数字化实验平台在初中物理实验教学中的应用探索

物理学科具有很强的实验性，但传统初中物理实验教学存在局限，具体表现为学生动手操作机会有限、收集的实验证据常不精准，并且误差较大、实验过程枯燥，难以调动学生积极性和兴趣。而初中阶段学生本就面临理解复杂物理知识的困难，传统实验又未能与生活现象紧密结合，导致学生难以掌握知识。如今随着教育信息化发展迅速，数字化实验平台走进初中物理课堂。它能够通过多媒体展示简单实验让学生直观感受物理与生活的联系，将抽象知识简单化，从而助力学生掌握正确学习方法，进而提高学习效率。

一、数字化实验平台在初中物理实验教学中的应用意义

在初中物理实验教学中，数字化实验平台依托传感器、数据采集器、实验软件包和计算机等技术为初中物理实验营造了安全、环保的实验环境，避免了传统物理实验中电路实验的触电风险和化学性质相关实验产生有害物质等安全隐患，还减少了实验原料消耗并契合可持续发展理念。同时它极大地增强了教学的互动性与趣味性，使学生能够在计算机上进行仿真实验。这样学生无论何时何地都可开展实验操作，并随时观察实验结果，这种便捷性提高了学生的参与度，并激发了他们对物理实验的兴趣。在信息数字化时代背景下，物理实验教学愈发重要，而数字化实验平台借助先进技术将传统实验中酒精灯、温度计等常见设备所涉及的实验现象和数据，以更直观、精准的方式呈现出来，从而帮助学生更好理解物理知识，进而把抽象物理概念变得具体可感，让学生在轻松氛围中掌握物理规律，为初中物理实验教学带来全新发展契机[1]。

二、数字化实验平台在初中物理实验教学中的应用策略

（一）规范操作流程，培养实验素养

在传统的实验教学中，由于实验设备复杂并且操作过程比较烦琐，很容易使学生出现操作失误，从而降低了实验的准确度，同时也不利于养成良好的实验习惯。而这个数字实验平台则是用数字化的形式将所有的过程都显示出来，并且给出了具体的操作步骤，使学生通过在虚拟实验中按照规范的程序进行操作可以逐渐地掌握实验仪器的使用方法，并掌握正确的实验操作技能，进而使实验操作更加规范。

例如在教《制作望远镜》这节实验课时，教师可以在数字化实验平台精心打造关于望远镜制作的虚拟实验模块。该模块将制作流程拆分成具体小步骤，并以生动形象的动画呈现，从准备凸透镜、凹透镜、硬纸筒等材料，到安装透镜进纸筒，再到调整两透镜距离获得清晰成像，每个环节都有清晰画面和简洁文字说明。实验中，教师引导学生打开模块操作，当学生安装透镜放反或未到位时，平台会立即弹出提示框，明确指出错误所在，并给出正确的安装方法。在调整透镜距离时，平台还会实时显示成像效果，让学生看到距离变化对成像清晰度的影响。在平台上，学生通过反复模拟操作练习中能够越来越熟悉制作流程、操作技巧日益熟练，逐渐养成认真严谨规范操作的实验习惯。

（二）开展个性化教学，满足多元需求

每个学生的学习能力、兴趣爱好和学习进度存在差异，传统“一刀切”的教学模式难以满足学生多元化需求，而借助数字化实验平台，教师能依据学生实际情况设计不同难度层次和侧重点的实验内容。学生也可根据自身需求自主选择实验项目和学习节奏，以实现个性化学习。这种因材施教的教学方式能充分调动学生学习积极性，让每个学生都在物理实验教学中有所收获 [2]。

例如在进行《探索厨房中的物态变化问题》教学时，教师可以在平台上提前上传众多与厨房物态变化有关的资料，包括水烧开冒热气、冰箱里冰块融化等视频以及展示不同食材在厨房里状态变化的简单图片，并把要做的实验按难易程度分为三类。对于学习新知识慢、基础不太好的学生，教师引导他们从观察一杯水从常温放到冰箱变成冰，再拿出来融化成水这一最基础实验做起，平台会提示观察时间和记录方法。对于学习能力一般的学生，教师让他们分析煮饺子时水和饺子的物态变化，平台会给出小问题引导思考。对于学得快、理解能力强的学生，教师鼓励他们探究油炸食物时油的状态变化等复杂物态变化，平台会提供拓展资料辅助研究，使学生们能够根据自身情况在平台上选择实验，并在遇到问题时，教师能及时在平台上答疑，从而使每个学生都能按自己的节奏学习并且吸收知识更轻松。

三、结语

数字化实验平台在初中物理实验教学中的应用是顺应时代发展的教学革新重要举措，它凭借生动展示物理现象、凸显规范性与个性化等优势有效提升了教学效率，助力学生探究能力与创新意识提升并为课堂高效赋能。不过，我们也要明确传统仪器有其不可替代性、数字化实验应作为有益补充。所以我们需持续开发改进数字化实验教学，并挖掘其潜能，创设贴合学生生活的实验，以积极发展学生创造性思维、提升科学素养，进而推动初中物理教学不断进步。

参考文献：

[1] 郑吴凡 , 周晓慧 , 陈润库 . 教育数字化背景下的初中物理实验教学策略 [J].中学物理教学参考 , 2024(35):16-18.

[2] 刘红霞, 马淑晓. 核心素养视角下初中物理数字化实验教学策略研究-- 以”电磁铁”实验教学为例 [J]. 进展 , 2024(22):168-170.