信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的三個(gè)作用

☆王秋

（伊通縣第三十中學(xué)，吉林伊通 130700）

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生記住某些相關(guān)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)步驟，更重要的是能夠使學(xué)生理解并掌握產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程。而在物理課堂的演示實(shí)驗(yàn)中，由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器本身的限制，實(shí)驗(yàn)效果往往不如人意，而通過(guò)信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，可以彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提高物理實(shí)驗(yàn)的演示效果。其主要有三個(gè)明顯作用。

一、利用多媒體課件，突破實(shí)驗(yàn)的局限性

在做凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用常規(guī)儀器按傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行演示。由于常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的限制，蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現(xiàn)象不是很明顯，致使學(xué)生對(duì)凸透鏡成像的特點(diǎn)理解不夠深刻。這時(shí)改用多媒體課件進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律模擬演示實(shí)驗(yàn)，演示物距從無(wú)窮遠(yuǎn)至小于焦距的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中物距、像距和像的變化情況，整個(gè)模擬演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程流暢、直觀，而且是結(jié)合常規(guī)實(shí)驗(yàn)共同完成的，使學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)有了一個(gè)更為清晰完整的認(rèn)識(shí)，很容易記住凸透鏡成像的規(guī)律和特點(diǎn)。信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的局限性，對(duì)那些難以觀察到的、復(fù)雜困難的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬和提供幫助，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)上升到一個(gè)新的層次，從而有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲得新知，提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能水平。

二、利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生探究精神

在物理實(shí)驗(yàn)室里，一方面怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損失，制定了規(guī)章制度，對(duì)學(xué)生提出較多的限制；另一方面由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制，有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往不如人意，這一切暴露出了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的許多不足。讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室操作，以自主模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行多媒體教學(xué)，則可以解決這一難題。

在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，一般物理教師會(huì)告訴學(xué)生，電流表的接線柱不能接錯(cuò)、電壓表不能超過(guò)量程、電池組不能短路。很多實(shí)驗(yàn)不允許學(xué)生自己操作，有學(xué)生常常會(huì)進(jìn)行一些“地下”操作，最終還是會(huì)損壞儀器。然而，從另一方面看這些“破壞性”強(qiáng)的學(xué)生實(shí)際上是動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力強(qiáng)的學(xué)生。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，倡導(dǎo)學(xué)生自主探討性實(shí)驗(yàn)，能實(shí)現(xiàn)很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)做不到的效果。如在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下采用“仿真物理實(shí)驗(yàn)室2.0”虛擬電學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要隨意組合實(shí)驗(yàn)器材。如果組裝的過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象會(huì)告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，從而提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與物理學(xué)科的整合。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境下進(jìn)行多媒體實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)網(wǎng)上人機(jī)對(duì)話，學(xué)生可以一邊操作一邊在網(wǎng)上暢游，獲取新知識(shí)，還能與其他學(xué)生交流，共同觀察模擬實(shí)驗(yàn)，掌握學(xué)習(xí)成果和學(xué)習(xí)方法。

這種虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了全方位的、開(kāi)放性的操作環(huán)境，使學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了在虛擬世界的真實(shí)體驗(yàn)。

三、通過(guò)模擬演示，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)

在教學(xué)《電磁感應(yīng)》一節(jié)中，探索產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是本節(jié)的難點(diǎn)。教學(xué)中，先讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)研究出導(dǎo)體或磁體朝什么方向運(yùn)動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生電流，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生找到了產(chǎn)生電流的方法，但對(duì)于為什么這樣做會(huì)產(chǎn)生電流，大部分學(xué)生缺乏對(duì)其本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)完成后，我進(jìn)一步提出問(wèn)題：“為什么無(wú)論是導(dǎo)體還是磁體在朝某些特定的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中均有電流產(chǎn)生？”解答這個(gè)問(wèn)題所需要的磁場(chǎng)是看不見(jiàn)、摸不著的，學(xué)生頭腦中很難建立起相應(yīng)的物理圖景。使用傳統(tǒng)的畫(huà)圖打比方的方法給學(xué)生解釋盡管教師的語(yǔ)言已經(jīng)足夠生動(dòng)、形象，但學(xué)生還是似懂非懂，只得死記結(jié)論。采用課件模擬演示在磁場(chǎng)中加畫(huà)磁感線，導(dǎo)體或磁體運(yùn)動(dòng)時(shí)磁感線被切割的這一現(xiàn)象，教師無(wú)需多費(fèi)口舌，學(xué)生很快就能發(fā)現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，這正是產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本原因。這樣輕松突破了教學(xué)難點(diǎn)。

信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，能夠培養(yǎng)學(xué)生自主模擬實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)，并歸納、總結(jié)抽象成所需知識(shí)的能力，從而領(lǐng)會(huì)知識(shí)，掌握獲取知識(shí)的方法，拓展了思維，發(fā)展了能力。