信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化整合

摘要：本文通過(guò)高中物理選修3-3《液體的表面張力》的教學(xué)過(guò)程，分析信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，闡述如何將信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效的教學(xué)

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；物理實(shí)驗(yàn)；傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7

2012年5月，我校組織了教師技能比賽，評(píng)課后回看自己的教學(xué)錄象，感觸頗深，整理成文與大家共同交流

（一）教學(xué)流程回放

第一環(huán)節(jié)：分組實(shí)驗(yàn)，激趣設(shè)疑，引入新課

師：木頭密度比水小，受到水的浮力浮在水面上，針和硬幣能浮在水面上嗎？動(dòng)手試試。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，極少數(shù)人成功。

師：先在水上放紙巾，再平放針和硬幣，再試試。

學(xué)生再次實(shí)驗(yàn)，一聲聲歡呼和驚嘆在教室響起。

師：?jiǎn)栴}1，為什么水上能浮針和硬幣？

第二環(huán)節(jié)：演示與視頻結(jié)合，說(shuō)明液體表面收縮趨勢(shì)

課件展示針、硬幣浮在水面的放大圖，針、硬幣好象放在一層膜上，只把膜壓凹。

演示實(shí)驗(yàn)：課本圖3-5、3-6、3-7的表面張力實(shí)驗(yàn)

播放演示的視頻錄像

師：?jiǎn)栴}2，以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么？

演示實(shí)驗(yàn)：各種金屬框架浸入肥皂液后拿出時(shí)，液膜表面收縮到最小

播放演示的視頻錄像

師：?jiǎn)栴}3，液體表面收縮趨勢(shì)的原因是什么？

第三環(huán)節(jié)：模擬實(shí)驗(yàn)，分析其微觀解釋和表面張力的定義

多媒體模擬液體表面分子分布示意圖，根據(jù)分子動(dòng)理論的內(nèi)容分析表面層分子的受力情況。定義表面張力和表面張力的作用。

師：?jiǎn)栴}4，什么是液體的表面張力？

第四環(huán)節(jié)：播放視頻，展示生活中各種表面張力現(xiàn)象

師生一起對(duì)水面上的針、硬幣受力分析，說(shuō)明不是浮力而是水的表面張力使針、硬幣附在水上。

師：相同體積，球表面積最小，在表面張力作用下，液滴常以球形存在，

多媒體播放高速攝影機(jī)下水滴在荷葉上和水滴到平靜的水面上的視頻

師：?jiǎn)栴}5，生活中還有哪些現(xiàn)象與液體表面張力有關(guān)？

學(xué)生舉例

第五環(huán)節(jié)：拓展，影響表面張力大小的因素

演示實(shí)驗(yàn)：尾巴粘有肥皂的小船在平靜水面無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

舉例說(shuō)明表面張力大小與液體、界面物質(zhì)和液體溫度有關(guān)

第六環(huán)節(jié)：課堂練習(xí)與小結(jié)

（二） 反思

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，做好實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理的關(guān)鍵。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。利用錄像、光盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)不僅可重現(xiàn)、模擬實(shí)驗(yàn)，甚至可以形成嶄新的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)。代替、整合或調(diào)和信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，就成為教學(xué)過(guò)程的抉擇、成為高效教學(xué)的關(guān)鍵。

一、知識(shí)可以傳授，但是能力要靠動(dòng)手，通過(guò)訓(xùn)練，信息技術(shù)不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

讓學(xué)生通過(guò)觀察、動(dòng)手探究來(lái)獲得知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力等重要途徑。但在實(shí)際教學(xué)中，有的教師往往完全采用信息技術(shù)手段模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這是很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的目的。因?yàn)樵俦普娴哪M都無(wú)法和真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)過(guò)程相媲美，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了是一種提高教學(xué)效果的手段外，還是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和物理學(xué)思想的一種手段，所以我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中應(yīng)該把握原則：能分組不演示，能做演示盡量做，信息技術(shù)為補(bǔ)充、難做不能做實(shí)驗(yàn)信息技術(shù)模擬。

新課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們不要只強(qiáng)調(diào)知識(shí)與技能，而應(yīng)實(shí)現(xiàn)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維一體。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)特別注重學(xué)生的體驗(yàn)過(guò)程和情感教育，讓學(xué)生多了一些學(xué)會(huì)，更多一些會(huì)學(xué)，這是信息技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。例如：在本節(jié)第一環(huán)節(jié)中，原來(lái)的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)榉纸M實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生相互合作，完成不可思議的實(shí)驗(yàn)：針、硬幣浮在水面上時(shí)，教室中充滿(mǎn)了驚奇，激起學(xué)生興趣，使其有探究原因欲望。學(xué)生又充滿(mǎn)個(gè)人成功喜悅，樹(shù)立自信心。即使個(gè)別人失敗，他也將找出和總結(jié)失敗的原因。總之，人人都有所得。

二、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和信息技術(shù)結(jié)合，打破時(shí)空限制

在演示實(shí)驗(yàn)中，教師做、學(xué)生看，教師講、學(xué)生聽(tīng)，體現(xiàn)了以教師為中心的傳統(tǒng)物理教學(xué)模式，它本來(lái)應(yīng)該是一種面向全體學(xué)生的直觀教學(xué)過(guò)程，可是由于課堂的空間的限制，以及實(shí)際儀器、設(shè)備的性能制約，大多數(shù)演示實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程、發(fā)生的現(xiàn)象可見(jiàn)度很低，無(wú)法讓全體學(xué)生同時(shí)獲得有效的刺激并形成直觀的感性認(rèn)識(shí)，達(dá)不到教學(xué)要求；通過(guò)錄像然后播放，利用放大、重復(fù)、定格特技手段展示給學(xué)生，這就像直接在學(xué)生桌前演示實(shí)驗(yàn)一樣。例如本節(jié)第二環(huán)節(jié)中肥皂膜的演示實(shí)驗(yàn)，肥皂膜是透明的，實(shí)驗(yàn)器材又較小，可見(jiàn)度低，后面的學(xué)生幾乎看不到。錄像重放很好的解決這些難題，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目的。

同樣也有許多實(shí)驗(yàn)，物理過(guò)程極其緩慢或轉(zhuǎn)瞬即逝，不便、甚至不能觀察，運(yùn)用多媒體，可化慢為快，可化快為慢，也可通過(guò)頻閃，突破物理變化時(shí)間的限制。例如第四環(huán)節(jié)生活中的表面張力現(xiàn)象，水滴滴到荷葉和水面上，轉(zhuǎn)瞬即逝過(guò)程經(jīng)過(guò)高速攝影機(jī)拍攝最后通過(guò)多媒體慢放和定格展現(xiàn)給學(xué)生。生動(dòng)形象反應(yīng)出水滴在自然狀態(tài)下由于表面張呈現(xiàn)球形，這不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且內(nèi)容更加容易理解，對(duì)完成教學(xué)任務(wù)有極大的促進(jìn)作用。

三、模擬實(shí)驗(yàn)，化不可能為可能

百聞不如一見(jiàn)，再生動(dòng)描述和說(shuō)明，不如一見(jiàn)。利用信息技術(shù)的模擬功能，能夠把一些不能做、不準(zhǔn)做的或者不便做的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)模擬的形式，讓學(xué)生突破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的有關(guān)規(guī)章制度的限制，較自由的進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的“操作”。輕易地獲取有用的信息，從而形成鮮明的感性認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步形成物理概念，理解物理規(guī)律，上升為理性認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。例如本節(jié)中液體表面分子分布情況，肉眼和顯微鏡都無(wú)法看到，但多媒體模擬讓微觀的形象化，學(xué)生直觀“看到”表面層分子間距大于液體內(nèi)部間距，分子力為引力，物理中α粒子散射實(shí)驗(yàn)、日食月食等等也是如此。模擬實(shí)驗(yàn)還可以完成一些危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，例如托里拆利實(shí)驗(yàn)（水銀有毒）；模擬實(shí)驗(yàn)還能完成實(shí)驗(yàn)室不便做的，例如電表接反、電源短路和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

總之，操作快捷、方便、高效的信息技術(shù)增大課堂容量，提高課堂的教學(xué)效率，但不能讓多媒體一閃而過(guò)，學(xué)生筆記一片空白，甚至頭腦也是“一片空白”。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程更需要“格物致理”，需兩者調(diào)和，還要給學(xué)生思考的時(shí)間和空間，例如本節(jié)通過(guò)6個(gè)問(wèn)題串讓課堂因互動(dòng)而精彩，通過(guò)學(xué)案、小結(jié)和課堂練習(xí)，讓學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)鞏固，真正高效教學(xué)。