浅谈信息技术与物理实验教学的深度融合

物理实验教学是物理教学的最核心的环节，学生经历观察、探究和协同合作实验过程，发现新的物理规律或验证已知的物理结论，是学生获取物理知识和产生能力的最主要途径。借助信息技术提供丰富的素材，将抽象的物理图景具象化，将不明显的实验现象动态化，将思维实验可视化，大大增强了获得直观体验。下面，笔者将围绕着“信息技术与物理实验教学深度融合的基本原则”和“信息技术辅助下的探究式实验教学模式构建”两方面撰文，希望能对各位同行物理实验教学工作上带来些许启示。

一、信息技术与物理实验教学深度融合的基本原则

（一）辅助性原则。信息技术的引入是为了弥补传统实验教学的不足、增强学生直观体验、提高实验效率和增强交互性等，给课堂注入新变化，促进学生自主学习、激发学生学习热情和提高课堂效率。信息技术与其他传统教育媒介一样，应该辅助教师解决各个教学环节中碰到困难点，充分发挥教师在教学中的主导性，从而达到教学目的。因此，信息技术应作为教师解决教学困难、促进学生学习认知和情感激励的工具。

（二）主体性原则。物理实验教学的对象是学生，任务是学生学会相关的原理知识并产生能力，方法是学生经历知识发生的全过程。学生的主体性地位在整个教学实施过程中毋容置疑。信息技术优化实验教学的途径是提高学生主体性地位。物理实验具有很强的实践性，探究式实验教学很好体现出学生的主体性特征。实验过程的原理设计、仪器选择和组装、测量方法的选择、数据的处理，误差分析与交流改进等过程，就是学生解决问题和产生能力的过程。笔者始终认为，使用越简单的器材解决问题越能锻炼一个人的能力。如果采用过于便捷化的信息实验手段，点一下鼠标就能完成，容易造成学生知其然不知其所以然， 无法从中获得锻炼。

（三）适度性原则。信息技术辅助下的物理实验教学，主要是帮助教师完成传统实验不易实施或不能实施的部分。例如α散射实验不可操作性，思维实验不易理解，碰撞过程发生太快细节无法探析等，可以通过信息技模拟、可视化和再现功能很容易得到有效解决。信息技术能支持绝大多数传统教学，得到了广泛应用，为教学带来便利。

二、信息技术辅助下的探究式实验教学模式构建

（一）实验课程实施前。实验课前备课阶段，教师研读教材，对照课程标准确定教学目标，分析学情确定教学方法，提炼出具有启发性的、指向问题解决的梯度化问题组，进行精心的实验设计，确定实验各个环节中应用信息技术工具的方式。教师将实验设计的结合背景资料、相关的物理学史、该实验的多种探究方法等内容做出网页形式或推文等形式推送给学生，鼓励学生提前研读和补充分享编辑和完成前测问题。鼓励学生通过聊天室、帖子等工具讨论实验方法和实验中的注意事项事项。教师可以根据学生实际反馈会的信息，整合预设问题进行二次备课，让教学更有针对性，提高课堂教学效率。

（二）实验课程实施中。实验课引入时，老师结合信息技术播放短片介绍、演示新奇现象或开展趣味体验创设情景，激发学生的学习兴趣，迅速聚焦探究的问题。课堂实验过程中，并非全过程都需要使用信息化设备。可以在传统实验的某个环节中嵌入使用，如在应用在实验的讲解、微小量的放大和测量、数据的处理，实验方案的改进等方面。教师应尽可能多的提供实验器材，包括传统器材和信息化器材，尊重学生的实验选择，哪怕是学生实验存在一定的问题，也应允许学生试错，让学生在错误中自主总结和改进实验，达到培养学生的目标。在学生完成探究任务后，应指导学生进一步思考在实验进行过程中有哪个部分比较麻烦，是否有无更好的方法提高实验效果和精度等。信息技术的再现功能在实验的交流环节有重要应用。对关键实验现象或实验数据记录，同步推送或同屏展示，为交流提供了有效的素材。课堂检测环节，教师可以采用大数据支持下的电子问卷形式，对实验相关问题进行考察，通过数据汇总，教师非常轻松地获取学生答题情况，并可为作答不理想的学生及时跟进和推送相关学习资料。

（三）实验课程实施后。实验课结束后，学生还要完成对实验原理进一步理解，对操作步骤中细节进行系统回顾，对实验误差科学分析，在此基础上创新实验方案，进行二次实验。为了完成这些目标，教师可以进一步完善前期的网页平台和推文，推送更多有关本节课中学生感到困惑内容的微课、学生进行实验时的优秀案例给学生，也可以引导学生进行仿真实验，采用不同方案重新进行模拟练习。

责任编辑 邱 丽