信息技术与高中物理实验教学的有效融合探究

唐乙然 关丽娟

摘要：在高中物理教学中，物理实验是物理教学的重要组成部分，对于课堂教学质量和效率起着重要的作用。随着教育信息化不断推进，高中物理在教学目标、教学方式、教学模式上都发生了极大地改变。教师应抓住信息技术在教育领域的发展良机，将信息技术与高中物理实验教学进行有机融合，从而全面提高教学效果，促进学生物理核心素养的全面提升。

关键词：信息技术;高中物理;实验教学;有效融合

中图分类号：G4 文献标识码：A

物理是一门以实验为基础的自然学科，物理实验是高中物理教学的主要内容，是强化学生动手能力和实验操作能力的重要过程，在高中教学中有着举足轻重的地位。在信息技术背景下，教师的教学模式和学生的学习方式都在不断改革和创新。为此，高中物理教师要意识到信息化教育是不可阻挡的教育发展趋势，要充分运用现代信息技术武装自己的教学，推动高中物理实验教学方式与手段更加多样化。

一、信息技术与高中物理实验教学有效融合意义

（一）提升课堂交互性

利用信息技术，教师能够获取到学生更多的学习数据，然后根据学生反馈的信息然后对教学进行适当调整，同时学生也可以利用网络平台，与专家、教师进行互动交流，从而让学生学习更多的知识。

（二）激发学习自主性

相比传统的教学模式，信息技术打破了受时间、空间的束缚，为高中物理实验提供了丰富的教学资源，学生能在众多的信息资源中获取有价值的学习素材，同时根据自身的能力、进度、安排，进行自主选择学习资源，开拓了学生视野，充分发挥学生学习的主体作用。

（三）丰富教学多样性

对教师而言，信息技术提供了丰富的实验教学手段，如交互式电子白板、传感器、数码摄像机和微课、flash、VR技术、三维图像技术等软硬件技术，有效弥补了传统实验的不足。但是教师需要注意的是，要避免过度使用信息技术，忽视对学生动手能力的培养。

二、信息技术与高中物理实验教学有效融合策略

（一）应用视频暂停，定格分析实验现象

在高中物理课堂中，经常会有一些演示实验，有的实验现象稍纵即逝，学生很难捕捉到变化的瞬间，教师往往只能通过口头描述实验现象，对想象能力不丰富的同学，只会听得云里雾里，难以直观感受。此时，结合信息技术的慢放、快放、回放、定格、放大等功能，让学生真实直观感受物理实验魅力，轻易实现从静态到动态、复杂到简单、抽象到形象、模糊到直观，创设真实物理情景，回归物理本质。

如《自由落体运动》和《研究平抛物体的运动》实验，可以利用手机拍摄频闪照片或录制视频，然后在大屏幕上慢速播放展示实验现象，将转瞬即逝的现象慢放延迟，并且还可以通过视频暂停来定格分析现象，这种方式简单，就能取得良好的效果。

（二）利用仿真软件，构建真实实验环境

在实验教学中，有的学校不具备开展实验的环境和条件，没有相应的实验器材，同时有些电学实验具有较高危险性，也无法直接进行实验操作。在这种情况下，教师可以利用信息技术，如希沃电子白板自带的仿真实验功能，在虚拟的仿真实验室内进行实验教学，替代真正的物理实验演示，这种方式突破了传统实验手段受时间、空间的限制，为学生观察复杂和危险实验过程提供了可能。

如行星的运动、分子的扩散、原子核裂变和聚变、α离子散射实验、伽利略理想斜面实验、卫星的发射、在太空中的失重现象等等，学生是无法观察到实验的过程，此时可利用仿真软件，展示行星运动的轨迹和方向，加深对行星运动现象和物理规律的理解，展示分子运动的过程，让微观世界可视化，展示原子核裂变和聚变的过程，让学生直观地了解物理现象等，通过信息技术，以往只能靠教师的口头描述，一下子生动形象地呈现在学生面前，完美解决了传统实验教学中难以演示的现象和过程。

（三）采用传感装置，动态处理实验数据

传统的实验，通过操作完成实验，记录实验数据，然后进行复杂繁琐的数据处理，由于误差等因素影响，得到的结果可能会出现较大的偏差。此时，教师利用传感器及其配套软件完成物理实验，把实验结果直接输入电脑，通过Dislab软件绘制关系图，得出预期的实验结果。

如《描绘小灯泡的伏安特性曲线》和《测量电源电动势和内电阻》等实验，可以利用电流传感器和电压传感器采集数据，再用Dislab软件绘制U-I图，从而得出实验结论。再如《牛顿第三定律》和《摩擦力》等需要测力的实验，可以利用力学传感器采集力的大小和方向，绘制F-t图像，全体学生能直观感受示数变化，提升展示的整体效果。

同时有的智能手机已内置各种传感器，使其成为集各种功能于一体的便携式电子设备，教师可以方便地利用手机的传感器功能完成测量“自由落体测量重力加速度”“验证机械能守恒”等实验。

（四）借助投屏技术，放大实验操作细节

有的物理實验现象比较微小，可视性不强，由于距离的原因，导致坐在后排的学生，无法看清实验的具体操作过程和细节。实验现象的分析是了解实验原理的关键所在，如果看不清实验现象，势必大大降低实验的效果。面对这样的现象，教师可以利用投屏技术，将实验操作细节放大，强化演示实验的效果，呈现出良好效果。

如微小弹性形变实验、游标卡尺和螺旋测微器的读数，可以利用实物投影仪或者摄像头，也可以利用手机同屏功能，将实验现象或实验器材投影到大屏幕，便于学生观察。

三、结语

物理学是建立在实验基础上的学科，因此实验教学是高中物理教学中极其重要的环节。教师需充分利用信息技术的教育优势，将信息技术与高中物理实验教学深度有效融合，更好地丰富高中物理实验教学的内容，推动物理实验教学方式与手段的多样化和创新化，从整体上提高高中物理教学质量，培养全面发展的现代型优秀人才。

参考文献

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课题项目：本文系重庆市教育学会基础教育科研课题（一般）《信息技术与高中物理学科深度融合的实践研究》的阶段性研究成果。