信息技術在物理實驗教學中的三個作用

☆王秋

（伊通縣第三十中學，吉林伊通 130700）

物理是一門以實驗為基礎的學科。通過實驗不僅可以讓學生記住某些相關結論、實驗步驟，更重要的是能夠使學生理解并掌握產生實驗結論的過程。而在物理課堂的演示實驗中，由于受到常規實驗儀器本身的限制，實驗效果往往不如人意，而通過信息技術模擬實驗的過程，可以彌補常規實驗儀器的不足，提高物理實驗的演示效果。其主要有三個明顯作用。

一、利用多媒體課件，突破實驗的局限性

在做凸透鏡成像規律實驗時，先用常規儀器按傳統實驗方法進行演示。由于常規實驗儀器的限制，蠟燭在光屏上所形成的像隨著物距的變化而變化的這一現象不是很明顯，致使學生對凸透鏡成像的特點理解不夠深刻。這時改用多媒體課件進行凸透鏡成像規律模擬演示實驗，演示物距從無窮遠至小于焦距的整個實驗過程中物距、像距和像的變化情況，整個模擬演示實驗過程流暢、直觀，而且是結合常規實驗共同完成的，使學生對該實驗有了一個更為清晰完整的認識，很容易記住凸透鏡成像的規律和特點。信息技術在物理實驗中的運用，可以突破常規實驗儀器的局限性，對那些難以觀察到的、復雜困難的實驗進行模擬和提供幫助，使實驗教學上升到一個新的層次，從而有助于學生發現規律、獲得新知，提高學生的科學文化素質和實驗技能水平。

二、利用網絡技術，培養學生探究精神

在物理實驗室里，一方面怕發生意外和造成實驗儀器的損失，制定了規章制度，對學生提出較多的限制；另一方面由于實驗環境和實驗條件的限制，有些實驗結果往往不如人意，這一切暴露出了傳統實驗室的許多不足。讓學生在網絡環境下進行虛擬實驗室操作，以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學，則可以解決這一難題。

在進行電學實驗課時，一般物理教師會告訴學生，電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程、電池組不能短路。很多實驗不允許學生自己操作，有學生常常會進行一些“地下”操作，最終還是會損壞儀器。然而，從另一方面看這些“破壞性”強的學生實際上是動手能力、創造能力強的學生。在網絡環境下，倡導學生自主探討性實驗，能實現很多傳統實驗做不到的效果。如在網絡環境下采用“仿真物理實驗室2.0”虛擬電學實驗，學生可以根據自己的需要隨意組合實驗器材。如果組裝的過程出現錯誤，實驗現象會告訴學生實驗的結果，從而提高學生對物理實驗的探索興趣，培養學生的實踐精神，實現網絡與物理學科的整合。學生在網絡技術環境下進行多媒體實驗操作，通過網上人機對話，學生可以一邊操作一邊在網上暢游，獲取新知識，還能與其他學生交流，共同觀察模擬實驗，掌握學習成果和學習方法。

這種虛擬實驗室為學生提供了全方位的、開放性的操作環境，使學生在課堂上實現了在虛擬世界的真實體驗。

三、通過模擬演示，幫助學生突破難點

在教學《電磁感應》一節中，探索產生感應電流的條件是本節的難點。教學中，先讓學生自己動手實驗研究出導體或磁體朝什么方向運動時能產生電流，通過實驗，學生找到了產生電流的方法，但對于為什么這樣做會產生電流，大部分學生缺乏對其本質的認識。實驗完成后，我進一步提出問題：“為什么無論是導體還是磁體在朝某些特定的方向運動時，導體中均有電流產生？”解答這個問題所需要的磁場是看不見、摸不著的，學生頭腦中很難建立起相應的物理圖景。使用傳統的畫圖打比方的方法給學生解釋盡管教師的語言已經足夠生動、形象，但學生還是似懂非懂，只得死記結論。采用課件模擬演示在磁場中加畫磁感線，導體或磁體運動時磁感線被切割的這一現象，教師無需多費口舌，學生很快就能發現兩種運動的本質特征，即導體在磁場中做切割磁感線的運動，這正是產生感應電流的根本原因。這樣輕松突破了教學難點。

信息技術在物理實驗教學中的運用，能夠培養學生自主模擬實驗、觀察實驗，并歸納、總結抽象成所需知識的能力，從而領會知識，掌握獲取知識的方法，拓展了思維，發展了能力。