信息技术支持下的初中物理实验教学探索

引言：

就初中物理实验教学的现状来看，一方面，部分实验存在一定的危险性，或者实验现象不明显、耗时较长，在课堂教学中难以直观呈现；另一方面，实验教学多以教师演示或学生按步骤模仿为主，学生缺少自主探究的空间，难以充分发挥学习的主体性。现代信息技术能够构建丰富多样的教学环境，让学生在安全的前提下接触各类实验场景。同时，可以模拟不同的物理情境，支持学生反复操作、自主设计实验方案，突破时空和设备的限制。因此，探索信息技术支持下的初中物理实验教学策略，是初中物理教学改革的重要方向。

一、利用信息技术，直观演示实验步骤

利用信息技术直观演示实验步骤，是通过数字化工具将抽象的实验流程转化为具象化的动态演示，帮助学生明确实验操作规范与关键环节。信息技术可以通过动画、视频等形式，清晰呈现实验的器材组装、操作顺序以及注意事项，降低学生的认知难度。在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中，教师可以利用多媒体课件展示实验步骤的动画演示。首先，以 3D 动画的形式呈现酒精灯、烧杯、温度计、铁架台等器材的正确组装过程，突出温度计玻璃泡的放置位置——完全浸没在水中且不接触烧杯底部和侧壁。其次，通过视频演示点燃酒精灯、调节石棉网高度、观察水温变化等操作细节，同步标注“用外焰加热、先预热再集中加热”等关键注意事项。学生通过观看动态演示，能够直观掌握实验的操作逻辑，避免因步骤混淆导致的实验误差或安全问题。同时，教师可以在演示的过程中设置暂停提问环节，如“为什么温度计不能接触烧杯底部？”引导学生思考操作规范的原理，强化对实验步骤的理解。

二、借助信息技术，定格瞬时实验现象

物理实验中的许多关键现象具有瞬时性或隐蔽性，借助信息技术定格瞬时实验现象，能够通过慢放、抓拍、放大等功能，将转瞬即逝的实验现象转化为可以反复观察的静态或动态画面，帮助学生捕捉核心特征，突破实验观察的局限性 [1]。在水沸腾实验中，水沸腾前后的气泡变化、温度稳定等现象是实验的核心观察点，但气泡产生与变化的过程较快，部分学生难以准确区分沸腾前后的差异。教师可以利用高速摄像机实时拍摄实验过程，将水从升温到沸腾的全过程录制下来，通过多媒体设备播放时，对气泡变化明显的阶段进行慢放处理。当水温接近沸点时，定格画面展示水中气泡“上升变小”的现象；水沸腾时，定格展示气泡上升变大、到达水面破裂”的特征，同时标注不同阶段的温度数值。此外，还可以利用实物投影设备将温度计示数的变化过程实时投射到屏幕上，让全体学生清晰观察到水温从逐渐升高到沸腾时保持不变的瞬间。通过定格分析，学生能直观对比水沸腾前后的现象差异，深刻理解“沸腾是液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象，并且沸腾时的温度保持不变”的核心概念。

三、依托信息技术，采集分析实验数据

依托信息技术采集分析实验数据，可以通过数字化实验设备自动记录数据，借助数据分析软件快速处理数据并生成可视化结果，提升数据的准确性与分析效率，培养学生的数据分析能力。在水沸腾实验中，教师可以引入温度传感器、数据采集器等数字化设备，将温度传感器接入盛水的烧杯中，通过数据采集软件实时记录水温变化数据。在实验过程中，软件自动生成温度 - 时间图像，横轴为加热时间，纵轴为水温数值。水沸腾前，图像呈现上升趋势；沸腾时，图像呈现水平直线，清晰展示温度不变的特征。实验结束后，学生可以通过软件放大图像细节，精准读取沸点的温度，对比不同小组的实验图像，分析可能存在的误差原因，如大气压变化、水量多少等。如此一来，学生可以更直观地理解实验规律，提升数据处理能力[2]。

四、构建互动平台，拓展实验探究空间

构建互动平台是利用网络技术搭建线上学习空间，实现师生、生生之间的实时交流与资源共享，拓展实验探究的时间与空间范围。传统的实验教学局限于课堂时间，学生在课后难以进行深入探究，互动平台则可以提供丰富的拓展资源与互动功能，满足学生的个性化学习需求。在水沸腾实验教学中，教师可以借助在线学习平台构建实验专题页面。首先，课前上传实验预习视频、器材介绍文档及预习检测题，学生通过平台完成预习并反馈疑问。其次，课中利用平台的实时互动功能，让学生上传实验数据图像，教师选取典型案例进行集体分析，学生在平台上标注图像中的关键节点并交流看法。最后，课后平台提供拓展探究任务，如“探究不同液体的沸点差异、分析海拔高度对水沸点的影响”等，学生通过平台获取相关实验指导视频与虚拟实验软件，在家里进行模拟探究。此外，平台还要设置讨论区，以供学生分享实验心得、提出探究问题，教师与其他学生及时回复交流。如此，实验探究从课堂延伸到了课外，学生的自主探究与合作交流能力能够得到有效训练 [3]。

结语

总而言之，信息技术与初中物理实验教学的深度融合，突破了器材限制、时空束缚和认知壁垒，让物理实验从抽象难懂变得可视可感，让学生从被动观察的“旁观者”转变为了主动探究的“参与者”。学生可以在动态演示中夯实基础操作，在现象定格中深化概念理解，在数据探究中培养科学思维，在互动交流中提升合作能力，物理学科核心素养得到有效发展。教师应该始终坚持“技术赋能教学，教学回归育人”的理念，不断探索信息技术与实验教学的融合路径，让初中物理实验教学在数字化时代焕发出更强的生命力。

参考文献：

[1] 伊兴华 , 邢永昌 . 基于信息技术的初中物理实验教学设计策略探讨 [J]. 成才之路 ,2025,(20):133-136.

[2] 谷浩 . 信息技术辅助下的初中物理实验教学 [J]. 数理化解题研究 ,2025,(17):92-94.

[3] 苏小东 . 基于信息技术的初中物理实验教学模式探索 [J]. 实验教学与仪器 ,2025,42(06):129-131.

本文系 2024 年湖北省教育学会“十四五”教育教学研究课题《利用信息化技术提升初中物理实验教学的研究》（立项编号：A2024032）的研究成果