浅谈信息技术在物理实验教学中的应用.doc

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1、浅谈信息技术在物理实验教学中的应用随着社会的进步，以网络和多媒体技术为核心的信息技术已成为当今时代的重要标志，并渗透到社会的各个领域，成为拓展人类思维的创造性工具。从教育教学来说，信息技术为教学手段的现代化创造了前提条件，特别是计算机技术的日臻完善为多媒体教学的实现提供了物质基础。计算机辅助教学有其无可替代的优越性，然而计算机辅助教学工具的固有局限性也决定了其在辅助中学物理实验教学中不可避免地存在一些问题。本文是笔者对信息技术与物理实验教学整合的认识与实践的初步总结。　　一、中学物理实验教学的现状　　传统的物理教学以学生掌握和巩固知识为目的，对实验在知识、能力、方法、情感

2、态度与价值观等综合科学素质教育中的重要作用认识不够，因此实验教学基本上以教师为中心：演示实验教师做、学生看；分组实验则让学生按教师设计好的方案进行，缺乏独立思考和创造性活动。而按照新的课程理念，演示实验应该重视学生参与，随堂实验、学生分组实验则要尽量采用探究式，让学生真正进入科学学习的状态，扮演研究者的角色。这就要求实验不能只限于教科书规定的有限几个，而要根据探究活动的需要，让学生尽可能多地在实验室活动，为他们创造接触和熟悉各种仪器设备的机会；学生可以尝试自己设计实验、选择仪器、收集数据、归纳并总结规律。信息技术与物理实验教学整合，可利用视听资料、网络资源等加强实验教学与

3、社会、生活、科学技术之间的联系，信息技术的交互性和超文本链接优势，又为“师生互动”提供了可靠的保证。在实验的不同环节，信息技术都可发挥独特的作用：在观察环节极大地扩展实验的可视性和可重复性，在数据采集环节使物理量的测量不但简单方便，而且精度提高，在数据分析环节则让学生从机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来，投入更有创造力的方面。因此，借助信息技术的优势可以实现物理实验教学的新要求。　　二、信息技术在实验教学的应用　　实验课不仅要让学生记住实验步骤和相关结论，更为重要的是要使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。由于受到常规实验仪器本身的限制，传统演示实验效果常不如人意

4、。信息技术作为演示的工具，可使静态事物动态化、微观现象可视化、抽象知识形象化，完成难做实验的仿真模拟、进行物理过程的动态分析。信息技术作为演示工具，主要应用在以下三方面：　　１、实验现象基本清晰，但实验过程所反映的物理规律比较抽象，学生理解困难。对此，要在做好实验的基础上应用信息技术叠加分析性信息，为学生搭建由形象思维迈向抽象思维的“桥梁”，使学习者更深刻地理解客观物理规律及其应用。如做透镜成像规律实验时由于常规实验仪器蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化这一现象不明显，有不连续和不能显示光路的缺点，致使学生对透镜成像的特点不易理解。若采用多媒体课件模拟演示实验，演

5、示焦距的改变、比例尺改变过程中物距、像距和像的变化情况，就能把几何光学有关透镜成像的问题准确、动态直观地演示在学生面前。还可将凸透镜变为凹透镜，观察实验结果的改变，并让学生参与提出问题、实验观察和分析总结的全过程，使整个模拟演示实验过程流畅直观。学生再使用传统实验方法动手操作，通过比较，他们就有了清晰完整的认识，易于记住透镜成像的规律和特点。如简谐运动中弹簧振子的振动实验，学生很难同时观察到回复力、加速度、速度和位移等物理量在四个运动过程及五个关键时刻的大小和方向，这是教学的难点。而采用课件模拟，就可调节振动频率或者使其暂停，便于对四个矢量的大小、方向变化进行分析，也可重

6、复选择观察任意一个物理量的周期性变化，有利于学生建立简谐运动完整的物理图景。　　2、实验所包含的物理本质不够清晰，需要用动态模拟予以补充。如“波的叠加”、“波的干涉”、“平抛运动”等实验。以教学“平抛物体的运动”为例，教科书用一幅频闪照片来显示两个小球同时平抛和自由下落的情况，让学生比较，发现它们在水平方向的运动不同，但竖直方向上的运动是相同的。由于这一方法未能具体表现平抛小球在各个点的分运动状态，学生理解掌握闪光照相所揭示的规律，把握公式的物理意义仍感到比较困难。如果我们借助《仿真物理实验室》，利用动态模拟演示，就能使学生更好地理解这一知识。　　3、是在一般实验室中不可

7、能做出的实验，可用计算机科学模拟和视频资源来支持教与学。在做布朗运动这个实验时，采用ＣＣＤ显微镜将悬浮于液体的布朗颗粒的运动情况用数字投影仪投影于大屏幕上，将其视频图像输入多媒体电脑中。学生通过大屏幕观察分析大量分子对大颗粒和小颗粒的碰撞、运动及其结果，并用自己掌握的简单信息技术手段将此过程及运动轨迹描绘出来。这样的引导—探究—尝试，改变了过去空洞描述的缺陷，促进了教学的互动，调动了学生学习的积极性。同时，也将这样一个抽象的概念清晰、直观、具体地印入学生的脑海。　　这样的例子还可举很多，比如一些涉及微观世界和肉眼看不见的物质的