王輝

【摘 要】 通過多媒體CAI進行演示實驗，不僅加強了學生的感性認識而且提高了實驗的精度。借助于通用軟件如EXCEL和數(shù)字信息系統(tǒng)實驗室對物理數(shù)據(jù)進行分析和研究，還有助于培養(yǎng)學生的化學推理和歸納總結(jié)能力。

【關鍵詞】 實驗教學；數(shù)字化；信息技術；整合

【中圖分類號】G63.32 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）18-0-01

信息技術與物理實驗教學整合，實現(xiàn)了實驗手段多樣化和現(xiàn)代化。能夠創(chuàng)建有利于引導學生主動學習的課程實施環(huán)境，提高學生自主學習，合作交流以及分析和解決問題的能力。

一、有利于學生獲得直觀體驗

傳統(tǒng)的物理實驗教學以學生掌握和鞏固知識為目的，對實驗在知識、能力、方法、情感態(tài)度與價值觀等綜合科學素質(zhì)教育中的重要作用認識不足。實驗教學基本上是以教師為中心演示實驗，教師操作，學生觀察，教師引導學生總結(jié)物理規(guī)律。由于課堂的時間和空間的限制，以及實驗儀器、實驗設備的性能制約，多數(shù)演示實驗的操作過程以及物理現(xiàn)象可見度較低，無法讓全體學生同時獲得有限的刺激，那一形成直觀的感性認識。

新課程理念重視學生對物理實驗的理解。演示實驗，不僅要求學生關注所觀察的實驗現(xiàn)象，同時要求引導學生理解該物理現(xiàn)象是用來說明什么問題和怎樣說明問題的、了解實驗裝置的工作原理。學生分組實驗，要求學生明確實驗目的、理解實驗原理，設計實驗，獨立操作，重視學生實驗技能的提高，使學生能正確使用高中物理實驗中的儀器工具，獲得準確的實驗信息，避免刻板的技能訓練，以適應對技能要求的不斷變化。實驗室了解、研究自然規(guī)律的重要方法，是信息獲取、信息演繹、歸納的過程。演示實驗鼓勵學生參與其中，獲得直接觀察經(jīng)驗，體驗物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程；學生分組實驗采用探究式教學，根據(jù)探究活動的需要，增加學生在實驗室的活動，練習使用各種實驗儀器、實驗設備、嘗試實驗設計，收集實驗數(shù)據(jù)并歸納、總結(jié)實驗規(guī)律。

二、有利于學生探究物理本質(zhì)

1、動畫模擬與真實實驗結(jié)合。在傳統(tǒng)實驗的基礎上，可利用實驗模擬動畫，展示實驗現(xiàn)象發(fā)生的全過程，鯉魚交互功能控制過程的進行，強化觀察主體，引導對物理現(xiàn)象的分析，增強實驗效果；可應用信息技術疊加分析性信息，搭建形象思維與抽象思維的“橋梁”，使學習者更深刻的理解客觀物理規(guī)律及其應用。在“平拋運動”的教學中，利用實驗演示平拋運動的物體和做自由落體運動同時開始運動、同時落地。得出結(jié)論，現(xiàn)象不明顯，結(jié)論的得出略顯牽強。利用Flash動畫模擬、重視運動過程，過兩個小球連一個直線，使直線隨小球一起下落，放慢動畫速度，發(fā)現(xiàn)直線始終保持水平，學生自然、合理地接受了實驗結(jié)論。

2、利用動畫技術模擬無法用傳統(tǒng)實驗演示的物理現(xiàn)象、物理過程，創(chuàng)設生動形象的物理情景。在“波的形成和傳播”的教學中，僅利用繩波的演示，學生很難發(fā)現(xiàn)質(zhì)點的運動與波的傳播關系。而Flash動畫演示，繩子被形象的分解為一個質(zhì)點，動畫模擬波的形成和傳播、質(zhì)點的運動，清楚、直觀的演示質(zhì)點的運動與波的傳播的關系，在教學中起到事半功倍的作用。

3、模擬實驗規(guī)則不允許操作或進行的技能訓練。模擬物理實驗不受實驗一般規(guī)則的限制，學生可自由地進行模擬實驗的“操作”。在虛擬物理實驗室中利用相關課件，可讓學生在網(wǎng)絡環(huán)境中去獨立“操作”。例如觀察課表所模擬的電流表或電壓表的接線柱接反、測量值超過了量程、電源短路等錯誤操作情況下發(fā)生的現(xiàn)象，既保護了儀器又規(guī)范了學生的操作習慣。虛擬實驗室為學生提供了全方的、開放性的操作環(huán)境，如學生在虛擬環(huán)境場景中拆解游標卡尺，練習測量（如測量圓柱的直徑、圓桶的深度和內(nèi)徑等），根據(jù)得到的反饋信息（測量方法和讀數(shù)）進行針對性訓練，完成了對游標卡尺的結(jié)構(gòu)、測量方法及讀數(shù)的意義建構(gòu)。

三、有利于實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

信息技術能使實驗數(shù)據(jù)處理高速化和智能化，一些通過軟件（如Excel）的數(shù)據(jù)處理界面非常接近實驗數(shù)據(jù)的分析方式，數(shù)據(jù)以圖表的形式顯示，有利于分析實驗數(shù)據(jù)。如測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗，用記錄表中的數(shù)據(jù)創(chuàng)建Excel數(shù)據(jù)表，生成點線圖，有助于學生發(fā)現(xiàn)相關物理量之間的關系。

DIS可以代替打點計時器、彈簧秤、溫度計、壓強計等儀表，可以測量傳統(tǒng)儀器無法測量的物理量，如測量瞬時速度（光電門）、磁感應強度（霍爾傳感器）、微電流（微電流傳感器）等。替代不是簡單的功能重復，而是測量范圍的擴展，是測量精度、速度的提高，是對電磁學實驗中暫態(tài)現(xiàn)象的觀察與記錄。

信息技術與實驗教學整合，發(fā)揮傳統(tǒng)實驗與信息技術各自的優(yōu)勢，優(yōu)化實驗教學過程，促進學生學習并應用信息技術解決實際問題，能夠突出學生主體地位，有限培養(yǎng)學生的學習能力和綜合素質(zhì)。