肖明
[摘要]隨著科學技術(shù)的發(fā)展,信息技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物理實驗教學。信息技術(shù)與高中物理實驗的有效整合,可以優(yōu)化實驗,促進師生合作與探究活動的開展,提高實驗教學效率,提升學生的信息技術(shù)素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]信息技術(shù);高中物理;實驗
[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058(2017)05-0074-01
眾所周知,物理學是建立在實驗基礎(chǔ)上的一門自然科學,很多規(guī)律的得出都是通過實驗得到的。豐富多彩的實驗,不僅能激發(fā)學生的求知欲,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養(yǎng)學生嚴謹、求實的科學態(tài)度,促進學生綜合能力的提高。但是很多學校受實驗條件的限制,很多實驗在課堂上沒辦法開設(shè)。因此,教師就需要進一步創(chuàng)造條件,優(yōu)化實驗,打破實驗條件的限制。運用信息技術(shù)優(yōu)化實驗,可以更好地提高實驗的可見性,增強實驗的安全性,最大限度地發(fā)揮實驗的功效。
一、模擬無條件完成的實驗。加深實驗印象
物理教學中有些實驗,由于條件限制,在實驗教學中不能實際操作,致使學生理解不深,學而不牢。教師可以運用信息技術(shù)手段,利用Flash等軟件制作動畫,進行模擬演示,就可以很好地加深學生對所學知識印象,吸引學生的注意力,還能激發(fā)學生的求知欲望。例如,在講布朗運動時,運用動畫展示微觀分子撞擊宏觀微粒的布朗運動情景,使看不見的微觀現(xiàn)象看得見了,從而增強學生的感性認識。又如,在講交變電流通過電容器時,學生很難想象,電流是怎么通過彼此絕緣平行板電容器的,教師利用多媒體演示將電子運動的過程展示出來,學生就可以直觀看到,電流“通過”電容器,是由于電容器交替充放電,電路中電子的定向運動形成電流,而非電子真的躍過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)進行放大,把不容易說清楚的現(xiàn)象展示出來,使學生對這一知識的理解變得容易,進而取得較好的教學效果。
二、優(yōu)化實驗。提高實驗的可見度和清晰度
教師在講解實驗的過程中,常會受到實驗器材本身的限制,有些實驗器材不宜搬到教室,有些實驗?zāi)P吞^粗糙,還有些實驗器材太小不宜展示,因此會造成學生學習上的困難,會給學生造成錯覺,給教學帶來不利的影響。教師如果利用信息技術(shù)對高中物理實驗進行有效整合優(yōu)化,就可以使現(xiàn)象更加清晰,使實驗操作更加容易。例如,在長度測量中,要用到的實驗儀器有游標卡尺和螺旋測微儀,這些儀器本身小而精密,拿實物來講解,學生不容易看清楚,而用模型來講解,模型又不精確,讓學生練習讀數(shù)還是有很大的缺陷。在實際教學過程中,教師可以用模型來講解原理,而練習讀數(shù)則可以用信息技術(shù)手段進行模擬,把儀器讀數(shù)的部分進行放大,這樣學生就能很清晰地進行讀數(shù)練習了。
三、運用軟件處理實驗數(shù)據(jù)。提高課堂教學效率
隨著新課程的實施,以前教材上的很多驗證性實驗變成了現(xiàn)在的探究性實驗,教材之所以這樣改編就是要教師引導學生自主探究,體驗發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律的過程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力,這也就要求教師必須改變教學方法,否則就會造成課堂上時間不夠用,學生在課堂上完不成實驗,不能很好地探究出結(jié)果,教學中教師如果借助信息技術(shù)對課堂結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,應(yīng)用軟件處理實驗數(shù)據(jù),既可以完成實驗內(nèi)容,又提高了學生的信息技術(shù)素養(yǎng)。例如,在學習《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》時,由于實驗內(nèi)容要分兩種情況,每一種情況都要測量很多數(shù)據(jù)并進行分析處理,內(nèi)容多、任務(wù)重、時間短往往造成課堂上時間不夠用,教師就可利用Excel軟件的圖表功能處理數(shù)據(jù),把各小組的實驗數(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,在實驗課上每做一個實驗都要進行誤差分析,教師可以利用Excel函數(shù)功能編寫計算公式,待學生做完實驗得到實驗數(shù)據(jù)的時候,把實驗數(shù)據(jù)輸入到編好的公式中進行誤差分析。這樣教師和學生都可以看到實驗結(jié)果。學生可根據(jù)自己的結(jié)果,分析本次實驗做得成功與否;教師可看到本次實驗中各小組的完成情況。
四、運用仿真虛擬實驗室。自主設(shè)計實驗
新課程標準要求教師利用信息技術(shù)支持學生開展自主、合作、探究等學習活動,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,而傳統(tǒng)的實驗教學都是線性有序的,學生的思維卻是活躍而發(fā)散的,教師在實際教學中應(yīng)要求學生以課本為基礎(chǔ),但又不拘泥于課本,積極鼓勵學生大膽猜想、求異創(chuàng)新,從而實現(xiàn)教學信息的非線性化,為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)搭建平臺。例如,在電學實驗教學中,教師可以帶領(lǐng)學生走進“仿真電學實驗室”自主設(shè)計實驗,學生可通過媒體的交互功能,自行選擇儀器進行組合安裝,用不同的方法實現(xiàn)同一個目標,培養(yǎng)學生的設(shè)計和創(chuàng)新能力。
總之,實驗課不能完全用課件、錄像等方式代替實驗,不能因為強調(diào)信息技術(shù)的應(yīng)用而放松常規(guī)實驗教學。
(責任編輯 易志毅)