试论信息技术在物理实验教学中的应用
福建省连江第一中学 吴文贵
摘要：在教育的不断改革与创新过程中，信息技术得到了更加广泛的应用，在物理实验教学中应用信息技术使得教学质量极大的提高，促进学生的全面发展，因此，必须要重视信息技术的有效应用，将信息技术与教学融合在一起，充分发挥出信息技术的作用。本文主要针对目前信息技术在物理实验教学过程中的应用进行了分析与讨论。
关键词：信息技术；物理实验；教学；应用
一、信息技术在物理实验教学中应用的必要性
1将信息技术的优势发挥出来
随着信息化社会的不断进步，信息技术的应用越来越广泛，该技术可以有效的利用计算机的文本、图像、视频、动画、声音等特征将抽象的物理知识变得更加具体化，从而强化学生的理解与记忆。除此之外，信息技术中的多媒体技术则可以利用其可视性、交互性以及模拟性来优化物理实验的教学效果，对于一些校内无法开展的实验活动可以利用多媒体对实验过程进行模拟并展现在学生面前，吸引学生的注意力，完善学生的知识体系。
2 打破传统实验教学的局限性
在传统的实验教学过程中，由于学校的实验器材有限，开展的实验也多数是由教师单一的进行实验效果的展示，学生并未真正的参与到实验过程中来，在此过程中，学生的积极性与主动性逐渐降低，教学质量偏低。通过信息技术的引入则可以有效的打破传统教学模式中的限制，使学生对实验过程更加深入的了解与掌握，从而提高教学质量。[1]
二、信息技术在物理实验教学中的应用
1 在初中阶段物理教学中的应用
1.1 初中物理实验教学的主要特征
初中阶段的学生对于物理的学习处于开始阶段，面对内容较为抽象复杂的物理知识，学生在理解及记忆上都存在一定的难度，所以，教师在教学过程中经常会通过实验演示的形式提高学生的理解，目前初中的实验教学则主要是以教师为实验操作主体，学生仅仅是观察者，在这种模式下并不利于学生的学习，初中生正处于好奇心极强的阶段，对于初中生来说，如果可以亲自动手来完成相关的实验操作一定会增强学习兴趣，更加深刻的理解并记忆物理知识。
1.2 信息技术在实验教学中的应用分析
信息技术在目前的教学活动中已经得到了较为广泛的应用，然而在应用过程中也逐渐产生一些问题，对学生的学习产生了负面影响。在初中物理实验教学过程中同样存在一定的问题，为了更好的解决这些问题，首先教师必须要充分提高自身的专业素质，在进行实际的教学中也要采用更加科学合理的教学方法。例如，在初中三年级人教版物理教材中的《分子热运动》一课，其中的知识点主要包括分子的扩散现象以及分子间的相互作用力等。对于学生的学习来说，分子运动内容十分抽象，难以充分的理解，因此有效的利用信息技术则可以帮助学生更好的理解。对于分析扩散现象进行实验教学可以更好的帮助学生对相关知识进行理解，然而课堂教学时间较短，大量的进行实验教学会导致课堂内容的讲解受到限制，通过多媒体对实验过程进行充分的展示，既可以让学生看到实验的实际过程，同时也打破了对于教学时间的限制，完善课堂教学质量。在对水及硫酸铜溶液的扩散现象进行讲解时，如果直接进行实际实验操作，由于实验过程较长，短时间内无法看到实验结果，然而利用多媒体及Flash动画对实验过程进行演示，在做到了将实验过程充分演示的同时也更好的节约了课堂时间，增加课堂容量。
2 在高中物理实验教学中的应用
2.1 高中物理实验教学现状
高中物理实验教学对于物理教学质量起到了至关重要的作用，然而受到一定条件的限制，导致高中物理实验教学的现状中存在一定的问题，并没有达到更好的教学效果。由于高中阶段的学习较为紧张，所以教师在进行物理实验教学的过程中为了减少实验占用的课堂时间，通常会选择教师为主要操作人员进行实验演示的方式进行教学，教师在讲台上进行一定的实验操作，在此过程中，座位相对靠后的学生可能并没有看清实验操作过程，并且学生没有亲自参与到实验过程之中，对于实验效果的理解与记忆并不深刻。除此之外，部分教师则直接忽略实验操作，仅仅是通过教材上的图片对学生进行一定的讲解，在这种情况下，学生更无法充分的理解，导致高中物理实验教学中存在许多不足之处。[2]
2.2 高中物理实验教学中应用信息技术的策略
（1）利用多媒体对实物投影，增强实验的可视度
随着教育事业的不断发展，教学改革的不断进步，充分利用多媒体设备可以使得物理实验教学的效果更加理想。多媒体设备的投影功能在进行教学的过程中是较为常见的一种应用，通过对实验操作的投影可以使得班级各个位置的学生都能够更加清晰的看到实验的整个操作过程，提高实验的可视度。与此同时，对于一些实验效果较弱的物理实验来说，投影技术则可以通过对实物的放大更加清晰的展现出实验效果。例如，在对于波的干涉进行实验操作的过程中，由于实验主要通过水溶液来实现，并且实验现象不明显，在此过程中只有前排学生可以清晰的看到实验的效果，通过对实物的投影，实验器材可以在投影屏上放大倍数，学生则可以更加清楚的看到实验的整体过程以及产生的效果，从而使得实验教学质量得以提高，学生的理解加深。
（2）通过对信息技术中的连拍功能的应用增强实验的直观性
在高中的物理实验中，很多实验都具有变化速度较快的特征，对于这些实验的展示过程中，学生往往并没有真正观察到实验变化的过程及结果。这时，则可以有效的利用数码相机等设备对实验过程进行连续拍摄，通过对实验过程的抓拍可以更加直观的将实验过程中的变化呈现给学生。例如，在教师讲解到物体自由下落的内容时，在传统的速度测量实验过程存在一定的问题，使得测量结果并不精确，然而通过数码相机的连拍功能则可以将整个运动过程中所经过的长度进行更加准确的测量，操作更加简单，并且实验效果更加直观。[3]
（3）利用信息技术中电子白板的放映功能使得实验更加形象
虽然当前学校对于物理实验的重视程度较高，并且在实验器材的准备上也相对更加完善，然而对于一些操作复杂及存在一定安全隐患的实验，学生并不能参与到实验之中，往往只能依据教材中提供的图片对实验过程进行想象，实验教学效果不佳。利用电子白板放映实验过程的视频及图片则可以让学生看到更加形象的实验过程，更加直观的将相关的物理知识呈现出来，加深学生的理解，促进学生物理成绩的提高。例如，在高中物理教学过程中对于《简谐运动》一课进行实验教学时，由于在实际操作过程中的弹簧振子振动速度较快，并不能有效的观测到实验过程及实验结果，教师在这种情况下只能让学生通过教材中的图片对知识内容进行理解。利用信息技术中电子白板的仿真功能则可以形象生动的将振动情况展现出来，学生可以通过该功能看到更加清晰的实际效果，并且对相关知识内容做到更加科学合理的分析与理解。[4]
3 在大学物理实验教学中的应用
3.1 大学物理实验教学的主要特征
本科的物理实验教学中主要以验证性实验为主，因此对于实验数据进行处理的过程中，必须要做到仔细认真、实事求是。学生在进行物理实验验证的过程中，首先要认真记录实验中的每一个数据，之后对数据进行处理与分析，从而总结出一定的实验结论，加强对物理理论知识的理解与掌握，同时加强学生的科研能力与实践能力。
3.2 在大学物理实验教学中信息技术的主要应用
（1）互联网综合实验教学平台的建立
通过互联网技术可以有效的将实验教学设备之间进行互联，学生在进行预实验的过程中则可以通过远程操作对实际的实验设备进行了解，从而使得学生能够对物理实验的学习进行一定的预习，教师在此过程中也可以更好的对学生应用实验设备的操作进行一定的监控。与此同时，可以结合相应的信息技术对一些设备的错误操作进行分析，对仪器进行实时保护，使得设备故障的发生率大大的减少，进而提高实验教学设备的使用率，促进大学物理实验教学的有效开展。
（2）虚拟仿真实验的开展
在当前教学水平的不断提高下，虚拟仿真实验是进行实验教学研究过程中的一个重要的研究方向，目前，在国内的多个高校之中已经取得了良好的研究成果，通过信息技术的应用，对于大学的物理实验教学也应该着手于物理理论模型的虚拟仿真实验的建立，通过对理论实验的虚拟仿真可以更好的避免实际实验中出现的问题，提高教学效率与教学质量。
（3）基于大数据分析的教学分析平台的建立
随着信息化技术的不断进步，大数据分析技术已经成为信息技术的重点。在物理实验教学的过程中，利用信息技术可以建立完善的大数据分析平台，通过大数据的对比，可以实现对实验报告的评价查重、课程教学效果的分析、学生实践技能的分析与指导、物理实验设备的管理以及教师教学水平的综合分析等多个方面的功能，进而充分提高物理实验教学的质量。[5]
三、信息技术应用于物理实验教学中的注意事项
物理课程本身具有很高的科学性与严谨性，对于物理实验的过程与结果同样要求较高，对于过程的要求更加严谨，对于结果的要求更加真实与准确。因此，在信息技术的应用过程中，首先必须要确保其符合物理实验教学的基本要求。多媒体技术在实验教学中的应用虽然给教学效果带来了一定的提高，但是在此过程中，学生的实践能力并没有得到充分的锻炼，必须要加强学生的实践动手能力。[6]
在教学过程中，提高学生的学习积极性是促进教学质量提高的基础，将信息技术应用到教学中时，同样要了解学生对于教学的态度，根据学生的兴趣对信息技术进行综合分析，尽可能的提高学生的积极性。由于学生之间存在一定的差异性，因此，在实验教学过程中运用信息技术时必须要针对不同学生的接受能力选择适当的讲解速度，使得每一位学生的学习都可以得到更加充分的理解与掌握。
四、结束语
随着信息化科学技术的不断进步以及教育事业的不断发展，信息技术在教学过程中的应用起到了至关重要的作用。通过信息技术在物理实验教学中的应用，有效的提高了学生的科研实践能力，扩大了课堂容量，进而使得教学效果以及学生的学习效果得到充分的提高。因此，在未来的教学过程中，教师必须要不断的学习新型的信息技术并科学合理的运用到教学之中，为国家培养出更多的全面性人才，促进社会的发展。[7]
参考文献
[1]陈满地. 例谈网络技术在物理实验教学中的应用[J]. 考试周刊,2018(19):150.
[2]高世明. 浅谈现代信息技术在高中物理实验教学中的应用[J]. 新课程导学,2018(11):24.
[3]顾培琳. DIS实验在高中物理教学中的优化应用及有效性研究[D].上海师范大学,2012.
[4]纪光宗. 信息技术融入高中物理实验教学的研究[D].鲁东大学,2016.
[5]贺明月. 信息技术促进高中物理实验教学创新的研究[D].东北师范大学,2013.
[6]李琪. 信息技术在初中物理课堂演示实验教学中的应用研究[D].四川师范大学,2013.
[7]严庆勇.巧借现代信息技术平台,速建精彩物理实验课堂——浅谈信息技术在高中物理实验教学中的应用[J].科技资讯,2014,12(17):25.