对信息技术与高中物理实验教学深入融合的研究

摘 要：文章从物理实验教学的角度出发，首先，对融入信息技术的必要性进行了说明，其次，对物理实验、信息技术融合情况进行了分析，再次，根据信息技术应用原则，围绕如何使二者得到充分融合展开了讨论，内容主要涉及调整教学模式、转变教师理念等方面，最后，对应用该模式开展教学活动的成效进行了归纳，供相关人员参考。

关键词：高中教学;物理实验;信息技术

众所周知，物理是高中教学的重点，对学生成长具有重大意义。作为物理教学的关键，实验教学有助于学生准确理解物理现象并掌握相关物理知识，将信息技术融入物理实验，一方面可使学生需求得到满足，确保教学的实效性达到预期水平，另一方面能够增强课堂的趣味性及活跃性，由此来达到对学生兴趣进行激发的目的。

一、信息技术融入物理实验的必要性

（一）改善教学结构

随着信息技术的加入，以物理实验为主题的教学活动，其结构可得到全面改善，这对提升教学质量、培育学生素养等目标的达成具有重大意义。以往所采取教学模式存在无法复现实验过程与最终结果、实验速度较快等不足，这也是导致教学效果不理想的主要原因[1]。另外，传统模式还存在结构不科学的问题，即仅在课上对物理实验进行教学，而忽略了课下巩固及提升的重要性。对信息技术加以应用，可使实验过程得到保留与复现，便于学生利用课余时间进行探究，在加深印象的前提下，使自身思维得到充分调动，教学效果自然可得到保证。

（二）激发学生兴趣

众所周知，物理教学所涉及知识点往往十分抽象，对学生分析能力、逻辑思维具有较高要求，只有具备良好空间思维，同时能够灵活运用所学知识与物理公式的学生，才能在“填鸭式”的教学模式下取得理想成绩。高中引入物理实验的目的，主要是利用直观的实验现象对抽象知识进行展示，降低学生理解并掌握所学内容的难度，使学生能力达到预期水平。

以往开展物理实验的模式较为单一，即由教师利用相关工具完成实验，学生根据教师讲解，记忆实验所蕴含的物理知识。该模式无法使学生兴趣得到激发，所能取得的教学成果自然难以得到保证。此外，少数物理实验受原料或其他因素制约，无法在课堂上完成，对于这部分实验，学生往往难以理解其背后的知识点，只有尽快解决该问题，才能避免学生受到不必要的影响。结合实践所积累经验可知，信息技术的加入可使上述问题得到解决，教师可借助信息技术开展物理实验，在增加课堂趣味性的基础上，确保学生能够对实验步骤、物理现象有更加系统且准确的了解，无论是学习兴趣还是学习成果，均可因此而得到有力保证[2]。

二、物理实验及信息技术的融合情况

（一）融合程度有待深化

通过调研可知，现阶段，在将信息技术融入物理实验方面，亟待解决的问题如下：其一，教师没有做到细致且深入地研究信息技术，对相关技术所具有的特点了解较为片面[3]。其二，教师没有做到以教学内容为依据，结合学生需求选用信息技术，致使教学需求和技术应用相割裂，信息技术所具有的优势无法得到应有发挥，物理实验自然难以得到高效开展。

（二）实验条件相对较差

研究表明，制约信息技术优势发挥的原因，还包括物理课堂缺少对信息技术加以应用的条件。目前，多数高中均已配备了完善的多媒体设备用来辅助教学活动的开展，但仍有极少数学校存在硬件不完备的情况，教师仅凭借现有硬件设施，无法做到对信息技术进行灵活应用，教学效果必然会受到影响。另外，少数教师仅掌握了应用信息技术开展实验的方法，而不具备对技术应用模式进行创新的能力，久而久之，学生对物理的热情被打消，无论是物理实验还是其他教学活动，其效果均难以达到理想水平。

（三）教师理念尚未更新

受传统理念影响，对物理实验进行教学时，仍有一部分教师没有意识到对信息技术加以应用的意义，未能做到主动利用信息技术开展相关教学活动，而是选择沿用以往教学模式，由此而造成的问题，便是教学效率难以得到提升，教学成果也无法达到预期。另外，还有少数教师受自身能力制约，既无法做到对信息技术进行科学应用，又无法使信息技术、实验得到充分融合，若不尽快解决该问题，不仅会影响物理实验的开展，还会使学生积极性被打消，导致学生物理水平止步不前。

三、物理实验及信息技术的融合原则

（一）目标性

在物理课堂上，教师应从三维课程目标的角度出发，在模拟以及演示物理实验的环节，利用信息技术引领学生思维，例如：先通过大屏幕给出与问题相关的提示，再鼓励学生根据自己的观察，对实验规律进行提炼，随后，便可呈现出问题的答案。这样做有助于学生自学意识的培养。在实际教学环节，教师应根据学生反馈对视频播放速度进行调整，保证各层次学生均能够对实验有系统且准确的了解，对重难点知识进行讲解时，教师应综合运用课件及板书，其中，板书的作用主要是记录教学灵感，通过反复强调知识点的方式，加深学生印象[4]。

（二）效益性

将信息技术融入物理实验，其初衷是为学生打造良好的学习环境，使其获得符合心理预期的学习体验。对教学课件进行设计时，教师需要综合考虑教学目标以及主要内容等因素，酌情选取适宜的工具，保证信息技术所具有的优势可得到应有的发挥。另外，教师还应确保所制作课件能够充分发挥出应有功效，尽快将所制作课件上传至网络平台，由学生自行下载并进行观看，通过提前预习的方式，了解实验原理与需要完成的任务，整理预习期间自己所遇到问题，在课上由教师进行解答。教学重难点内容，学生可利用课余时间对课件进行观看，通过查缺补漏的方式，达到夯实自身基础的目的。

（三）辅助性

对信息技术加以应用的初衷，主要是辅助物理实验开展，对物理实验所具有的趣味性进行强化，通过将抽象知识点转化成具象物理现象的方式，降低学生理解并掌握物理知识的难度。这里要明确一点，物理实验的固有属性为实践性，要求学生通过动手操作的方式，对实验所蕴含的物理知识加以了解，由此来达到对科学素养进行培育的目的。由此可见，信息技术并不能够完全替代师生间的交流，仅凭借信息技术，既无法使师生思维得到碰撞，又无法取代教师人格及肢体语言给学生所带来的影响。综上，即使信息技术拥有常规教学所不具备的优势，仍不应对其过于依赖，舍弃实证有效的传统模式，而是應当将信息技术视为辅助手段，将其应用在物理实验中。

（四）适用性

对于无法操作或缺少操作条件的实验，教师可选择利用现有软件进行模拟，例如：利用多媒体课件，对磁场、电场等抽象概念进行讲解，通过模拟磁场、电场变化的方式，确保学生能够准确掌握相关知识。但要注意一点，并非全部实验均适用于软件模拟，若物理课堂具备对实验进行操作的条件，教师应组织学生开展相关实验。对课件进行制作时，教师需要对学生能力及认知水平加以考虑，根据学生表现设计难度适宜的问题，确保每位学生都能够享受到成功解决问题所带来的喜悦，从而主动对物理知识进行探索。

四、物理实验和信息技术的融合策略

（一）尽快调整教学模式

将信息技术融入物理实验，需要教师对教学模式进行调整，根据信息技术特点、物理实验所提出的需求，确定切实可行的教学模式，以此来保证实验效果能够最大限度接近预期。以牛顿第一定律为例，在对相关知识点进行教学时，教师便可采取信息技术+物体运动实验的模式，要求学生观察运动实验现象，通过小组讨论或其他方式，对实验所遵循运动规律进行提炼，随后，再以小组为单位，对某个实验项目进行研究，在保证学生思维得到激发的前提下，对其理解以及分析问题的能力进行提升，为物理实验所具有实效性提供保证[5]。

另外，教师还应对微课的应用引起重视。作为信息技术的主要应用形式，微课强调通过视频对知识点进行展示，制作微课时教师应做到以下两点：一是保证视频长度不超过10分钟，同时对重难点知识进行突出强调，通过搭配音频、文字讲解的方式，降低学生理解难度。二是创设问题情境，确保学生能够带着问题观看视频，并给出相应的答案。

（二）充分利用信息技术

1.优化教学过程

对物理实验进行教学时，教师应对信息技术加以应用，通过将相关技术融入前期设计环节的方式，使实验过程更加详细且清晰，随着教学模式得到创新，学生所表现出的学习兴趣及最终成果均会获得不同程度的提高。

例如：教师可选择借助信息技术建立实验网站，定期向该网站上传教学课件、实验录像，供学生自行浏览并下载。事实证明，这样做既能够促使学生主动对物理实验进行探究，又有助于对学生能力及学科素养的培育。另外，教师还可以选择借助信息技术，对物理实验进行模拟，并通过布置相关课后作业的方式，引导学生利用课余时间围绕物理实验展开讨论，真正做到以信息技术所具有的高效性、便捷性、科学性为依托，对教学过程和整体效果进行优化，使教学水平最大限度接近预期。

2.改善教学成果

要想使实验教学活动在物理课堂上得到高效开展，还要获取学校的支持，例如：根据各班级情况，配备数量适宜的计算机、幻灯器还有其他多媒体设备，同时为学生提供物理实验所需工具以及模拟器材，确保学生能够在教师进行实验演示的过程中，充分利用现有工具及器材对各实验步骤进行还原。这样做的目的可概括为以下三点：是使学生学习质量得到强化;是对学生运用物理知识解决实际问题的意识与能力进行培养;是通过提升学生思维的方式，为教学效果提供保证。除此之外，教师还应对应用信息技术的方法和具体手段进行创新，通过充分融合现有信息技术的方式，确保物理实验可得到有序开展，为教学质效的提高奠基。

（三）转变教师教学理念

要想使信息技术、物理实验得到充分融合，利用信息技术对教学质量进行提升，还需要教师尽快转变自身理念，真正做到在先进教学理念的指导下，对自身运用信息技术的能力进行提高，确保信息技术所具有的优势可在物理实验中得到最大限度的发挥。作为主导物理实验开展的主体，教师所遵循的教学理念及所采取的教学方法，通常会对教学效果产生深远影响，无论是教师没有树立起主动对信息技术加以应用的观念，还是不具备灵活运用相关技术进行物理实验的能力，均会使相关技术所取得的应用效果受到影响。由此可见，教师应充分利用空闲时间，对信息技术所涉及的先进理念与方法进行深入学习，确保自身应用能力得到显著提升，在此基础上，根据教学计划和学生情况对信息技术进行科学利用，真正做到借助信息技术之手，推动物理实验有序开展，为学生全面发展助力。

五、物理实验和信息技术的融合效果

（一）提高数据处理能力

在传统观念中数据处理的关键是运算，由于学生往往无法做到准确掌握实验误差来源，导致教师需要花费大量时间带领学生对数据进行处理，进而使后续环节的开展受到影响。对信息技术加以应用，有助于教师快速且准确地整理实验数据，并通过分析的方式得出最终结论，其现实意义有目共睹。以牛顿第二定律为例，该实验共存在三个变量，教师可先对某个变量进行控制，保证其数值不变，再要求学生对变量数据进行测量并记录，借助相关工具对数据进行处理，获得相应的图像。另外，学生同样可以借助信息技术对仪器原理及内部构造加以了解，通过模拟仪器对数值进行读取的方式，夯实理论技术并优化知识结构。

（二）激发能动性

信息技术的加入，在极大程度上降低了学生对物理知识进行学习的难度，教师通过创设实验情境、模拟实验操作和融入音视频等方式，对教学形式进行了丰富，使学生兴趣得到充分激发。大部分学生均能够做到主动参与物理实验及课堂交流，提出疑问并发表自己的观点，不仅课堂气氛变得更加活跃，学生各方面能力也随之得到了显著强化，真正做到从被动接受转变为主动探究，这对其今后的成长具有重大意义。

结束语

高中阶段开展物理实验教学，要求教师对信息技术引起重视，准确把握对信息技术加以应用的必要性，结合现存问题与成因，制订相应的解决对策，通过调整教学模式、科学应用信息技术以及转变自身理念等方式，对实验过程进行细化，确保实验效果还有学习质量均可得到显著提高，为学生全面发展助力。

参考文献

[1]金娜，郭文杰.信息技术与物理教学深度融合的实践：以“电场线”为例[J].中学物理教学参考，2021（6）：2.

[2]杨清宇，郝睿.融合Multisim技术的中学物理可视化实验的设计与实践：以“电磁振荡”为例[J].物理通报，2021（18）：1.

[3]张平奎.信息技术在高校数学教育中的应用：评《现代信息技术与数学物理教育的整合探析》[J].中国科技论文，2020，15（5）：1.

[4]林芸，曾弦，李韵.智能手机传感器APP在高中物理实验教学中的应用现状调查研究[J].中学物理教学参考，2020（23）：3.

[5]陈德康，郝睿，李林森.基于现代信息技术的中学物理实验改进：以“验证向心力表达式”为例[J].中学物理教学参考，2020（1）：4.

作者简介：汪国华（1983—），男，汉族，福建省南平市武夷山市人，大學本科，武夷山市第二中学中学一级。研究方向：高中物理。

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