談信息技術(shù)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合

魏成軍

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；信息技術(shù)；優(yōu)勢(shì)；弊端；切

入點(diǎn)

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2014）23—0068—01

近年來(lái)，以計(jì)算機(jī)多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的信息技術(shù)不斷地深入教育領(lǐng)域，信息技術(shù)手段已成為一種強(qiáng)有力的、不可或缺的教學(xué)工具。越來(lái)越多的教師將信息技術(shù)與物理教學(xué)有機(jī)整合，取得了良好的教學(xué)效果，顯著地提高了課堂教學(xué)的效率。下面，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就信息技術(shù)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，談一些體會(huì)和看法。

一、信息技術(shù)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

1.通過(guò)模擬物理實(shí)驗(yàn)，降低學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解難度，同時(shí)還能使教學(xué)內(nèi)容變得更加形象、直觀。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多，學(xué)生學(xué)起來(lái)難度大，即使教師花費(fèi)許多的時(shí)間來(lái)講解，也難以收到良好的教學(xué)效果。而采用信息技術(shù)，可以讓物理課堂生動(dòng)有趣，有效突破教學(xué)難點(diǎn)。這里強(qiáng)調(diào)的物理模擬，不是示意性的簡(jiǎn)單動(dòng)畫(huà)，它演示的物理過(guò)程接近于物理的真實(shí)。比如在研究磁體周圍的磁場(chǎng)時(shí)，我們就可以借助于信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程。磁體周圍的磁場(chǎng)是客觀存在的，可是我們既看不見(jiàn)也摸不到，如果只憑學(xué)生想象將會(huì)困難重重。這時(shí)我們就可以借助信息技術(shù)將磁體周圍的磁場(chǎng)模擬出來(lái)，讓學(xué)生一目了然。

2.保證部分實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。物理中有些實(shí)驗(yàn)由于誤差的存在不是每次都能做成功的。為了保證這部分實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，教師可以把這部分實(shí)驗(yàn)課前做好，利用信息技術(shù)的錄制功能錄制好，上課時(shí)播放給學(xué)生看。如，在進(jìn)行“原子核反應(yīng)”的教學(xué)過(guò)程中，由于沒(méi)有形象、直觀的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生觀察，學(xué)生理解起來(lái)有一定的困難。此時(shí)，就可利用信息技術(shù)將核裂變這一過(guò)程展現(xiàn)出來(lái)：鈾235捕獲一個(gè)中子后，裂變成兩個(gè)中等大小的核，同時(shí)釋放幾個(gè)中子，并釋放出能量。釋放的中子還可以再轟擊其他鈾235核，使其裂變，從而形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，同時(shí)釋放出巨大能量。然后配以原子彈爆炸的錄像片，使學(xué)生看到形象、逼真的動(dòng)態(tài)演示，進(jìn)而較好地理解核反應(yīng)，教學(xué)難點(diǎn)自然得到較好突破。

3.危險(xiǎn)性小。說(shuō)到危險(xiǎn)性小這一特點(diǎn)，比如說(shuō)托里拆利實(shí)驗(yàn)，汞有很強(qiáng)的毒性，即使聞到汞的蒸汽也會(huì)給學(xué)生造成一定的身體危害。為了降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)系數(shù)，我們可以利用信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)。類似的還有原子彈的爆炸過(guò)程 （原子核裂變和聚變），因?yàn)橛芯薮蟮奈：π裕诂F(xiàn)實(shí)生活中不能直接再現(xiàn)。通過(guò)CAI模擬，并在模擬原子彈爆炸過(guò)程中，加入聲音、色彩和與之形成對(duì)比的環(huán)境現(xiàn)象，可以使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯。

二、信息技術(shù)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端

目前實(shí)際教學(xué)中，有一部分實(shí)驗(yàn)是由計(jì)算機(jī)模擬的，代替了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)。有的教師甚至通過(guò)建立教學(xué)模型，模擬實(shí)驗(yàn)儀器、儀表和元件，建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供給學(xué)生進(jìn)行研究性實(shí)驗(yàn)，使物理實(shí)驗(yàn)喪失了其在物理教學(xué)中應(yīng)起的作用。這樣學(xué)生一方面無(wú)法體驗(yàn)到前人在各種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中所體現(xiàn)出來(lái)的物理思想的光輝；另一方面，也會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問(wèn)：真的是這樣嗎？利用這種模式教育出來(lái)的學(xué)生，對(duì)一切物理過(guò)程都是理想的情況，或許理論能力很強(qiáng)，而一旦接觸實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐活動(dòng)，必將暴露出其缺少實(shí)際操作訓(xùn)練的一面。

三、信息技術(shù)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的切入點(diǎn)

在物理教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，只有尊重學(xué)科的特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn)，才能實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合。

1.從物理教學(xué)內(nèi)容來(lái)看，要注意以下兩點(diǎn)。

（1）選取那些沒(méi)有演示的實(shí)驗(yàn)或不容易做的實(shí)驗(yàn)，或由于受學(xué)校條件限制而無(wú)法進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)，或是物理現(xiàn)象變化得較快、物體太小難以觀察清楚的內(nèi)容。

（2）操作性、技能性的模擬過(guò)程訓(xùn)練。在實(shí)驗(yàn)之前讓學(xué)生自主在“仿真實(shí)驗(yàn)室”操作訓(xùn)練。值得注意的是，物理實(shí)驗(yàn)是真實(shí)的，是學(xué)生最可信賴的事實(shí)；計(jì)算機(jī)模擬物理實(shí)驗(yàn)是虛擬的，是以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，是物理實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，不能用信息技術(shù)完全取代傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)。

2. 從教學(xué)手段、工具來(lái)看，不同的手段、工具應(yīng)用在不同的場(chǎng)合，發(fā)揮其功能。在信息技術(shù)與物理學(xué)科的整合過(guò)程中，教師要充分選擇合適的整合工具。

總之，信息技術(shù)與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，最根本的出發(fā)點(diǎn)是教學(xué)從“以教為中心”向“以學(xué)為中心”的方向發(fā)展，更加關(guān)注學(xué)習(xí)者。因此，要使信息技術(shù)成為教師教學(xué)情境的構(gòu)建工具、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具，就要采取多樣化的教學(xué)方式，有效進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 編輯：謝穎麗