Ｅｘｃｅｌ在高中物理教學的應用研究

[摘要]在物理教學中使用Excel計算、制表、畫圖，可以壓縮非物理知識的教學時間，突出物理教學的重點，提高物理課的教學效率。

[關鍵詞]Excel 物理教學 列表 圖像

Excel也叫電子表格，是辦公軟件office里的一個小套件，有強大的計算功能、制表功能和繪圖功能。高中物理有計算、有制表也有繪圖。在高中物理教學中，恰當地應用Excel能夠收到事半功倍的效果。

一、在計算方面的應用

計算是高中物理教學的主要內容，在很多情況下要進行計算。在教學物理規律前，一般要做大量地同類實驗，獲得一原始批數據，通過對這些原始數據的計算，得到一些新的數據，分析新的數據，歸納出結論。在教學物理規律之后，為了驗證規律和鞏固規律，通常要利用規律解決一些實際問題，而解決這些實際問題，往往需要進行一系列的計算。

在課堂上使用粉筆演算，容易喧賓奪主，干擾學生對物理知識的學習。課堂教學是根據課程標準設計的。課程標準規定了各個教學階段的任務和目標。致使每一堂課都有自己的教學目的。這些教學目的，既符合課程標準的要求，也不重復。也就是說，每一堂有每一堂的教學任務，這些教學任務各不相同。高中物理涉及到數學計算和物理現象、規律。計算有四則運算、乘方、開方等。這些都是數學學科的教學任務，主要是小學數學的教學任務。物理課的教學任務是告訴學生物理現象，幫助學生掌握物理規律，培養學生應用物理知識解決實際問題的能力。在物理課堂上進行數學計算，是借助于數學手段研究物理的，并非物理課教學的真正目的。使用粉筆在黑板上演算的速度比較慢，特別費時間。演算的時間長了，教學物理知識的時間必然短，這將影響到學生對物理知識的學習。

利用Excel計算，有助于突出教學的重點。使用Excel計算，只需要把有關數據輸入計算機，敲一下鍵盤，點一下鼠標，答案就出來了，非常快。在物理課堂上，平常需要演算1、2分鐘的題目，使用Excel幾秒鐘就可以搞定。這樣，我們就可以從需要計算的地方擠出大量的時間研究物理現象，探討物理規律。重點是否突出與教學重點內容在課堂上所占的時間比有關。重點內容占據的時間長，重點就突出，占用的時間短，重點就不突出。使用Excel教學，計算的時間短了，相應地教學物理知識的時間就長了，教學的重點也就被突出出來了。

在物理課堂上使用Excel計算，一般在備課的時候設計好計算的模式，教學時把有關的數據填進去，再確定計算的結果。比如使用電磁打點計時器教學重力加速度。把電源的頻率控制在50HZ，它每隔0.02S打一個點。把紙帶穿在電磁打點計時器上，使電磁打點計時器自由下落，電磁打點計時器便在紙帶上打一串小點。根據這些點，容易得到自由落體的時間和對應的落差(位移)，因此，可以利用求出重力加速度。由于初速度為0，重力加速度用g表示，所以，。我們用Excel工作表的A列表示時間t，B列表示位移x，C列表示重力加速度g，在單元格A1輸入“時間t”，單元格B1輸入“位移x”，在單元格C1輸入“重力加速度g”；在C2的位置輸入“=”，單擊B2，輸入“*2”，輸入“/”，單擊A2，輸入“/”，再單擊A2，敲“回車”鍵，把求重力加速度g的方法預先輸入計算機。課堂上，把實驗所得到的數據分別輸入A列和B列，在C列自動顯示計算結果，即重力加速度的值。觀察C列，會發現重力加速度在9.8m/s²附近擺動。

二、在列表方面的應用

如果你留心Excel教程的話，你會發現多數教材有“數據庫”一節。這一節主要介紹怎樣使用Excel建立數據庫。數據庫是一句好聽的計算機術語，說白了，就是二維的數據表。像課程表、工資表、形形色色的統計表，都是數據表。高中物理中相當一部分結論是通過實驗獲得的一系列數據，再分析數據獲得的。在數據表中，數據突出，數據之間的關系明晰，所以，數據表常常被用來表現數據。高中物理中實驗的獲得的數據，也常用數據表表現。因此，在高中物理教學中可以使用Excel列表。

Excel可以滿足高中物理實驗的要求。Excel工作表本身是一個大表格，有256列，65526行，基本上可以滿足所有制表要求。高中物理中的實驗，目的是歸納一般性的物理規律，實驗的次數都不多，有3、5次的，十來次的，超過十次的寥寥無幾；實驗控制的因素也不超過5項。那就是說5×10的表格基本上可以滿足高中物理教學的要求。

使用Excel制作高中物理表格簡單易行。Excel的工作表是一個龐大的表格，我們只要從中劃出一部分使用就可以了，不需要重新畫表，節約了制表的時間，贏得了更多的教學物理知識的機會。

三、在畫圖像方面的應用

表現物理量之間的關系，可以用語言描述，可以用表格說明，可以用圖片解釋，也可以用圖像展現。圖像形象、具體、各物理量之間關系明晰，在高中物理教學中廣泛使用。譬如，教學“勻變速直線運動的速度和時間的關系”時，為了幫助學生區別“勻變速直線運動”和“勻直線運動”，可以在迪卡兒坐標系中用橫軸表示時間，縱軸表示速度，分別畫出它們的圖像，其中一條是傾斜的直線，另一條是水平的直線。

使用Excel做圖像，能夠節約教學時間，提高教學效率。用粉筆畫圖像比較麻煩，需要建立直角坐標系，做各組數據的數據表，描點，連線等。使用Excel做圖像非常簡單，只要選中表示橫、縱坐標的兩組數據，點幾下鼠標就可以了。例如，我們想利用圖像研究速度的變化，在直角坐標系中設定，橫軸表示時間，縱軸表示速度；在Excel工作表中，A列表示時間，B列表示速度，建立數據表。選中時間和速度，單擊“插入”菜單下的“圖表”命令，在打開的對話框里選擇“折線圖”，單擊“下一步”按鈕，單擊“系列”選項卡，在“分類(X)軸的標志”里輸入時間參數所占據的區域，在“值”里輸入速度參數所占據的區域，單擊“完成”按鈕，計算機便立即畫出速度變化的圖像。畫圖的目的是展示物理量的變化規律的，所以，畫圖的過程并不重要，重要的是畫出的圖像。利用Excel畫圖像，縮短了畫圖的時間，突出了物理量的變化規律，使學生和老師都把勁使在教學的重點和關鍵點上。

因為Excel是以描點法為基礎作圖的，所以，使用Excel作圖分兩步，第一步：建立數據表，第二步：使用“圖表”工具畫圖。

使用Excel可以減輕學生的學習負擔。從心理學的角度講，中學生和小學生相比較，形象思維得到進一步鞏固，抽象思維得到長足的發展，雖然在思考問題的時候，很多情況下不再依賴于現象思維，但是也離不開現象思維，而且，形象思維在中學生的物理學習活動中占據著非常重要的地位。圖像比較直觀，一目了然，容易看懂，便于理解，所以，中學生樂于使用圖像理解物理規律，常常借助于圖象記憶深奧的物理原理，辨別容易混淆的物理規律、現象，使難以理解、記憶的物理知識簡單化。

使用Excel教學物理知識，可以壓縮非物理知識的教學時間，拉長物理知識的教學時間，有助于學生和老師把教學的精力和時間投入到物理知識的教學中，這樣，可以突出教學的重點，能夠有效地提高高中物理的教學效率。

(作者單位：四川綿陽市南山中學)