運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)

肖明

[摘要]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)的有效整合，可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)師生合作與探究活動(dòng)的開(kāi)展，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，提升學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]信息技術(shù)；高中物理；實(shí)驗(yàn)

[中圖分類號(hào)]G633.7 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2017）05-0074-01

眾所周知，物理學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門自然科學(xué)，很多規(guī)律的得出都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的。豐富多彩的實(shí)驗(yàn)，不僅能激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高。但是很多學(xué)校受實(shí)驗(yàn)條件的限制，很多實(shí)驗(yàn)在課堂上沒(méi)辦法開(kāi)設(shè)。因此，教師就需要進(jìn)一步創(chuàng)造條件，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，打破實(shí)驗(yàn)條件的限制。運(yùn)用信息技術(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，可以更好地提高實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的安全性，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功效。

一、模擬無(wú)條件完成的實(shí)驗(yàn)。加深實(shí)驗(yàn)印象

物理教學(xué)中有些實(shí)驗(yàn)，由于條件限制，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能實(shí)際操作，致使學(xué)生理解不深，學(xué)而不牢。教師可以運(yùn)用信息技術(shù)手段，利用Flash等軟件制作動(dòng)畫，進(jìn)行模擬演示，就可以很好地加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)印象，吸引學(xué)生的注意力，還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望。例如，在講布朗運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)用動(dòng)畫展示微觀分子撞擊宏觀微粒的布朗運(yùn)動(dòng)情景，使看不見(jiàn)的微觀現(xiàn)象看得見(jiàn)了，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。又如，在講交變電流通過(guò)電容器時(shí)，學(xué)生很難想象，電流是怎么通過(guò)彼此絕緣平行板電容器的，教師利用多媒體演示將電子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程展示出來(lái)，學(xué)生就可以直觀看到，電流“通過(guò)”電容器，是由于電容器交替充放電，電路中電子的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，而非電子真的躍過(guò)了彼此絕緣的平行板。利用信息技術(shù)將一些微小現(xiàn)象和微觀世界的物質(zhì)進(jìn)行放大，把不容易說(shuō)清楚的現(xiàn)象展示出來(lái)，使學(xué)生對(duì)這一知識(shí)的理解變得容易，進(jìn)而取得較好的教學(xué)效果。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。提高實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度和清晰度

教師在講解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，常會(huì)受到實(shí)驗(yàn)器材本身的限制，有些實(shí)驗(yàn)器材不宜搬到教室，有些實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞^(guò)粗糙，還有些實(shí)驗(yàn)器材太小不宜展示，因此會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的困難，會(huì)給學(xué)生造成錯(cuò)覺(jué)，給教學(xué)帶來(lái)不利的影響。教師如果利用信息技術(shù)對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效整合優(yōu)化，就可以使現(xiàn)象更加清晰，使實(shí)驗(yàn)操作更加容易。例如，在長(zhǎng)度測(cè)量中，要用到的實(shí)驗(yàn)儀器有游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微儀，這些儀器本身小而精密，拿實(shí)物來(lái)講解，學(xué)生不容易看清楚，而用模型來(lái)講解，模型又不精確，讓學(xué)生練習(xí)讀數(shù)還是有很大的缺陷。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師可以用模型來(lái)講解原理，而練習(xí)讀數(shù)則可以用信息技術(shù)手段進(jìn)行模擬，把儀器讀數(shù)的部分進(jìn)行放大，這樣學(xué)生就能很清晰地進(jìn)行讀數(shù)練習(xí)了。

三、運(yùn)用軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。提高課堂教學(xué)效率

隨著新課程的實(shí)施，以前教材上的很多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成了現(xiàn)在的探究性實(shí)驗(yàn)，教材之所以這樣改編就是要教師引導(dǎo)學(xué)生自主探究，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，這也就要求教師必須改變教學(xué)方法，否則就會(huì)造成課堂上時(shí)間不夠用，學(xué)生在課堂上完不成實(shí)驗(yàn)，不能很好地探究出結(jié)果，教學(xué)中教師如果借助信息技術(shù)對(duì)課堂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，既可以完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，又提高了學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。例如，在學(xué)習(xí)《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要分兩種情況，每一種情況都要測(cè)量很多數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，內(nèi)容多、任務(wù)重、時(shí)間短往往造成課堂上時(shí)間不夠用，教師就可利用Excel軟件的圖表功能處理數(shù)據(jù)，把各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填到相應(yīng)的表格中，由軟件得到的a-m關(guān)系圖為a-1/m圖像，從而得出正確的結(jié)論。又如，在實(shí)驗(yàn)課上每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)都要進(jìn)行誤差分析，教師可以利用Excel函數(shù)功能編寫計(jì)算公式，待學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的時(shí)候，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到編好的公式中進(jìn)行誤差分析。這樣教師和學(xué)生都可以看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生可根據(jù)自己的結(jié)果，分析本次實(shí)驗(yàn)做得成功與否；教師可看到本次實(shí)驗(yàn)中各小組的完成情況。

四、運(yùn)用仿真虛擬實(shí)驗(yàn)室。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師利用信息技術(shù)支持學(xué)生開(kāi)展自主、合作、探究等學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是線性有序的，學(xué)生的思維卻是活躍而發(fā)散的，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)要求學(xué)生以課本為基礎(chǔ)，但又不拘泥于課本，積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、求異創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)信息的非線性化，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建平臺(tái)。例如，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)“仿真電學(xué)實(shí)驗(yàn)室”自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可通過(guò)媒體的交互功能，自行選擇儀器進(jìn)行組合安裝，用不同的方法實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

總之，實(shí)驗(yàn)課不能完全用課件、錄像等方式代替實(shí)驗(yàn)，不能因?yàn)閺?qiáng)調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用而放松常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（責(zé)任編輯 易志毅）