信息技术在高中物理实验教学中的应用探究

许尔锋

摘 要：现代信息技术与物理实验教学的结合，是教育改革的必然趋势，符合素质教育的发展要求，能够激发学生的实验兴趣，使学生的物理核心素养得到有效提升。高中物理教师要把握实验教学的特点，巧妙地将信息技术融入实验中，营造开放性的物理实验氛围，强化学生的实践意识和操作能力，让每一个物理实验都意义深远，增强高中物理整体教育水平。本文笔者根据高中物理实验教学现状，讨论信息技术在物理实验教学中的应用价值，希望对物理教学有所帮助。

关键词：信息技术；高中物理；实验教学

中图分类号：G6３          文献标识码：A          文章編号：1673-9132（2023）22-0075-03

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.22.025

在信息化背景下，高中物理教学迎来了新的发展契机，拓宽了物理学习渠道，构建起多元化的物理课堂，给学生创造了更大的进步空间。在高中物理实验教学中运用信息技术是势在必行的，学生可以通过多媒体技术清晰、直观地观察实验现象，还可以利用微课视频等消除实验重难点。这种学习方式拓宽了学生的知识面，有利于他们养成自主学习的习惯。但是仍然有些教师对信息技术的认识存在误区，在使用的过程中存在过度依赖、片面化、形式化等问题，需要引起高度重视。在新时期，教师要创新教学理念与方法，正确把握信息技术的优势，积极运用信息技术辅助物理实验教学，激发学生的实验热情，促使他们找到参与物理实验的乐趣。

一、高中物理实验教学现状

（一）学生参与实验的机会少

由于高中课程时间紧、任务重，很多物理教师都会把大量的教学时间放到教材知识和习题的讲解上，留给学生实验的时间少之又少，甚至还会通过演示实验代替学生自主实验，使得学生的物理综合能力受到影响。还有些物理教师给学生提出严格的实验要求，要求学生必须按照教师的思路进行实验，不允许学生加入自己的想法，导致物理实验千篇一律，毫无新意。尤其是到了高三复习阶段，教师让学生死记硬背各种物理实验现象和结论，并没有系统化地梳理和完善知识体系，在一定程度上限制了学生的实验水平。

（二）信息技术运用不科学

虽然信息技术的引入具有重要作用，让高中物理教学焕发了生机，但是一些物理教师对信息技术的使用不科学，造成了师生互动不畅、实验教学不达标等情况。有些教师过度依赖信息技术，无论课堂教学是否需要都会给学生播放电子课件或者视频资源，无法调动学生的学习积极性和主动性，起不到应有的效果。还有些教师不愿意使用信息技术辅助实验教学，他们认为传统的教学方式已经运用自如，制作课件会浪费很多时间，而且操作电脑还会遇到各种各样的问题。这些教师非常抵触信息技术的使用，限制了实验教学的长远发展。

（三）实验教学忽视生活化

高中物理实验内容丰富，教师设计的实验要么过于复杂，要么过于简单，导致学生产生抵触情绪，不愿意跟随教师完成实验任务。在新高考背景下，教师有必要给学生带来生活化的实验，引导学生去挖掘更多有价值的物理信息，并将所学知识巧妙地运用到生活中。但是实际上，教师依然存在应试教育思想，只关注学生是否顺利完成了实验，并没有对实验的过程、方法等进行深度剖析和拓展，不能带动学生的个人思维，导致学生对物理实验产生较为陌生的感觉。

二、信息技术在高中物理实验教学中的应用

（一）创设教学情境，激发探究热情

高中物理是一门以实验为主、在实验的基础上进行理论研究的学科，具有较强的理论性和实践性特点。和初中物理相比，高中物理在知识广度和深度上又提升了一个台阶，给学生的物理学习带来了很多困难。传统以讲代做、灌输式的实验教学已经难以满足学生的学习需求，其教学弊端在新课程改革背景下日益凸显。为此，教师要认识到传统物理实验教学的弊端，不断改进教学方式，在信息技术的推动下创设与实验教学相关的教学情境，借助视频、图文等形式增强实验教学的趣味性和生动性，使学生形成积极的求知心理，激发实验探究的兴趣。

物理知识源于生活，又应用于生活，在生活的各个角落中都会发现物理知识的存在。以往教学中，很多教师都认为物理实验是孤立的，是为验证物理理论而服务的，因而对实验课程导入重视程度不足，甚至没有实验教学前的“预热”，就直接让学生按照教材和实验手册进行操作，导致学生缺乏学习兴趣，学习动力不足。为此，教师可以借助生活情境开展实验教学，利用多媒体展示一些司空见惯的生活现象，引导学生运用学过的物理知识加以分析和解释，并鼓励学生运用物理实验加以验证，用生活中的物理现象为学生的实验探究注入动力。学生喜欢新鲜刺激的事物，因此教师可以结合物理实验主题，从网络中搜集与之相关的魔术表演视频、演示实验视频等，用新奇的、出人意料的结果激发学生的探究欲望，使其积极主动地融入物理实验中。另外，教师还可以利用多媒体为学生列举物理知识在工农业生产中的具体应用场景，用更直观的方式让学生认识到物理知识对人类生活和社会发展的重要性，提高学生对物理学科的重视程度，进而产生积极向上的学习情感，明确学习目标，以更加饱满的情绪主动地投入实验教学中。

（二）引入网络资源，丰富实验内容

随着互联网的普及，它给学生提供了丰富的学习资源。在此基础上，教师可以在网络上搜集实验教学资源，学生也可以自己去网络中查找物理实验资料，从不同的角度去认识物理实验，快速掌握实验的本质。在开展实验教学的过程中，教师可以借助网络资源将复杂、枯燥的物理知识变得具体化、形象化，加深学生对每一次物理实验的印象。网络资源在高中物理实验教学中的运用是一个开创性的课题，需要教师不断进行尝试和研究，着眼于学生的全面发展，促进教育资源的高效利用，形成良好的实验学习风气。

首先，构建网络资源库。教师可以将平时课堂教学中使用的物理课件、教学视频、学生实验成果、教学软件等收集起来，分门别类地上传到资源库中，并且进行定期更新和维护，让学生自主选择需要的实验内容，为物理实验教学创造更大的空间。这有利于构建充满特色的物理实验课堂，同时教师拥有了更丰富的教学资源，学生也能够接触到更多元的物理知识，在实验教学中更好地施展才华。其次，优化演示实验。很多物理实验存在一定的危险性和复杂性，仅靠课堂教学是无法完成的，教师要善于发挥网络的作用，通过视频动画的方式展示演示实验，让学生可以近距离、直观化地感受实验步骤和实验现象，增加物理实验的真实性。而且在播放演示实验的过程中，教师可以通过快进、后退、暂停等功能将每一个实验的细节都淋漓尽致地表现出来，使学生发现物理实验的奇特之处。最后，推进远程教学。网络资源是远程教学的有效载体，教师要把远程教学提上日程，尤其是在当前教育环境下，远程教学能够提高双向交互式学习效率，开辟新的学习天地。教师需要结合学生的实际情况树立正确的实验目标，让学生在线上完成实验学习，有效地增强物理实验的时代性。在课后，教师通过网络指导学生的实验方法，随时随地地向学生传递物理实验思想，而学生可以在遇到实验问题时通过网络向教师请教，发挥远程资源的最大效果。

（三）运用微课教学，提高实验效率

微课是一种新型的教学方式，深受广大师生的青睐，不仅可以有效解决教学重难点，还可以使学生掌握更丰富的物理知识，促进核心素养的发展。微课符合新课改的要求，以其短小精悍、生动形象的特点降低了物理实验教学的难度，真正地提高了实验效率。教师可以将实验中不容易观察的现象或者容易遗忘的步骤等制作成微课，然后通过学习平台或者班级群发放给学生，活跃实验氛围。每一个微课都可以较好地展示一个知识点，将这些微课融合起来就能够实现“知识碎片”的和谐统一，便于构建系统化的物理知识体系，满足学生个性化的实验需求。

微课翻转课堂已经成为当前物理教学的热门方式，并且发挥着不可替代的作用。通過课堂翻转，学生成为学习的主人，有效锻炼了自主学习能力，使课堂教学达到事半功倍的效果。在课前，教师将微课视频发放给学生，学生按照视频内容进行自主预习，对实验目标、实验器材、实验环节等有一个清晰的认知，能够在头脑中形成初步的实验思路，这样就可以为后续的实验操作奠定基础。教师也可以把以前学生做失败的实验制作成微课，让学生一边观看，一边找出失败的原因，这样可以强化学生的观察能力和思维能力，有效避免学生犯同样的错误。在课堂上，教师可以把学生的实验过程制作成微课，与学生一起进行观看，从中找出实验的闪光点，将其树立为学习的榜样，再找出实验中的错误，帮助学生夯实实验基础，提高实验的实效性。教师还可以在微课视频中设置环环相扣的问题，并引导学生通过实验操作找到问题的答案，这样能够加深学生对实验的理解，升华学生的物理思维。在课后，教师可以将微课资源上传到校园网的相关模块中，便于学生反复调用学习。此外，教师还要带领学生一起制作微课，让学生提供自己认为比较重要的实验资料，在一片轻松的氛围中达成共识，实现师生共同进步。

（四）创建仿真实验，创新实验体验

随着信息技术时代的到来，物理实验不再单调，教师可以为学生构建仿真实验室，将虚拟现实技术和实验教学有机地结合起来，把不可能完成的物理实验变成可能，把看不到的实验现象变得可视化，丰富学生的实验体验，提高学生的学习兴趣。尤其是在新高考背景下，考查的题型越来越丰富，学生可以利用仿真实验消除物理疑难问题，轻松地面对物理实验，从而养成终身学习意识。

演示实验的重要性不言而喻，是教师常用的教学手段。传统的教学方法不能保证每个学生都能清楚地观察到实验操作细节和实验现象。而在仿真实验室中，教师可以把演示实验利用3D引擎和仿真算法进行实验器材和实验环境的仿真模拟，通过高精度的3D建模高度还原真实的实验场景，为学生呈现逼真的效果，让学生获得身临其境般的实验感受，从多角度、多方位进行实验观察。而且教师还可以利用快进、慢放、暂停等功能随时控制演示实验的进程与节奏，使实验现象更加清晰可见，帮助学生更好地理解物理知识。物理实验教学应当以学生的动手操作为主。为了提高学生自主操作的成功率，教师要做好规划，利用虚拟仿真实验室，让学生在动手操作前进行实验模拟，借助仿真实验室中的学习资源，观察实验操作的全过程，把握实验的每一个细节，使学生对物理实验进行全面的了解，掌握正确的实验操作方法。学生是实验教学的主体，在物理实验教学的过程中，教师要鼓励学生发挥聪明才智，自主设计实验，自主构建实验模型，并且运用仿真实验室对实验进行模拟，以此来检验物理实验设计的科学性和合理性，从而避免因实验设计错误而造成的仪器损失，培养学生的创新精神和科学探究意识。

（五）辅助实验复习，培养综合能力

在高中物理教学中，复习课对于学生至关重要，影响着学生对物理知识的掌握、迁移与运用。但由于复习主要是重温学过的知识，对于正值青春的学生而言，他们更喜欢新知识新事物，对物理复习课往往兴趣不足。特别是在物理实验的复习中，由于教师不可能再像新授课时把所有的物理实验重新做一遍，更多的时候是用讲和做题的方式来复习实验，容易遗漏很多实验的细节。为此，教师可以运用信息技术辅助物理实验复习，为学生再现实验过程，让学生经历主动学习的过程，感受解决问题的艰辛和喜悦，培养学生的物理品质。

教师可以把在日常教学中涉及的典型性、代表性的物理实验制作成实验课件，对实验过程中的重点与难点进行详细的讲解，学生在课后也可以自学或模拟实验操作，对学过的物理知识进行回忆和联想，扎实物理知识基础。教师还可以结合高考物理题型，为每个物理实验设计相关的问题，带领学生共同研究和探索，加深对实验现象、实验过程、实验结论的印象，达到学以致用的目的，有助于物理综合能力的提升。对于物理实验中的重点与难点，每个学生在课堂上的理解和接受程度是不同的。为了满足学生多样化的学习需求，教师要充分挖掘信息技术的潜力，利用微信、钉钉等软件组建物理学习交流群，利用线上平台进行师生间的交流与讨论，及时消除复习环节出现的问题。教师还可以开发物理教学软件，让学生进行线上答题，并把答题结果及时地反馈给教师，然后再提供一对一的辅导，为下一步的复习和教学奠定基础，使课堂教学可以更好地服务于学生。

三、结语

总而言之，实验是高中物理课程的重点，也是难点。在实验教学中引入信息技术是实施新课改的重要举措，能够最大限度地提升学生的物理水平和信息素养。高中物理教师应该遵循生本理念，将信息技术与物理实验相融合，使实验充满乐趣，吸引学生的注意力，增强实验教学质量。高中物理教师还要善于开发网络资源，丰富实验内容和实验环节，注重师生互动，培养出高素质、综合型人才。

参考文献：

［1］ 林刚.多媒体信息技术在高中物理实验教学中的运用［J］.中华少年，2013（20）.

［2］ 李明威.信息技术在高中物理实验教学中的应用［J］.中学课程辅导，2021（4）.

［3］ 罗有文.浅析信息技术在高中物理实验教学中的应用［J］.高考，2020（2）.

［4］ 曾桂花.信息技术在高中物理实验教学中的应用［J］.知识窗（教师版），2020（12）.