張建波

引言

新課改后的高中物理教學變動比較明顯，學生對物理實驗的認知以及理解更加重要。通過實驗觀察，學生能夠?qū)ψ匀灰?guī)律進行深入研究以及分析，這是培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的重要途徑。教師需要結(jié)合物理演示實驗這一核心環(huán)節(jié)，鼓勵學生自主獲取信息、演繹信息和歸納信息，發(fā)展個人的物理核心素養(yǎng)。演示實驗的出現(xiàn)頻率較高，能夠減輕學生的學業(yè)壓力及負擔，讓學生在自主模仿中實現(xiàn)大膽創(chuàng)新，獲得直接觀察經(jīng)驗。教師則需要以學生為中心，通過演示實驗來深化學生對物理規(guī)律的體驗以及理解。其中智能設(shè)備能夠更好地突破時空限制，真實、客觀、生動地展現(xiàn)整個物理演示實驗的具體過程，讓學生對物理實驗背后的物理原理有一個深刻的理解。教師需要積極探索現(xiàn)代化的教育教學技術(shù)，掌握智能設(shè)備的使用要求并將其與物理演示實驗相結(jié)合，讓學生能夠在一個自由寬松的學習氛圍中掌握適合自己的學習策略，實現(xiàn)自主探索和舉一反三。

一、逐步優(yōu)化物理實驗演示教學

實驗是物理中的基礎(chǔ)以及核心，演示實驗和實驗教學不容忽略。高中物理教師需要抓住演示實驗這一核心環(huán)節(jié)，充分凸顯實驗教學的生動性、趣味性以及多彩性，讓學生能夠深入了解不同的物理結(jié)論以及實驗步驟，在透徹理解以及深入掌握的過程中發(fā)展個人的學科核心素養(yǎng)。教師只需要扮演好組織者、引導者的角色，實現(xiàn)對整個物理實驗的全過程分析以及節(jié)奏把控，找準智能設(shè)備在物理實驗中的切入點和突破口，抓住關(guān)鍵實驗環(huán)節(jié)，靈活利用智能設(shè)備實現(xiàn)有效體現(xiàn)以及客觀分析。讓學生能夠主動參與其中，促進物理實驗演示教學內(nèi)容以及形式的逐步優(yōu)化。普通的物理課堂演示實驗比較簡單，常規(guī)實驗儀器存在許多的局限性，最終的實驗效果不夠理想，與實驗原理存在許多的出入。以多媒體技術(shù)為代表的智能設(shè)備則有助于突破這一現(xiàn)實困境，為模擬實驗提供有益輔助。教師則可以結(jié)合實驗模擬的具體要求，生動、直觀地展現(xiàn)各種物理實驗現(xiàn)象。有的物理實驗難以在現(xiàn)實實驗環(huán)境中完成，多媒體則可以彌補這一不足，充分發(fā)揮常規(guī)實驗儀器應有的作用，全面呈現(xiàn)整個物理實驗的演示效果。

在信息化以及科技化時代之下，線上學習平臺越來越豐富，有很多與物理實驗相關(guān)的教育資源，教師則可以根據(jù)當前的物理實驗教學現(xiàn)狀為學生的自主實驗提供更多便利，鼓勵學生自主探索、深入分析和大膽實踐，確保學生能夠直觀生動地了解不同的物理現(xiàn)象，分析物理知識在現(xiàn)實生活中的重要體現(xiàn)，進而留下深刻印象。比如在指導學生參與驗證牛頓運動定律的相關(guān)實驗時，教師可以結(jié)合實驗室演示實驗，積極利用信息化教育資源展現(xiàn)不同的實驗視頻。通過對實驗裝置和實驗全過程的深入剖析及研究培養(yǎng)學生發(fā)自心底的學習動機，讓學生在自由、輕松的學習氛圍中主動參與實驗環(huán)節(jié)。智能設(shè)備能夠更好地調(diào)動學生的學習積極性，學生也可以在主動參與中實現(xiàn)個性化探索。

首先，教師需要確保小車質(zhì)量不變，同時還需要適當增減沙桶內(nèi)部沙石的質(zhì)量，通過這種形式來轉(zhuǎn)變牽引力，進而得出小車的加速度。然后引導學生利用線上學習工具繪制加速度和力的關(guān)系圖像，分析兩者之間的相關(guān)性。其次教師需要保障小桶內(nèi)沙石的質(zhì)量不變，然后在小車上加減砝碼，引導學生自主測量相應的加速度，分析小車質(zhì)量倒數(shù)與加速度的相關(guān)性并繪制最終的關(guān)系圖形。整個模擬演示實驗過程比較復雜，教師則可以利用智能設(shè)備，將實驗過程以及實驗變動呈現(xiàn)在大屏幕中，直觀、明了、流暢地展現(xiàn)實驗的來龍去脈，讓學生能夠清晰分析實驗的過程，進而有一個完整的認知。

因此現(xiàn)代智能設(shè)備與物理演示實驗之間的整合有助于突破傳統(tǒng)常規(guī)實驗儀器的局限性，凸顯智能時代設(shè)備賦能物理實驗的作用。學生也能夠?qū)Ρ容^復雜的實驗步驟以及原理進行分析以及研究，在簡單模擬的過程中有效補充常規(guī)實驗的不足。物理教師只需要揚長避短，關(guān)注兩者之間的缺點以及優(yōu)勢，提升高中物理演示實驗的層次，發(fā)展學生的問題與分析能力及發(fā)現(xiàn)規(guī)律能力，保障學生能夠獲得更多的知識，實現(xiàn)個人實驗技能水平以及科學文化素質(zhì)的有效提升，課堂教學質(zhì)量也有了明顯的改善。

二、落實信息化模擬實驗活動

在利用各種智能設(shè)備前，許多教師直接按照教材或者是教輔書開展物理演示實驗，受到了時間和空間的束縛，外加上實驗設(shè)備不夠齊全和先進，因此非常容易出現(xiàn)各種實驗意外，導致一部分實驗演示不成功。另外限于課堂的有限演示時間，直接限制了學生的自由發(fā)揮，如果最終的實驗結(jié)果和物理實驗不一致，學生就垂頭喪氣，這一點使得傳統(tǒng)實驗教學備受詬病。在信息化的背景之下，網(wǎng)絡技術(shù)的出現(xiàn)頻率較高，教師開始引導學生參與虛擬實驗操作，通過自主模擬實驗來夯實學生的基礎(chǔ)。智能設(shè)備的出現(xiàn)頻率較高，這些設(shè)備有助于解決當前的實驗難題，比如在開展傳統(tǒng)電學實驗課時，教師會進行簡單的演示實驗，然后讓學生學習電流表，了解接線柱的正確操作要求，盡量避免電壓表超出量程或者電池組不能短路。但是在實際操作時，這些規(guī)矩直接限制了學生的自由發(fā)揮，嚴重影響了學生的創(chuàng)造性思維，有的學生出現(xiàn)了背地操作的問題，導致實驗儀器被損壞。這些學生的學習能動性較強，如果教師能夠利用已有的教育教學資源鼓勵學生自主探索，那么對學生的成長及發(fā)展將會有重要影響。智能設(shè)備則有助于實現(xiàn)這一目標，教師可以鼓勵學生自主探究，積極參與各種實驗演示工作，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，一一呈現(xiàn)傳統(tǒng)實驗無法做到的效果。在網(wǎng)絡環(huán)境中仿真物理實驗室的構(gòu)建非常關(guān)鍵，許多學校不斷加大對物理教學的投入及支持力度，利用各種虛擬電學實驗室軟件來實現(xiàn)智能設(shè)備與物理學科教學之間的緊密融合，學生也可以在網(wǎng)絡環(huán)境中利用多媒體進行自主操作。大部分的學生學習積極性高漲，能夠在與他人進行交流及合作的過程中獲取新的知識。如果在參與網(wǎng)絡虛擬實驗時遇到困難以及障礙，學生就可以直接利用智能設(shè)備與其他同學交流經(jīng)驗，主動共享優(yōu)質(zhì)資源，通過互相討論以及激烈分析主動完成個人的模擬實驗任務，保障最終的實驗成果以及學習效果，學生的發(fā)散思維能力和合作意識得到了培養(yǎng)及提升。從宏觀的角度上來看，以智能設(shè)備為技術(shù)支持的各種虛擬實驗室能夠更好地活躍學生的思維，逐步開放實驗環(huán)境，打造全方位、一體化的實驗操作環(huán)境。讓學生全程參與，逐步提升學生的自主模擬實驗意識，大部分學生會主動自覺地觀察實驗并歸納總結(jié)最終的實驗原理，發(fā)展個人的實驗能動性以及物理核心素養(yǎng)。

三、生動直觀地呈現(xiàn)物理本質(zhì)

傳統(tǒng)的物理實驗備受詬病，存在許多問題及矛盾，教學經(jīng)驗豐富并且具有遠見卓識的物理教師主動嘗試新的突破，利用各種智能設(shè)備真實生動地呈現(xiàn)物理本質(zhì)以及物理知識的來龍去脈。學生也能夠在教師的指導下主動尋求新的突破，掌握基本的操作技巧，利用智能設(shè)備突破時空限制，實現(xiàn)個性化的探索及學習，主動串聯(lián)物理知識。學生的能動性較強，能夠留下深刻印象，自主自覺地完成學習任務。

（一）動畫模擬與真實實驗相結(jié)合

傳統(tǒng)的物理演示實驗直接以教師的簡單講授以及自行操作為核心，學生只需要觀看和模仿，這一點導致學生的動手能力難以得到培養(yǎng)，同時存在消極情緒，往往進行簡單套用及背誦。教師則可以主動利用智能設(shè)備，結(jié)合演示實驗模擬動畫，全面、真實、客觀、生動地展現(xiàn)整個實驗現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的全過程，智能設(shè)備中的交互功能實現(xiàn)對整個實驗過程的靈活控制，強調(diào)學生的主體地位，讓學生留下深刻印象。學生會出現(xiàn)不同的疑惑，教師則可以進行反復播放以及反復演示，引導學生深入剖析物理原理，深化學生的知識印象，全面提升最終的實驗效果以及質(zhì)量。其中可用于信息技術(shù)疊加分析性信息最為常見，這一點有助于實現(xiàn)形象思維與抽象思維的有效過渡及轉(zhuǎn)化，幫助學生深入了解物理規(guī)律以及應用技巧。比如在指導學生學習平拋運動時，教師則可以利用智能設(shè)備演示平拋運動物體的自由落體過程。讓學生分析開始運動、同時落地以及平拋運動的具體情況，剖析自由落體運動的現(xiàn)象以及結(jié)論。大部分學生能夠真實客觀地了解整個實驗的具體流程，進而意識到物理實驗的樂趣以及奧秘。另外教學經(jīng)驗豐富的教師還可以利用flash動畫模擬展現(xiàn)整個運動的全過程，直接將兩個小球連成一條直線，通過動畫速度的有效控制讓學生自主分析直線的形成過程。學生也能夠主動接受教師的指導，接受最終的實驗結(jié)論，利用所學習的物理知識解釋生活中的各種奇特現(xiàn)象，學生的學習興趣以及學習能動性較高。

（二）展現(xiàn)物理現(xiàn)象、過程及情境

動畫技術(shù)模擬是非常典型的智能設(shè)備，在物理演示實驗中的出現(xiàn)頻率較高，有助于展現(xiàn)傳統(tǒng)實驗無法演示的物理現(xiàn)象和物理過程。學生也能夠在形象生動的物理情境中自主感知，進一步提升個人的邏輯思維能力和水平。物理教師需要著眼于學生的感知能力、理解能力以及物理核心素養(yǎng)，加強對不同教學重難點的分析及研究，掌握智能設(shè)備的使用技巧。比如在指導學生學習波的形成與傳播時，教師則可以結(jié)合波繩演示的具體條件，讓學生自主分析質(zhì)點運動與波的傳播之間的相關(guān)性，結(jié)合flash動畫演示來讓學生進行剖析以及自主感知。動態(tài)模擬整個質(zhì)點的具體運動過程，直觀、清晰、生動地展現(xiàn)質(zhì)點與波的傳播之間的相關(guān)性。整個課堂教學質(zhì)量較高，學生也能夠從中獲得更多收獲，學習基礎(chǔ)較為扎實的學生還會主動尋求新的突破，提出個人的質(zhì)疑，自主參與整個實驗過程，這一點對打造品質(zhì)課堂有重要影響。

（三）開展技能訓練工作

技能訓練工作不容忽略，模擬實驗規(guī)則明確強調(diào)了技能訓練的必要性，教師需要關(guān)注對不同規(guī)則的深入剖析，給予學生更多自由發(fā)散的機會，讓學生實現(xiàn)獨立操作。智能設(shè)備有助于突破時空限制，夯實學生的學習基礎(chǔ)，強化學生的主體地位，學生也可以在主動參與的過程中自由發(fā)散、大膽想象，逐步調(diào)動個人的能動性。整體的教育教學進度較快，教師只需要加強對學生的恰當指導，避免學生出現(xiàn)思想和行為上的偏差，積極利用各種智能設(shè)備吸引學生眼球，了解學生的反饋信息并開展針對性的技能訓練活動。凸顯學生的主體價值，培養(yǎng)學生由內(nèi)外的學習能動性和自信心，保障學生能夠自由發(fā)散，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)多種教育資源的合理配置。

結(jié)語

在踐行現(xiàn)代教育理念的過程中智能設(shè)備備受矚目，應用頻率較高，取得了舉世矚目的成績。教師需要以提升課堂教學質(zhì)量為出發(fā)點，積極實現(xiàn)演示實驗與模擬實驗之間的有機結(jié)合，充分發(fā)揮智能設(shè)備應有的輔助作用及價值。讓學生能夠全程參與，主動感受物理實驗的全過程，進而發(fā)展個人的綜合素養(yǎng)。