探究技术赋能下初中物理实验教学的创新

引言：物理学是一门实验科学，实验教学在初中物理教育中占据核心地位，随着信息技术飞速发展以往的物理实验教学面临诸多挑战和机遇。技术赋能为物理实验教学带来全新可能，不仅能够突破时空限制拓展实验形式，还能提升学生参与度和创新思维。通过围绕技术融入现状、支持路径及实践创新三个维度，系统探讨技术赋能下初中物理实验教学创新方向和策略，促进物理教学质量提升和学生科学素养培养。

一、技术融入物理实验教学现状分析

各地区学校间技术装备水平差异显著，城市学校普遍配备数字化实验平台，而乡村学校基础设施相对滞后导致实验条件不均衡现象突出。多数教师已开始尝试将多媒体演示、网络资源等技术手段引入课堂，但应用深度不足经常停留在辅助讲解层面，未能充分发挥技术优势促进学生深度学习。教师群体中技术应用能力参差不齐，部分教师习惯以往的教学模式，对新技术应用存在抵触心理，技术培训机制尚不完善。学科融合角度看，物理和信息技术学科壁垒明显，跨学科实验项目缺乏难以培养学生综合素养，现有技术应用主要集中于演示实验环节，学生动手操作机会受限互动体验不足。

评价体系方面以往的实验考核仍以结果为导向，缺乏对学生实验过程中问题解决能力、创新思维培养评价机制。技术融入实验教学存在浅层次应用问题，未能充分发挥技术促进深度学习功能，许多学校将技术视为锦上添花而非教学变革核心驱动力。大部分技术应用缺乏理论指导和系统设计，应用碎片化现象明显难以形成完整教学体系，学生技术使用能力差异也制约着技术应用效果，部分学生对复杂技术操作不熟悉影响实验教学效率。学校管理层面技术设备维护和更新机制不健全，资金投入不足难以保障技术持续有效应用，社会支持系统建设滞后，校企合作模式尚未成熟，难以为学校提供持续技术支持和资源更新。

二、技术支持物理实验教学路径探索

数字化实验环境是基础设施支撑，通过智能传感器、数据采集系统等设备升级改造传统实验室，实现实验数据自动采集、精确分析，帮助学生聚焦科学规律探究而非繁琐数据记录。网络学习空间打破时空限制，云平台汇集优质实验资源，学生可以随时进行预习、复习，教师实现资源共享和协同备课。移动学习模式利用平板电脑、智能手机等便携设备，结合专业物理实验应用程序开展便捷观察和记录，增强学习灵活性。交互式仿真技术模拟复杂物理现象，展示微观世界变化过程弥补传统实验局限性，人工智能辅助教学通过智能系统分析学生学习行为，提供个性化实验指导和评价反馈。跨学科实验项目开发融合物理、数学等多学科知识，培养学生综合解决问题能力，远程协作实验机制连接不同学校实验室资源，促进优质资源共享和实验合作。技术支持评价体系关注过程性评价，通过学习分析技术全面评估学生实验能力发展，教师技术应用能力培训组织专题工作坊、示范课等活动提升教师技术素养和应用信心。

以人教版八年级下册第七章《弹力》教学为例，技术支持路径展现出显著创新效果，以往的弹力实验常因弹簧伸长量测量不精确而影响结果准确性，引入数字化测量系统后学生能通过电子传感器精确捕捉弹簧细微形变数据。课前教师利用虚拟实验平台制作弹力变化交互式演示，学生通过平板电脑预习实验原理，课堂中学生分组使用智能测力计和位移传感器，探究不同质量物体对弹簧伸长量影响，实时生成力和伸长量关系图线。课后学生通过移动终端访问网络学习空间，开展弹力应用主题探究，搜集生活中弹力应用实例制作多媒体报告。

三、技术引领物理实验教学实践创新

智慧物理实验室建设集成智能感知、数据分析等功能打造沉浸式学习环境，配备多功能传感器阵列实现物理参数实时监测，设置互动电子白板和大屏幕便于实验过程展示和讨论，引入学习分析系统记录分析学生实验行为数据，为教学改进提供依据。创新实验项目开发将生活情境和科学探究相结合，设计基于问题解决实验任务，围绕能源转换设计微型发电装置，通过探究不同因素影响进行优化，基于声音传播原理设计隔音材料评测实验，引导学生应用物理知识解决实际问题。混合式实验教学模式将传统实验和技术辅助实验有机结合。课前学生通过网络平台预习实验原理观看演示视频，课中开展实际操作教师提供针对性指导，课后通过网络平台展示实验成果，开展在线讨论形成完整学习闭环。

以人教版九年级第十五章《串联和并联》教学为例，技术引领下实践创新表现突出，以往的电路实验因元件限制和安全考虑，学生经常难以深入探究电路特性，运用技术创新后教学面貌焕然一新。教师先利用智慧实验室电路模拟系统，让学生在安全环境中自主设计不同组合电路，观察电流电压变化规律，每组学生配备智能电路学习套件，内置电流电压传感器和无线数据传输模块，实时采集电路参数并投射至中央显示屏，全班共同观察分析各类电路特性差异。学生通过编程控制模块，设计电路自动测试程序，验证串并联电路电流电压分配规律，系统自动绘制电路工作特性曲线，直观展现不同电路运行状态。教师引导学生开展智能家居电路设计项目式学习，应用串并联原理设计具有节能特性家居电路模型，融合光控、温控等智能元件，学生作品通过实验室网络平台展示，邀请其他班级同学投票评选激发学生学习热情。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学

生的未来发展奠定坚实基础。

结论：通过分析当前技术融入现状发现资源不均衡、应用深度不足等问题仍然存在，针对这些问题构建了包括数字化实验环境、网络学习空间、人工智能辅助等多元技术支持路径。在实践创新层面提出智慧实验室建设、创新实验项目开发、混合式教学模式等具体策略，未来应进一步加强技术和教学深度融合，注重学生核心素养培养构建开放共享实验教学生态，实现技术赋能下初中物理实验教学质量全面提升，为学生科学素养培养奠定坚实基础。

参考文献

[1] 陈约虎 . 浅谈信息技术赋能初中物理实验探究教学的策略 [J]. 中小学实验与装备 , 2024, 34(5):64-65.

[2] 李良明 . 数字赋能 : 创新初中物理实验教学的新样态 [J]. 中小学信息技术教育 , 2024(2):146-147.

[3] 王勇 . 数字赋能 : 指向高阶思维的初中物理实验教学改进 [J]. 湖南中学物理 , 2024(2):12-16.