現(xiàn)代信息技術(shù)與教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合

賈明紅

現(xiàn)代信息技術(shù)與教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，就是在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理過程，從而強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生識別實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生及變化的條件，然后再進(jìn)行抽象概括，形成概念規(guī)律并且找出物理現(xiàn)象的共同特征。在以下幾方面，現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，可以發(fā)揮無可比擬的作用。

物理模型是從實(shí)際中抽象出來的，學(xué)生對它缺少感性認(rèn)識，一般知識憑教師的講解讓學(xué)生去想象。利用信息技術(shù)模擬可使這些模型直觀化，有利于學(xué)生頭腦里形成形象化的概念，例如：電荷間的相互作用，用掛圖、語言敘述都不能形象描述其作用，而用Flash做實(shí)驗(yàn)全過程的演示動畫，用“+”表示正電荷，用“—”表示負(fù)電荷，通過動畫使同種電荷相斥、異種電荷相吸的動畫過程形象逼真，不僅簡單明了，而且加深學(xué)生的印象。熱學(xué)中固體、液體、氣體分子模型，也可以用Flash制作動畫，模擬固體、液體、氣體分子的特點(diǎn)。對于學(xué)生在頭腦中形成微觀分子模型給予很大幫助。

將微觀的化為宏觀的，將不可見的化為可見的

物理實(shí)驗(yàn)中，很多是微觀的，看不見的，只能從現(xiàn)象上推測。運(yùn)用CAI課件，可以把微觀的化為宏觀的，將不可見的化為可見的，形象直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，提高教學(xué)效率。如，滑動變阻器原理。雖然做了實(shí)物演示和說明，但學(xué)生對電流在滑動變阻器上電流路徑總是不太明白。用Flash課件演示電流如何從電阻線的一端流入，經(jīng)電阻線環(huán)繞若干圈后，通過滑片上行到金屬桿，從金屬桿的一端流出這樣的過程。Flash課件形象地把有效電阻隨滑片移動的變化描述為紅色，當(dāng)滑片移動后，電阻變大時(shí)，有效電阻的紅色隨之變長；電阻變小時(shí)，有效電阻的紅色隨之變小。既當(dāng)滑片移動后，觀察有效電阻的紅色的長短，就能知道電阻變大或變小，學(xué)生看完一目了然。

再如，磁場的認(rèn)識是初中生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。教師先做演示實(shí)驗(yàn)證明磁場確實(shí)存在，然后再用Flash課件演示條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍磁感線的分布情況，演示其周圍的磁感線是從磁體的N極出發(fā)回到S極的動態(tài)過程，給學(xué)生留下深刻的印象，幫助學(xué)生認(rèn)識磁場。

實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)展示

有的演示實(shí)驗(yàn)，由于受到實(shí)驗(yàn)器材的限制，實(shí)驗(yàn)效果不明顯；有些物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，讀書和結(jié)果細(xì)小而不易觀察，給教學(xué)帶來一定的難度。運(yùn)用CAI課件演示，通過大屏幕投影展示，可以彌補(bǔ)這類實(shí)驗(yàn)的不足，教學(xué)效果較好。如，奧斯特實(shí)驗(yàn)。教師在做奧斯特演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于采用的磁針是演示用的，較大，轉(zhuǎn)動不夠靈活，再加上直導(dǎo)線中電流不夠大，實(shí)驗(yàn)時(shí)只能看到磁針偏轉(zhuǎn)了30度左右，沒有達(dá)到偏轉(zhuǎn)90度、與直導(dǎo)線垂直的理想狀況。另外，在游標(biāo)卡尺的使用及其讀書的教學(xué)中，儀器小、刻度細(xì)微、精度高，給教學(xué)演示帶來較大難度，運(yùn)用Flash課件演示測量過程，測量之隨機(jī)多變，具有真實(shí)感，并將儀器尺寸和刻度線充分放大，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。此時(shí)突破時(shí)空限制。諸如，固體、液體中分子的擴(kuò)散現(xiàn)象。硫酸銅溶液與水混裝后分子的擴(kuò)散，金片和鉛片中分子的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，教師只能在課堂上演示實(shí)驗(yàn)的操作方法，而沒有辦法觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因?yàn)榱蛩徙~分子均勻擴(kuò)散到整杯水中需要幾天的時(shí)間，金與鉛相互滲透需要幾年的時(shí)間，這在當(dāng)堂是無法完成的。用動畫課件，演示由于液體分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動，致使硫酸銅溶液和水的界面由清晰而逐漸模糊、進(jìn)而整杯水變成淡藍(lán)色的過程；演示由于固體分子在不停的做無規(guī)則的運(yùn)動，致使經(jīng)過若干年后，金片里面有鉛分子，鉛片里面有金分子。

教師在將現(xiàn)代信息技術(shù)的演示功能與演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的過程中，應(yīng)該注意處理好二者的關(guān)系。一方面，不能用模擬實(shí)驗(yàn)代替實(shí)物實(shí)驗(yàn)。模擬實(shí)驗(yàn)只能起到輔助實(shí)物實(shí)驗(yàn)作用。有的教師認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)效果差，干脆不做，用課件在大屏幕上展示一下，就萬事大吉。這種做法是不可取的。動畫課件是制作出來的，想要什么就有什么，“隨心所欲”，在這樣展示基礎(chǔ)上得出物理規(guī)律和結(jié)論，學(xué)生能相信嗎？這樣做，對于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，實(shí)事求是精神的塑造都是有害的。另一方面，對于效果好的演示實(shí)驗(yàn)，可以不用CAI課件演示。CAI課件制作起來不僅耗時(shí)耗力，而且課堂上既要忙著做實(shí)物實(shí)驗(yàn)，又要課件展示，背投電視屏幕還要做相應(yīng)的切換，搞不好會手忙腳亂，影響教學(xué)效果，也有“畫蛇添足”之嫌。

總之，信息化的實(shí)驗(yàn)手段可以拓展學(xué)生探究日常生活中物理現(xiàn)象的能力，從而能激發(fā)學(xué)生探究的欲望，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和開放的平臺有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、尋找實(shí)驗(yàn)規(guī)律，有利于學(xué)生將所掌握的信息技術(shù)知識引入物理實(shí)驗(yàn)中。信息技術(shù)運(yùn)用與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是一次教學(xué)手段的革新，是教育技術(shù)的進(jìn)步。

（作者單位：山東省淄博市臨淄區(qū)第八中學(xué)）