力以及个性化学习等，找到突破重难点内容的方法与策略，即通过情景再现感知生活中的现象，提出探究问题、设计实验探究，借助信息技术让学生获得压强的感性认识。

（二）利用信息技术创设情境，激发学生学习兴趣

在课堂导入环节，笔者播放网络微视频：救援队在冰面上救援落水市民。视频中，一位市民不慎掉入寒冷的湖面冰窟窿中，周围有很多围观的市民。救援中队赶到现场时并不是直接跑入湖中开展救援，而是由一位救援人员匍匐前行，先把落入冰窟窿的市民拉上气垫船，再由岸上的救援人员用绳子将气垫船拉到岸边，最后成功救人。学生的注意力被视频牢牢吸引，激发了学习物理的热情。紧接着，笔者演示将两个装有水的气球放在两种不同受力面积上，学生通过观察、对比实验现象提出探究问题：“压力的作用效果与哪些因素有关？”

为了让学生直观地感知压力的作用效果，使他们获得身临其境的感觉，笔者运用PPT呈现两张图片（如图1、图2所示），一张是教材中的插图，一张是笔者自己作的图，让学生通过观察图片发现生活中的不同现象，引发学生的思考，进一步提出探究问题。

在传统教学中，教师大多是运用语言描述冰面救援的画面，画面感不强，学生较难获得直观的感受。而通过播放网络微视频进行导入，能在牢牢吸引学生注意力的同时给学生以直观感受，学生主动探究的热情更高。教师再运用PPT展示图片，将本节课要学习的相关内容与实际问题紧密联系在一起，让学生在体验中，持续获得学习物理的兴趣、增强学习信心，为后面实验教学铺垫。

（三）利用信息技术辅助实验探究，促进学科能力的发展

实验探究是对探究问题进行验证的有效途径，客观的实验现象和尽可能准确的实验数据是不可缺少的。为了让实验效果更准确、更易于观察，将实验误差降到最小，教师除了让学生分组开展实验获得更多的实验数据，还可以引导学生运用信息技术进行模拟实验。

《压强》一课的探究实验中，实验器材多是自制器材，虽然这些改进的实验器材便于操作，实验现象也比较明显，但是在操作时常因个人实验习惯等因素，实验结果存在较大的误差。于是笔者建议学生分组合作探究。一些小组利用网络查找虚拟实验替代动手实验，更准确地观察到实验现象，获得的实验数据误差较小，容易发现并总结规律。这不仅培养学生的科学探究精神，而且提升了学生的科学探究品质。在全班展示、交流成果中，教师引导学生利用多媒体投屏功能进行互动，让学生的思维再次发生碰撞，学生在组内分享、组间分享、全班分享等过程中，发展了表达能力和评价能力。整个实验教学环节思路清晰，不仅对学生进行学法指导，培养学生的逻辑思维，发展学生的科学探究精神，还促进了学生团结协作精神的发展。

二、《压强》实验探究教学的反思

压强在社会生产和生活中有着广泛的应用，虽然本课整个探究过程符合学生的发展需要和求知规律，信息技术的合理使用也起到了锦上添花的作用，但仍然存在一些需要改进的地方。

（一）创设物理场景有待改善

整个实验探究中，实验设计虽然简便易操作，但还有些细节需要改进。例如演示实验小桌子凹陷在沙子中，比较受力面积相同、压力不同时压强的变化，实验现象不够明显，学生很难对比，应该增大压力的改变、沙子的平铺面积及其松软度，适当更换一些实验器材，这样实验效果会更好。

（二）实验探究设计不够严谨

本节课设计的实验探究过程主要是通过观察实验现象，类比得出实验结论。而对实验数据没有更好地量化，导致实验得出的结论还是存在局限性甚至偶然性。例如學生在演示中把规格相同的两根竹签用大小不相同的两个力插入荔枝时，学生只是通过观察露在外面的竹签的长短来判断压力的作用效果，从而得出实验结论。若教师在此探究过程中，提醒学生把竹签的原始长度及插入荔枝后露在外面的长度用刻度尺测量出来，通过多次测量，把数据记录在表格中，然后结合观察到的实验现象对实验数据进行分析、论证，再得出实验结论，那么就能让实验结论更加有说服力。

（三）信息技术的应用存在局限性

笔者在整节课中利用信息技术设计了一些引发学生思考的环节，但是部分思考题的素材还是教材中的内容，没有充分利用多媒体设备扩展教学内容。同时，笔者在操作多媒体教学设备时有停顿，导致教学环节不够流畅，利用软件切换多媒体设备时出现了一些失误，存在翻找现象。技术使用过程中存在以教师操作为主，学生主要通过视觉、听觉分享的现象，还需要更进一步强化学生在学习中的主体地位。

注：本文系广西教育科学“十三五”规划课题“信息技术环境下初中开展混合式教学的实践研究”（立项编号：2017B002）的研究成果之一。

【作者简介】赵冬冬（1979— ），广西兴安人，高级教师，南宁市学科带头人，研究方向为中学物理教学研究。

（责编 刘小瑗）