應用信息技術(shù)演示輔助物理實驗教學

康領(lǐng)翠

摘 要：科學技術(shù)的發(fā)展，促使信息技術(shù)更多地融入物理實驗教學領(lǐng)域。筆者在文中將信息技術(shù)作為一種輔助教學工具，從模擬演示的層面進行了思考，并在實踐層面上提供一些案例。

關(guān)鍵詞：初中物理；信息技術(shù)；輔助；教學

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）19-0173-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.19.112

在物理教學中，信息技術(shù)可以通過動畫模擬重現(xiàn)物理場景，應用軟件和互聯(lián)網(wǎng)可以提高課堂效率，開拓師生視野。例如，微觀粒子運動規(guī)律、天體運動規(guī)律等課堂條件有限，學生無法觀察到，可以通過視頻、動畫模擬，讓學生印象深刻；像液體表面張力、光的反射等實驗想象及學生探究結(jié)果展示更離不開投影儀的作用。有一些音頻、視頻材料在引課中的運用更是能達到事半功倍的課堂效果。而如今有些學校使用傳感器結(jié)合DIS技術(shù)的應用更是讓學生更好地理解一些抽象物理量之間的關(guān)系（如作用力、反作用的關(guān)系），在學生探究實驗過程中，學生還可以使用Excel等軟件來處理實驗數(shù)據(jù)?？梢姰斀裎锢斫虒W理不開信息技術(shù)。當然信息技術(shù)唯一不足是，缺少真實性。如果教學中能做的實驗還是應該讓學生動手做，從中觀察、發(fā)現(xiàn)規(guī)律，信息技術(shù)可以在教學中科學合理的應用，起到很好的輔助作用。

一、學科特點

實驗是物理科學的基礎(chǔ)。在初中物理教學知識體系中，物理規(guī)律的提出和驗證、概念的確定、科學理論的提出與建立、物理模型的提出，都是建立在無數(shù)次的實驗基礎(chǔ)之上，有著堅實的實驗基礎(chǔ)?？梢悦鞔_得說，物理實驗就是整個物理學科的基石，也是整個物理學科發(fā)展的原動力。許多重要的物理思想就是在物理實驗的基礎(chǔ)上涌現(xiàn)出來的；觀察實驗離不開科學思維，科學思維是物理學的生命，實驗制定計劃與設計方案、觀察現(xiàn)象與收集數(shù)據(jù)、結(jié)論的分析論證、評估交流等環(huán)節(jié)，都必須經(jīng)過科學思維；同時，經(jīng)過科學思維得出的物理結(jié)論，又必須接受實驗的檢驗。

信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用，極大地方便了物理知識的搜集和整理，開拓了學生的視野，有利于教師物理物理教學資源庫的建設，讓集體備課更加便捷，使教育本身從目的到內(nèi)容和形式等都發(fā)生了重大變化，打破了教師是單一的、最重要信息源的傳統(tǒng)教學模式。

二、新型實驗教學實例

1.對儀器較小，可視性較差，不利集體觀察的實驗，在做好實驗的前提下，需要用計算機科學動態(tài)模擬補充。例如，練習使用螺旋測微器測長度時，螺旋測微器儀器小，對刻度的讀數(shù)存在困難，不利于全班集體觀察教學?？上茸寣W生了解螺旋測微器使用規(guī)則，再親自動手轉(zhuǎn)動旋鈕，待測微螺桿夾住物體后，采用仿真?zhèn)鹘y(tǒng)教學，使螺旋測微器變得栩栩如生、一目了然。課件模擬演示，在大屏幕觀看螺旋測微器的讀數(shù)方法。學生通過兩三次的讀數(shù)練習，掌握了螺旋測微器的讀數(shù)方法，最后讀出物體測量部分的長度。有關(guān)其他較精密而能見度較低的儀器讀數(shù)教學也可以效仿之。

2.實驗所包含的物理本質(zhì)不夠清晰，同樣先要做好實驗，再用多媒體技術(shù)將瞬時性的實驗過程進行動態(tài)再現(xiàn)、分段演示、隨時定格，便于講解和觀察。如研究平拋運動實例，是運用已學過的勻速直線運動、自由落體運動、運動的合成和分解的知識研究的一個復雜運動的過程?？梢圆捎盟阶矒魞蓚€靜止小球，通過觀察做平拋運動小球與做自由落體運動小球同時落地等演示實驗完成研究。由于平拋運動實驗是瞬時完成，物體平拋運動的軌跡、物體運動過程中的速度、位移等物理量的變化不利學生觀察、教師講解?？稍趯嶒灪?，利用多媒體模擬演示，動態(tài)地展示平拋物體的軌跡、速度、位移，各物理量的水平分量、豎直分量的矢量圖，增強學生對平拋運動特點的感性認識。這是直接觀察演示實驗根本無法做到的。

3.實驗條件要求很苛刻，一般實驗室中難以做出的實驗，可用計算機科學模擬和視頻資源來支持教與學。如定性探究影響電荷間相互作用力因素的驗證實驗，由于海南空氣潮濕，金屬小球漏電速度快，操作困難，實驗效果差的事實，可以實際介紹實驗后，利用多媒體模擬演示和視頻資源，讓學生更好地體會小球所帶電荷量、小球間距離等因素對小球間相互作用力的影響效果。

4.對于實驗操作規(guī)程禁止的一些事項，完全可以用計算機科學模擬違規(guī)操作的后果。如在傳統(tǒng)電學實驗課時，通常會提醒、禁止學生：不能接錯電流表、電壓表的正、負極接線柱；測量值不能超越儀器所標明的最大量程；電路接通前，滑動變阻器滑動觸頭的放置位置；電池組不能短路等事項。面對這禁止、那不可以的許多實驗操作規(guī)則，學生的好奇心理促使他們躍躍欲試，并乘著老師指導其他同學而無暇顧及的時間里，偷偷地違規(guī)操作。這些違規(guī)操作，雖然滿足了學生的好奇心，提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新能力，但是儀器也隨之受到損害。利用多媒體模擬演示，創(chuàng)設虛擬仿真環(huán)境，既容易滿足學生好奇心需求，又可保護儀器，還能把很多傳統(tǒng)實驗無法實現(xiàn)的效果一一體現(xiàn)出來。

信息技術(shù)作為演示的工具，與物理實驗教學整合，優(yōu)化實驗教學過程，構(gòu)建由形象思維到抽象思維連接的橋梁，學生能更深刻地理解客觀物理規(guī)律及其應用，取得其他手段難以達到的教學效果。

參考文獻：

[1] 文興橋.對應用信息技術(shù)輔助中學物理實驗教學的思考[J].新課程學習：社會綜合，2010（3）：58-59.

[2] 付喜.信息技術(shù)輔助中學物理實驗教學的探討[J].湖南師范大學，2005.