徐新建

隨著科技的發(fā)展和社會的進步，信息技術被廣泛應用到各個領域，影響著人們的生活.近年來，在教育領域信息技術也得到了運用，從一定程度上提高了教學的效益，豐富了教學的手段.對于物理教學來說，大多數(shù)的物理知識都需要通過實驗的方式來得出結論，物理實驗室進行物理學習和研究的重要手段和方法.在物理教學中，通過物理實驗不但能夠激發(fā)學生的學習興趣，提供多樣化的教學模式，還有利于學生動手操作能力和良好的團隊精神的培養(yǎng).

一、初中物理實驗教材分析

初中物理課程教學中，總共包含三種類型的實驗，分別是演示實驗、學生分組合作實驗和家庭實驗.在初中的物理學習中，共有198個實驗，其中演示實驗有145個名學生分組合作實驗22個，家庭小實驗22個.劃分到每個學習模塊，其中力學方面的演示實驗有52個，家庭分組實驗7個，學生合作的分組實驗有9個.在熱學部分，學生分組合作實驗有3個，演示實驗有28個，還有5個小實驗.光學部分由14個演示實驗、3個學生家庭試驗和1個學生分組實驗組成.在電學部分包含學生分組合作實驗9個，家庭小實驗3個，還有21個演示實驗.

二、信息技術對物理實驗教學的作用

1.提供豐富的素材，便于學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律

物理教學中，通過物理實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律的實驗的做法大都是采用控制變量的方式來操作.什么是控制變量的方法呢？主要就是通過固定一定的條件，改變眾多條件中的某一條件，發(fā)現(xiàn)整個實驗的變化狀況，總結規(guī)律.在現(xiàn)有的實驗條件下，受硬件設施的制約，我們能夠控制的變量范圍有限，有些變量我們也沒法隨意去改變.例如，學習電學，研究電阻的大小與什么因素有關系，我們只能夠提供幾組固定有限的電阻，僅僅用這些來觀察實驗現(xiàn)象，總結規(guī)律有些牽強，應為不具有隨意性和普遍性.如果運用計算機技術，就可以隨機設置多個參數(shù)，來輔助教學，幫助學生理解.

2.完成條件苛刻的理想實驗

物理教學中，有很多結論是通過在現(xiàn)有的現(xiàn)象引導的情況下，得出一定的結論，對這一結論進一步延伸得出的規(guī)律.這種情況下，要做出這樣的實驗現(xiàn)象必須要在非常理想的狀態(tài)下，而這種狀態(tài)又是在現(xiàn)實中并不存在的，這就給現(xiàn)實實驗帶來了巨大的難度.例如，對慣性的定律進行講解，條件要求物體需要在所受合力為零的條件下才能完成這一實驗，但是這樣的情況在實際的生活中并不存在，實驗室條件無法完成.還有些試驗對實驗條件的要求非常苛刻，并且成功率也不高，這樣的情況下，通過信息技術來設計演示實驗具有不可替代的作用.

3.顯示細節(jié)，便于觀察現(xiàn)象，將抽象具體化

在物理實驗教學中，很多實驗的實驗現(xiàn)象非常短暫，學生觀察起來非常困難，例如，在電學章節(jié)的教學中，在做直流電電機的實驗時，要學生觀察轉子的轉動，但是轉子的轉速非?？欤瑢W生在整個機器的運轉過程中很難觀察清楚，只能通過學生的想象來總結實驗的現(xiàn)象.如果利用低轉速進行觀察，非常容易造成實驗的失敗，轉子有時會出現(xiàn)停止的現(xiàn)象.如果利用信息技術手段，將實驗做成三維動畫的形式，利用慢動作的放映，學生可以清晰地看到整個實驗的現(xiàn)象，看清轉換機的工作原理.還有些實驗是無法通過肉眼觀察到的，需要通過其他的現(xiàn)象側面的去反映，例如，關于分子運動的試驗，學生即使觀察到了實驗的現(xiàn)象，也會在理解上感覺困難，如果結合視頻演示中的分子碰撞，可以幫助學生理解分子的運動形式.在電流的教學中，學生無法觀察點荷在導體中的運動，只能借助電流表的示數(shù)來間接反應.像這樣的情況下，利用信息技術手段，可以幫助學生建立直觀的認識，幫助他們對新的概念進行理解.

4.模擬條件，完成特殊實驗

有些實驗條件非常復雜，并且操作起來還具有一定的危險性，這樣一來用信息技術手段來代替演示實驗完成演示的任務非常重要.做電學的相關試驗時，大多采用降壓后的相對安全的學生電源來操作，有些現(xiàn)象不是220 V電壓所造成的，不能夠全面反應問題.還有些實驗對時間和空間的要求較為苛刻，學習這些知識的時候需要通過數(shù)據的變化來發(fā)現(xiàn)規(guī)律，這樣一來就需要利用信息技術來模擬實驗.例如，在研究大氣壓與高度的關系的實驗時，教室的高度有限，無法觀測到在2000 m內，每升高12 m大氣壓降低1 mm汞柱的實驗現(xiàn)象.還有分子運動，觀測分子滲透的試驗時，由于分子運動需要時間，而課堂上的時間有限，因此在實驗室也不能夠完成.

三、物理實驗中應用信息技術的實例分析

進行凸透鏡成像的實驗教學，為了激發(fā)學生的學習興趣，創(chuàng)設問題情境：首先，利用相關的教具，通過凸透鏡觀察遠處的物體，并提問學生為什么用同一個凸透鏡觀察的物體大小不一，有時是倒的，有時是正的呢？這就需要利用本節(jié)科學的知識來研究凸透鏡的成像原理.這樣的教學設計能夠讓學生親自參與教學，激發(fā)好奇心和求知欲，但是也存在較多的問題：一方面，學生在有限的時間內，無法觀察完需要觀察的實驗現(xiàn)象，并且很難提出有效地問題.另一方面，學生實驗局限在教室內學習，不利于學生開拓眼界，體會凸透鏡成像的意義.

為此我們可以利用信息技術手段設計另一種方案：利用多媒體技術做關于照相機和電影放映機的凸透鏡應用，并將學生喜歡的明星作為成像的對象，這樣不僅能夠利用人物激發(fā)學生的興趣，還通過照相機和放映機引出了凸透鏡的使用，體現(xiàn)了新課標中讓知識貼近生活的理念.利用課件進行直觀的演示，可以幫助學生進行比較觀察，從情景中提出自己的問題.在接下來的教學中，學生就很容易的總結出物距對凸透鏡成像倒、正、大、小的影響.

在分析與論證環(huán)節(jié)，學生通過討論很容易發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同的像時，物距與像距之間的關系”，但是學生很難發(fā)現(xiàn)“凸透鏡成不同像時，物距與焦距的關系”通過利用Excel軟件，對相關數(shù)據進行整合就可以很容易的發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律，幫助學生理解.

信息技術作為一種現(xiàn)代化的技術手段，已經被廣泛的應用于教育教學當中，初中物理實驗有些難以操作，利用計算機信息技術能夠有效的幫助學生理解相關的物理知識，它必將成為初中物理實驗教學必不可少的教學手段.